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• Luis Alberto Obregón

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PROBLEMAS DE ESFUERZO 1.36 Un tubo de acero de 400 mm de diámetro exterior se fabrica a partir de una placa de 10 mm de espesor soldando a lo largo de una hélice que forma un ángulo de 20° con un plano perpendicular al eje del tubo. Si se sabe que una fuerza axial P de 300 kN se aplica al tubo, determine los esfuerzos normal y cortante en las direcciones respectivas normal y tangencial a la soldadura.

SOLUCIÓN: 1 2

𝑑𝑜 = 0,400 𝑚 ; 𝑟𝑜 = 𝑑𝑜 = 0,200 𝑚 ; 𝑟𝑖 = 𝑟𝑜 − 𝑡 = 0,200 − 0,010 = 0,190 𝑚 𝐴𝑜 = 𝜋(𝑟𝑜 2 − 𝑟𝑖 2 ) = 𝜋(0,2002 − 0,1902 ) = 12,25 ∗ 10−3 𝑚2 𝜃 = 20° ; Б = 𝑃

𝑃 𝑐𝑜𝑠 2 𝜃 𝐴𝑜

𝝉 = 2𝐴 𝑠𝑒𝑛2𝜃 = 𝑜

=

−300∗103 𝑐𝑜𝑠2 20° 12,25∗10−3

−300∗103 𝑠𝑒𝑛40° (2)(12,25∗10−3 )

= −21,6 ∗ 106 𝑃𝑎 = −𝟐𝟏, 𝟔 𝑴𝑷𝒂

= −7,87 ∗ 106 𝑃𝑎 = −𝟕, 𝟖𝟕 𝑴𝑷𝒂