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    Resistencia de Materiales I Prácticas - I Fase: A. Cortante Simple

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    Edson Josue
    Este documento presenta cuatro ejercicios relacionados con esfuerzos cortantes y de soporte en elementos estructurales. El primer ejercicio calcula los esfuerzos cortante y de compresión en una placa perforada por un punzón. El segundo ejercicio determina varios esfuerzos en una junta sujeta por remaches. El tercer ejercicio calcula esfuerzos en un puntal, pasador y pernos de anclaje. El cuarto ejercicio determina la carga permisible en una barra de suspensión conectada a placas

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    Resistencia de Materiales I Prácticas - I Fase: A. Cortante Simple

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    Edson Josue
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    Este documento presenta cuatro ejercicios relacionados con esfuerzos cortantes y de soporte en elementos estructurales. El primer ejercicio calcula los esfuerzos cortante y de compresión en una placa perforada por un punzón. El segundo ejercicio determina varios esfuerzos en una junta sujeta por remaches. El tercer ejercicio calcula esfuerzos en un puntal, pasador y pernos de anclaje. El cuarto ejercicio determina la carga permisible en una barra de suspensión conectada a placas

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    ESCUELA PROFESIONAL DE UNIVERSIDAD CATÓLICA DE

    INGENIERÍA CIVIL SANTA MARÍA

    RESISTENCIA DE MATERIALES I
    PRÁCTICAS - I FASE
    Fecha: 31/03/2023 Docente: Luis Genaro Gonzales Galindo

    Apellidos y nombres:_______________________________________Cod.________________

    P3: Esfuerzo Cortante

    A. Cortante simple

    Esfuerzo cortante promedio

    V
    τprom = ―
    A

    B. Cortante doble
    ESCUELA PROFESIONAL DE UNIVERSIDAD CATÓLICA DE
    INGENIERÍA CIVIL SANTA MARÍA

    C. Esfuerzo de soporte promedio

    Fb σb Esfuerzo de soporte promedio


    σb = ―
    Ab Fb Fuerza de soporte total

    Ab Área de soporte (Área proyectada)

    Ley de Hooke en cortante τ = G⋅γ

    G Módulo de elasticidad en cortante

    E
    G = ―――
    2 ⋅ ((1 + v))

    D. Factor de seguridad

    E. Esfuerzo permisible
    ESCUELA PROFESIONAL DE UNIVERSIDAD CATÓLICA DE
    INGENIERÍA CIVIL SANTA MARÍA

    Ejercicio 1

    En la figura se muestra un punzón para hacer agujeros en las placas de acero. Suponga que se
    utiliza un punzón con un diámetro d ≔ 20 mm para hacer un agujero en una placa de
    8 mm de espesor, como se muestra en la vista transversal correspondiente.
    Si se requiere una fuerza P ≔ 110 kN para hacer el agujero, ¿Cuál es el esfuerzo cortante
    promedio en la placa y el esfuerzo de compresión promedio en el punzón?

    Ejercicio 2

    La junta que se muestra en la figura está sujeta mediante 3 remaches de 20mm de diámetro.
    Suponiendo que P=50kN determine
    a) El esfuerzo cortante en cada remache
    b) El esfuerzo de contacto de cada placa
    c) El máximo esfuerzo promedio de cada placa
    d) Si el esfuerzo cortante de los remaches está limitado a 60MPa calcule la máxima fuerza P.
    Suponga que la carga P está distribuida igualmente entre los remaches.

    Ejercicio 3

    Un puntal S de acero que sirve como riostra para un malacate marino transmite una fuerza de
    compresión P ≔ 12 kip a la plataforma de un muelle. El puntal tiene una sección transversal
    hueca con espesor de pared t ≔ 0.375 in y el ángulo θ entre el puntal y la horizontal es
    θ ≔ 40° . Un pasador que atraviesa el puntal transmite la fuerza de compresión del puntal a
    dos placas de unión G que están soldadas a la placa base B. Cuatro pernos de anclaje sujetan
    la placa base a la plataforma.

    El diámetro del pasador es dpasador ≔ 0.75 in , el espesor de las placas de unión es


    tG ≔ 0.625 in , el espesor de la placa base es tB ≔ 0.375 in y el diámetro de los pernos de
    anclaje es dperno ≔ 0.5 in .

    Determine los esfuerzos siguientes:


    (a) el esfuerzo de soporte entre el puntal y el pasador,
    (b) el esfuerzo cortante en el pasador,
    (c) el esfuerzo de soporte entre el pasador y las placas de unión,
    (d) el esfuerzo de soporte entre los pernos de anclaje y la placa base y
    la placa base a la plataforma.

    El ESCUELA
    diámetro del pasador es dDE
    PROFESIONAL pasador ≔ 0.75 in , UNIVERSIDAD
    el espesor de las placas deDE
    CATÓLICA unión es
    INGENIERÍA
    tG ≔ 0.625 in , elCIVIL SANTA de
    espesor de la placa base es tB ≔ 0.375 in y el diámetro MARÍA
    los pernos de
    anclaje es dperno ≔ 0.5 in .

    Determine los esfuerzos siguientes:


    (a) el esfuerzo de soporte entre el puntal y el pasador,
    (b) el esfuerzo cortante en el pasador,
    (c) el esfuerzo de soporte entre el pasador y las placas de unión,
    (d) el esfuerzo de soporte entre los pernos de anclaje y la placa base y
    (e) el esfuerzo cortante en los pernos de anclaje. (No tenga en cuenta la fricción entre la placa
    base y la plataforma.)

    Ejercicio 4

    Una barra de acero que trabaja como barra de suspensión para maquinaria pesada en una
    fábrica, está acoplada a un soporte mediante la conexión con perno que se muestra en la figura.
    La parte principal del colgante tiene una sección transversal rectangular con un ancho b1 = 1.5
    in y un espesor t = 0.5 in. En la conexión con perno la barra de suspensión se alarga hasta un
    ancho b2 = 3.0 in. El perno, que transfiere la carga de la barra a las dos placas de unión, tiene un
    diámetro d =1.0 in.

    Determine el valor permisible de la carga de tensión P en la barra de suspensión con base en las
    siguientes consideraciones:

    (a) El esfuerzo de tensión permisible en la parte principal de la barra de suspensión es 16,000


    psi.
    (b) El esfuerzo de tensión permisible en la barra de suspensión en su sección transversal que
    pasa por el agujero del perno es 11,000 psi. (El esfuerzo permisible en esta sección es menor
    debido a las concentraciones de esfuerzos alrededor del agujero).
    (c) El esfuerzo de soporte permisible entre la barra de suspensión y el perno es 26,000 psi.

    (d) El esfuerzo cortante permisible en el perno es 6500 psi.


    ESCUELA PROFESIONAL DE UNIVERSIDAD CATÓLICA DE
    INGENIERÍA CIVIL SANTA MARÍA

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