• Author / Uploaded
• Erik Velazco Vera

Citation preview

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARIA FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL RESISTENCIA DE MATERIALES I ESTRUCTURAS AXIALES HIPERESTÁTICAS RESOLUCIÓN EJERCICIOS PROPUESTOS (IV Semestre – 2019 PAR)

1.- Los tubos de aluminio y acero que se muestran en la figura están sujetos a soporte rígidos en los extremos A y B y a una placa rígida C en su unión. La longitud del tubo de aluminio es el doble de la del tubo de acero. Dos cargas iguales y colocadas de manera simétrica actúan sobre la placa en C. a) Obtener fórmulas para los esfuerzos axiales σa y σs en los tubos de aluminio y acero, respectivamente. b) Calcular los esfuerzos para los siguientes datos: P = 12 k, área de la sección transversal del tubo de aluminio Aa = 8.92 in2, área de la sección transversal del tubo de acero As = 1.03 in2, módulo de elasticidad del aluminio Ea = 10 x 106 psi y módulo de elasticidad del acero, Es = 29 x 106 psi. c) Dibujar el diagrama de esfuerzo axial del tubo. (05 puntos)

2.- La barra ABCD con extremos fijos consiste de tres segmentos prismáticos, como se muestra en la figura. Los segmentos en los extremos tienen un área de sección transversal A1 = 840 mm2 y longitud L1 = 200 mm. El segmento central tiene un área de sección transversal A2 = 1260 mm2 y longitud L2 = 250 mm. Las cargas PB y PC son de 25.5 kN y 17.0 kN, respectivamente. (05 puntos) a) Determinar las reacciones RA y RD en los soportes fijos. Considerar E constante para toda la barra. b) Determinar la fuerza axial de compresión FBC en el segmento central de la barra. c) Dibujar el diagrama de esfuerzos axiales en la barra.

3.- Tres barras de acero A, B y C que tienen la misma rigidez axial EA sostienen una viga horizontal rígida, como se muestra en la figura. Las barras B y C tienen longitud h y la barra A tiene longitud 2h. Determinar la distancia x entre las barras A y B a fin de que la viga rígida permanezca horizontal cuando se aplica una carga P en su punto medio. (05 puntos)

4.- La carga distribuida está soportada por tres barras de suspensión, como se muestra en la figura. AB y EF están hechas de aluminio y CD está hecha de acero. Si cada barra tiene un área transversal de 450 mm2, determine la intensidad máxima w de la carga distribuida de modo que no se exceda un esfuerzo permisible del aluminio (σperm)al = 94 MPa. Eac = 200 GPa, Eal = 70 GPa. (05 puntos)