Ejercicios resueltos de tensión por carga axial

GUIA 2 DE TENSION POR FUERZA AXIAL

PARTE 1

1-) Un pilar de concreto de 4 m de altura se refuerza axialmente con 6 barras de acero con un área de 50 pulg2 de sección colocadas simétricamente en círculo alrededor de eje del pilar que tiene los lados 300 mm y 200 mm. Si se le aplica un carga de XXX KLbf y los módulos elásticos para el acero es de 200 GN/m2; el concreto es de 14 GN/m2. Determine el esfuerzo para cada material.

2-) Se tiene una barra de sección transversal circular y tiene una carga de tracción de XXX KN una longitud de 3 pies y diámetro de 30 pulg, la cual está hecha de aluminio con un módulo de elasticidad de 14 GPa y el módulo de Poisson de ½ . Calcular el alargamiento, la disminución de diámetro y el cambio de volumen de la barra.

3-) Se necesita conocer el diámetro interno y externo de un cilindro de hierro fundido corto y hueco con un espesor de pared de ¾ pulg que debe soportar una carga de compresión de XXX KN, si el esfuerzo ultimo de compresión para este material es de 85 KPa y su factor de seguridad es de 3 con respecto a la resistencia ultima.

4- ) Los tirantes de una prensa son de aleación de acero y cada uno tiene un diámetro de 2 in y una longitud inicial de 68.5 in si se ejerce una carga de tensión axial de XXX KN  en cada tirante durante la operación de la prensa. Calcular la deformación de los tirantes, si se tiene el módulo de elasticidad para la aleación de acero de 207 GPa.

5- ) Un soporte de 2 in completamente rellenos de concreto (poste de acero y concreto), se le aplica una carga de XXX KN, utilice los módulos de elasticidad para el concreto  3.3X106 psia y para el acero 300X106 psia. Calcular el esfuerzo del concreto y del acero.

PATRE 2

6- ) Un bloque completamente rígido de masa M se apoya en tres varillas situadas en un mismo plano. Las dos varillas de cobres tienen una sección de 900 mm2, una longitud de 160 mm, un módulo de elasticidad de 140 GPa y el esfuerzo admisible de 70 MPa. La varilla de acero tiene una sección de 1200 mm2, una longitud de 240 mm, un módulo de 200 GPa y el esfuerzo admisible de 140 MPa. Calcular el máximo valor de M.

7-) Un tubo de aluminio de 3 pulg de diámetro y un espesor de pared de ¼ de pulg, esta rígidamente sujeto entre una barra de bronce y una barra de acero. Si se aplica una carga de tracción en los entremos de las barras de XXX KN, calcular el esfuerzo de cada material.

8-) Se tiene un bloque con una masa de XXX Kg que está colgando sujeto de 3 barras, en las cuales dos son de acero y tienen una sección de 600 mm2, una longitud de 240 mm, un módulo de 200 GPa y la de bronce tiene una sección de 900mm2, una longitud de 160 mm, un módulo de 83 GPa.

...