TALLER DE DEFORMACIONES ESTATICA, Ejercicios de Estática

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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS TECNOLOGIA EN OPERACION Y MANTENIMIENTO ELECTROMECANICO

TALLER Nombre: Código: Resultado :

Programa: Tecnología en Operación y Mantenimiento Electromecánico

Grupo: Fecha: Profesor: Yurley P. Jaimes Puerta

RESULTADOS DE APRENDIZAJE Ítem  Soluciona problemas de deformaciones axiales que experimentan los elementos de máquinas y de estructuras ingenieriles sometidos a cargas y cambios de temperatura, por medio de procesos de comprensión y análisis basados en leyes, normas y principios que rigen la mecánica de materiales.

1 - 5

1. Un peso W es sostenido por tres columnas circulares en acero de diámetro 50mm y altura 3m cada una. Antes de aplicarse el peso, la altura de la columna central es 1,5mm más corta que las dos columnas laterales. Determinar el valor máximo del peso a ser aplicado, si el módulo de elasticidad de las columnas es de 200 GPa y el esfuerzo permisible en compresión es de 250 MPa.
2. Un tubo de acero de diámetro exterior 80mm y diámetro interior 70mm es rellenado con una mezcla de concreto que posee un módulo de elasticidad de 24 GPa. Si en su parte superior se aplica una carga axial de 80 KN, como se muestra en la figura. Evaluar las deformaciones en el concreto y acero, sabiendo que el tubo posee una longitud de 50 cm y un módulo de elasticidad de 200 GPa.
3. Dos barras de acero A de diámetro 60mm, se conectan a una barra de cobre C mediante un pasador rígido indeformable, según se muestra en la figura. La barra de cobre de longitud 3m, diámetro 50mm y módulo de elasticidad E=103 GPa es sometida en su extremo D, a una carga P=30KN. Sabiendo que cada barra de acero A. Posee una longitud de 1m, diámetro 60mm y módulo de elasticidad E=200 GPa:

a) Evaluar el desplazamiento total presentado en el extremo D de la barra de cobre.

W

3m

1,5mm

80 KN

50 cm

80mm

70mm

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FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS TECNOLOGIA EN OPERACION Y MANTENIMIENTO ELECTROMECANICO

b) Determinar el área del acero para que el esfuerzo en las barras de acero y cobre sean iguales.

4. Un cuerpo rígido W está sostenido por un alambre de acero de 20 pies de largo y 0,2 pulg de diámetro. El cuerpo cuelga en la posición que se muestra en la figura con movimiento restringido por los miembros ABC y DEF cuando la temperatura es 90°F. Determine el peso W cuando la temperatura sea 10°F, si el esfuerzo en el alambre de acero es de 18 Klb/pulg^2. El coeficiente de dilatación térmica del acero es de 6,5X10-6/°F y el módulo elástico (E) del acero es igual a 30X10^6 Psi.
5. La barra compuesta consiste en un segmento AB de acero A-36 de 20mm de diámetro y de segmentos extremos DA y CB de bronce C83400 de 50mm de diámetro.

a) Determine el esfuerzo normal promedio en cada segmento debido a la carga aplicada. b) Determine el desplazamiento de A respecto a B debido a la carga aplicada.

Modulo elasticidad acero 200 GPa Modulo elasticidad bronce 101 GPa

1 m 2 m

A

A

C

D

30 KN

60mm

5 0mm

WW

B

A

C D E

F

20 ft