¡Descarga Esto es un documento de prueba y más Ejercicios en PDF de Banco de Datos Deductivos solo en Docsity!
DIRIGIDA 1 CÁLCULO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS
CICLO 2022- 1
PROBLEMA 1:
A continuación, se muestra una viga apoyada en sus extremos mediante una conexión
atornillada sometida a dos cargas 𝑃 = 160 𝑘𝑖𝑝. Si se desea utilizar los pernos de acero A325, se
pide determinar los pernos a utilizarse mediante el sistema LRFD.
SOLUCIÓN:
Se observa que sobre la unión atornillada existe una fuerza cortante de 160 000 libras que se
reparten sobre cada uno de los 6 tonillos por medio de cortante simple, es decir las 160 000
libras se reparten por igual en cada uno de los tornillos de la siguiente forma:
Figura 1.1. Viga doblemente apoyada
Figura 1. 2. Detalle de la uniónc
Figura 1.3. Vista frontal de la unión
Figura 1.4. Vista lateral de la unión en corte
De la tabla 7-1 que muestra la fuerza cortante máxima en kilolibras (kip)que puede soportar un
tornillo se observa que para un tornillo ASTM A325 puede soportar 28,3 kip lo que supera los
26,67 kip requeridos. Esto significa que el diámetro se puede utilizar un tornillo ASTMS A325 de
una pulgada de diámetro.
Comentarios: Utilizar tornillos de diámetros menores podría ocasionar una falla del tornillo,
mientras que tornillos de diámetros mayores sobredimensionarían el diseño y aumentarían los
costos.
PROBLEMA 2 :
A continuación, se muestra una armadura que muestra sus longitudes en metros. Si se sabe que
la fuerza 𝑃 = 300 𝑘𝑁, y que los tornillos que deben utilizarse son ASTM A325 de una pulgada
de diámetro; se pide determinar la cantidad de tornillos que deben utilizarse en la diagonal
derecha e izquierda del nodo A según el sistema ASD.
Figura 1.5. Fuerza cortante máxima en kilo libras
(kip) que puede soportar un tornillo
Figura 2.1. Vista frontal de la armadura mostrando
las longitudes en metros
Fuerza por tornillo que trabaja a cortante doble:
𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 á𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 =
= 5 , 6 á𝑟𝑒𝑎𝑠
Se considera por tanto 6 áreas de corte, dos por cada tornillo debido a que se tiene cortante
doble.
Se concluye que se deben utilizar 3 tornillos
Es importante indicar que si se considerarán 4 áreas de corte es decir dos tornillos, éstos podrían
llegara a fallar.
Recalculando se tiene que la fuerza en cada tornillo es:
Esto significa que los tornillos trabajan ligeramente por debajo de su capacidad máxima.
PROBLEMA 3:
En el siguiente pedal se aplica una fuerza P de 750 N. Si en lugar del pasador en C se utiliza un
tornillo A490, se pide hallar el diámetro del tornillo según la norma LFRD.
TEORÍA DE APLASTAMIENTO Y CORTE DEL MATERIAL base
PROBLEMA 6:
PROBLEMA 7:
