Capítulo 10: Columnas

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.82 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.82 Se remachan dos ángulos de 89 X 64 mm como se muestra en la figura para usarse como una columna de 2.4 m de longitud efectiva para sostener una carga céntrica de 325 kN. Si se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.81 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.81 Se remachan dos ángulos de 89  64 mm como se muestra en la figura para usarse como una columna de 2.4 m de longitud efectiva para sostener una carga céntrica de 180 kN. Si se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.80 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.80 Una columna con longitud efectiva de 4.6 m debe sostener una carga céntrica de 525 kN. Si se sabe que σY = 345 MPa y E = 200 GPa, utilice el diseño de esfuerzo permisible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.79 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.79 Una columna con longitud efectiva de 22.5 ft debe sostener una carga céntrica de 288 kips. Utilice el diseño de esfuerzo permisible para seleccionar la profundidad nominal del perfil de patín ancho de 14 in. que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.78 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.78 Una columna con longitud efectiva de 4.5 m debe sostener una carga céntrica de 900 kN. Si se sabe que σY = 345 MPa y E = 200 GPa, utilice el diseño de esfuerzo permisible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.77 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.77 Una carga céntrica P debe ser sostenida por una barra de acero AB. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para determinar la mínima dimensión d de la sección transversal que puede utilizarse cuando a) P =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.76 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.76 Un tubo de aluminio de 90 mm de diámetro exterior debe sostener una carga céntrica de 120 kN. Si se sabe que los tubos del lote disponible están hechos de una aleación 2014-T6 y su espesor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.75 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.75 Se aplica una carga céntrica de 280 kN a la columna que se muestra en la figura, la cual está libre en su extremo A y fija en su base B. Si se usa aluminio 2014-T6,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.74 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.74 Una carga céntrica de 16 kip debe ser sostenida por una columna de aluminio, como se muestra en la figura. Si se utiliza la aleación de aluminio 6061-T6, determine la mínima dimensión b que puede utilizarse.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.73 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.73 La columna laminar pegada que se muestra en la figura está libre en el extremo A y fija en su base B. Si se usa una madera con un esfuerzo permisible ajustado para la compresión paralela…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.72 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.72 Se construye una columna de 2.1 m de longitud efectiva, pegando tablones de 25 X 150 mm de sección transversal. Si se sabe que el esfuerzo ajustado permisible a compresión paralela a la fibra es σC…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.71 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.71 Se aplica una carga céntrica de 18 kips a una columna rectangular de madera con 22 ft de longitud efectiva. Si se usa una madera para la cual el esfuerzo permisible a compresión paralela a la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.70 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.70 Un tubo estructural de aluminio se refuerza al remachar dos placas a su costado, como se observa en la figura, para usarlo como una columna de 5.6 ft de longitud efectiva. Si se sabe que todo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.69 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.69 Una columna rectangular con longitud efectiva de 4.4 m está hecha con madera laminar aglomerada. Si se sabe que para el tipo de madera empleada el esfuerzo ajustado permisible para compresión paralela a la fibra es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.68 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.68 Una columna de 21 ft de longitud efectiva se obtiene al conectar dos canales de acero C10 X 20 con barras de enlace, como se muestra en la figura. Utilice el diseño de esfuerzo permisible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.67 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.67 Al unir con pernos dos ángulos de acero de 127 X 76 X 12.7 mm se obtiene un elemento a compresión de 2.3 m de longitud efectiva como lo muestra la figura. Use el diseño de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.66 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.66 Un elemento a compresión de 9 m de longitud efectiva se obtiene  al soldar dos placas de acero de 10 mm de grosor a un perfil de acero laminado W250 x 80, como se muestra en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.65 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.65 Un elemento a compresión de 9 m de longitud efectiva se obtiene  al soldar dos placas de acero de 10 mm de grosor a un perfil de acero laminado W250 x 80, como se muestra en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.64 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.64 Un elemento a compresión tiene la sección transversal que se muestra en la figura y una longitud efectiva de 5 ft. Si se sabe que la aleación de aluminio usada es 6061-T6, determine la carga céntrica…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.63 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.63 La barra AB está libre en su extremo A y fija en su base B. Determine la carga céntrica P permisible si la aleación de aluminio empleada es una a) 6061-T6, b) 2014-T6. Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.62 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.62 Una columna de madera con sección transversal de 7.5 X 5.5 in. tiene una longitud efectiva de 18 ft. Si se sabe que para el tipo de madera usada el esfuerzo ajustado permisible para compresión paralela…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.61 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.61 Una columna con una longitud efectiva de 3.5 m está hecha de madera con sección transversal de 114 X 140 mm. Si se sabe que para el grado de madera utilizada el esfuerzo ajustado permisible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.60 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.60 Se usa un perfil de acero laminado W8 X 31 para formar una columna de 21 ft de longitud efectiva. Con el empleo del diseño del esfuerzo permisible, determine la carga céntrica permisible si la resistencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.59 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.59 Con el uso del diseño del esfuerzo admisible, determine la carga céntrica permisible para una columna de 6 m de longitud efectiva que está hecha de los siguientes perfiles de acero laminado: a) W200 = 35.9,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.58 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.58 Una columna con la sección transversal que se muestra en la figura tiene una longitud efectiva de 13.5 ft. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para calcular la máxima carga céntrica que puede aplicarse a la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.57 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.57 Una tubería de acero que tiene la sección transversal que se muestra en la figura, se usa como columna. Utilice las fórmulas para el diseño del esfuerzo permisible de AISC para encontrar la carga céntrica permisible…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.56 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.56 Retome el problema 10.55, y ahora suponga que e = 16 mm y P = 155 kN. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.55 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.55 Se aplican cargas de magnitud P = 175 kN paralelas al eje geométrico de una columna AB de acero laminado con perfil W250 X 44.8 y que intersecan al eje x a una distancia e =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.54 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.54 Retome el problema 10.53, y ahora suponga que la carga axial de 12 kip se aplicará a la barra con una excentricidad e = 1/2 d. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.53 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.53 Se aplica una carga axial de 12 kip con una excentricidad e = 0.375 in. a la barra circular de acero BC que tiene libre su extremo C y está fija en su base B. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.52 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.52 Retome el problema 10.51, y ahora suponga que la magnitud de la carga axial es P = 345 kN. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.51 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.51 Se aplica una carga axial de magnitud P = 220 kN en un punto ubicado sobre el eje x a una distancia e = 6 mm del eje geométrico de la columna BC de patín ancho.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.50 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.50 Se aplican cargas axiales de magnitud P = 580 kN paralelas al eje geométrico de una columna AB de acero laminado con perfil W250 X 80 y que intersecan al eje x a una distancia e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.49 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.49 Se aplican cargas axiales de magnitud P = 135 kip paralelas al eje geométrico de una columna AB de acero laminado con perfil W10 X 54 y que intersecan al eje x a una distancia e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.48 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.48 Se aplica una carga axial P de 55 kip a una columna BC de acero laminado con perfil W8 X 24 libre en su extremo superior C y fija en su base B. Si se sabe…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.47 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.47 Se aplica una carga axial P de 100 kN a una columna BC de acero laminado con perfil W150 X 18 con su extremo superior C libre y su base B fija. Si se sabe que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.46 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.46 Retome el problema 10.45, y ahora suponga que la longitud de la columna se reduce a 1.6 m. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.45 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.45 Se aplica una carga axial P a la columna BC de acero laminado con perfil W250 X 44.8 la cual está libre en su parte superior C y fija en su base B. Si se sabe…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.44 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.44 Retome el problema 10.43, y ahora suponga que la longitud de la columna se incrementa a 14 ft. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.43 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.43 Un tubo que tiene la sección transversal mostrada en la figura, se utiliza como una columna de 10 ft. Para el grado de acero usado σY = 36 ksi y E = 29 X 10^6 psi.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.42 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.42 Para la barra del problema 10.41 determine la distancia d que se requiere para que la barra entre en contacto con el punto C cuando la temperatura se incrementa en 60°C. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.41 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.41 La barra de acero AB tiene una sección transversal cuadrada de 10 X 10 mm y la sostienen anclajes fijos con la misma separación entre sí y ubicados a una distancia e = 0.9 mm del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.40 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.40 Retome el problema 10.39, y ahora suponga que el valor de L es 4.5 m. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.39 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.39 Se aplica una carga axial P en un punto ubicado sobre el eje x a una distancia e = 12 mm del eje geométrico de la columna BC de acero laminado con perfil W310 X 60.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.38 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.38 La línea de acción de una carga axial P es paralela al eje geométrico de la columna AB e interseca al eje x en x = 0.8 in. Con E = 29 X 10^6 psi, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.37 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.37 Se aplica una carga axial P en un punto ubicado sobre el eje x a una distancia e = 0.5 in. del eje geométrico de la columna BC de acero laminado con perfil W10 X 39.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.36 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.36 Retome el problema 10.35, y ahora suponga que la carga axial P se aplica a 0.3 in. del eje geométrico de la columna. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.35 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.35 Un tubo de latón que tiene la sección transversal que se ilustra en la figura recibe una carga axial P que se aplica a 0.15 in. de su eje geométrico. Con E = 17 X 10^6…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.34 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.34 Se aplica la carga axial P en un punto ubicado sobre el eje x a una distancia e del eje geométrico de la columna BC de acero laminado. Cuando P = 350 kN, la deflexión horizontal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.33 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.33 Se aplica una carga axial P a la barra cuadrada de aluminio BC con 32 mm de lado, como se indica en la figura. Cuando P = 24 kN, la deflexión horizontal en el extremo C…