Capítulo 10. Columnas

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.100 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.100 Resuelva el problema 10.99 suponiendo que P = 105 kN. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.C6 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.C6 Una columna con longitud efectiva L está hecha de un perfil laminado de acero y está cargada excéntricamente como se muestra en la figura. La resistencia a la cedencia para el grado de acero utilizado se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.C5 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.C5 Una columna con longitud efectiva L está hecha de un perfil laminado de acero y soporta una carga axial céntrica P. La resistencia a la cedencia para el grado de acero utilizado es σY, el módulo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.C4 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.C4 Se aplica una carga axial P en un punto del eje x a una distancia e = 0.5 in del eje geométrico de la columna AB de acero laminado W8 × 40. Si E = 29…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.C3 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.C3 Los elementos AB y BC articulados en sus extremos consisten en secciones de tubo de aluminio con 120 mm de diámetro externo y 10 mm de espesor de pared. Si se necesita un factor de seguridad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.C2 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.C2 Una barra de aluminio está fija en su extremo A y apoyada en el extremo B en forma tal que es libre de rotar alrededor de un eje horizontal que pasa por el pasador. Las abrazaderas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.C1 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.C1 Una varilla sólida de acero con longitud efectiva de 500 mm se usará como puntal a compresión para una carga céntrica P. Para el grado de acero utilizado E = 200 GPa y σY = 245…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.128 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.128 Una columna con 14 ft de longitud efectiva consiste en una sección de tubo de acero que tiene la sección transversal mostrada en la figura. Utilice el método del esfuerzo permisible para calcular la máxima excentricidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.127 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.127 Una carga vertical P de 11 kips se aplica en el punto medio de una arista de la sección transversal cuadrada de un elemento a compresión AB, el cual está hecho de acero y tiene su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.126 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.126 Una columna con longitud efectiva de 4.5 m debe soportar una carga céntrica de 900 kN. Si se sabe que σY = 345 MPa y E = 200 GPa, utilice el diseño del esfuerzo permisible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.125 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.125 Una columna rectangular con longitud efectiva de 4.4 m está hecha con madera laminar conglomerada. Si se sabe que para el grado de madera empleada el esfuerzo ajustado permisible para compresión paralela a la fibra es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.124 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.124 Una columna está hecha de medio perfil de acero laminado W360 × 216 y tiene las propiedades geométricas que se muestran en la figura. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para determinar la carga céntrica permisible…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.123 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.123 Los soportes A y B de la columna articulada en sus extremos están a una distancia fija L uno del otro. Si se sabe que a la temperatura T0 la fuerza en la columna es cero…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.122 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.122 La línea de acción de una carga axial de 75 kips es paralela al eje geométrico de la columna AB e interseca el eje x en x = 0.6 in. Si E = 29 × 106…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.121 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.121 El elemento AB consta de un solo canal de acero C130 × 10.4 con 2.5 m de longitud. Si se sabe que los pasadores en los puntos A y B pasan a través del centroide de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.120 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.120 a) Considere solo el pandeo en el plano de la estructura que se muestra en la figura y, por medio de la fórmula de Euler, determine el valor de θ entre 0 y 90° para el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.119 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.119 Una columna de 3 m de longitud efectiva se construyó soldando dos canales de acero laminado de C130 × 13. Utilice E = 200 GPa y determine la carga céntrica permisible para el arreglo mostrado si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.116 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.116 Una columna de acero de 7.2 m de longitud efectiva debe soportar una carga excéntrica P de 83 kN en un punto D, el cual se localiza sobre el eje x como se muestra en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.115 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.115 Un elemento a compresión hecho de acero, con longitud efectiva de 5.8 m, debe soportar una carga excéntrica P de 296 kN. Utilice el método de interacción para seleccionar el perfil de patín ancho con una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.114 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.114 Resuelva el problema 10.113 usando el método de interacción; suponga que σY = 50 ksi y que el esfuerzo permisible en flexión es de 30 ksi. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.113 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.113 Una columna de acero con 24 ft de longitud efectiva está excéntricamente cargada, como se muestra en la figura. Utilice el método del esfuerzo permisible para seleccionar el perfil de patín ancho con profundidad nominal de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.112 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.112 Resuelva el problema 10.111 usando el método de diseño de interacción, con un esfuerzo permisible en flexión de 25 ksi. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.111 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.111 Un tubo de aluminio con 3 in de diámetro externo debe soportar una carga de 10 kips con una excentricidad e = 0.6 in. Si se sabe que los tubos disponibles para su uso son de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.110 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.110 Resuelva el problema 10.109 suponiendo que e = 0.2 in. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.109 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.109 Un elemento a compresión con sección transversal rectangular tiene una longitud efectiva de 36 in y está hecho de una aleación de aluminio 2014-T6, para la que el esfuerzo permisible en flexión es de 24 ksi.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.108 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.108 Resuelva el problema 10.107 suponiendo que e = 40 mm. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.107 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.107 Una columna de madera con sección transversal rectangular tiene una longitud efectiva de 2.2 m y soporta una carga de 41 kN, como se muestra en la figura. Los tamaños disponibles para su uso tienen dimensiones…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.106 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.106 Resuelva el problema 10.105 usando el método de interacción con P = 165 kN, e = 15 mm y un esfuerzo permisible en flexión de 150 MPa. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.105 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.105 Un tubo de acero con 80 mm de diámetro exterior debe soportar una carga P de 93 kN con una excentricidad de 20 mm. Los tubos disponibles para su uso están hechos con grosores de pared…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.104 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.104 Resuelva el problema 10.103 suponiendo que la longitud efectiva es de 1.62 m y que la magnitud P de la carga excéntrica es de 128 kN. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.103 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.103 Un elemento a compresión hecho de acero tiene una longitud efectiva de 720 mm y debe soportar la carga P de 198 kN, como se muestra en la figura. Para el material empleado, σY = 250…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.102 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.102 Resuelva el problema 10.101 suponiendo que la aleación de aluminio empleada es 2014-T6, y que el esfuerzo permisible en flexión es de 180 MPa. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.101 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.101 Una carga excéntrica P = 48 kN se aplica en un punto a 20 mm del eje geométrico de la varilla con 50 mm de diámetro, la cual está hecha de una aleación de aluminio 6061-T6.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.100 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.100 Resuelva el problema 10.99 suponiendo que P = 105 kN. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.99 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.99 Una columna rectangular está hecha de madera con un esfuerzo permisible ajustado para la compresión paralela a la fibra σC = 8.3 MPa y un módulo de elasticidad ajustado E = 11.1 GPa. Utilice el método…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.98 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.98 Resuelva el problema 10.97 usando el método de interacción, con P = 18 kips y un esfuerzo permisible a la flexión de 22 ksi. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.96 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.96 Resuelva el problema 10.95, suponiendo que la longitud efectiva de la columna se incrementa a 12 ft y que a) P = 20 kips, b) P = 15 kips. Solución: Solución 1: Canal      …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.95 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.95 Un elemento a compresión, hecho de acero, con una longitud efectiva de 9 ft soporta una carga excéntrica como se muestra en la figura. Utilice el método del esfuerzo permisible para determinar la excentricidad permisible máxima…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.94 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.94 Resuelva el problema 10.93 suponiendo que la longitud efectiva de la columna es de 3.0 m. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.93 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.93 Una columna de 5.5 m de longitud efectiva está hecha de una aleación de aluminio 2014-T6 para la que el esfuerzo permisible a la flexión es de 220 MPa. Utilice el método de interacción para determinar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.92 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.92 Resuelva el problema 10.91 usando el método de interacción y un esfuerzo permisible en flexión de 1300 psi. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.91 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.91 Una columna de madera con una sección transversal de 5.0 × 7.5 in tiene una longitud efectiva de 8.5 ft. El grado de madera que se usó tiene un esfuerzo permisible ajustado para la compresión paralela…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.90 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.90 Resuelva el problema 10.89 suponiendo que la carga se aplica en un punto a 40 mm del eje geométrico y que la longitud efectiva es de 0.9 m. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.89 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.89 Se aplica una carga excéntrica en un punto a 22 mm del eje geométrico de una varilla con 60 mm de diámetro, hecha con un acero para el que σY = 250 MPa y E =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.88 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.88 El tubo de acero que tiene la sección transversal mostrada en la figura se emplea como una columna de 15 ft de longitud efectiva para sostener una carga muerta céntrica de 51 kips y una carga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.87 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.87 Una columna de acero de 5.5 m de longitud efectiva debe soportar una carga muerta céntrica de 310 kN y una carga viva céntrica de 375 kN. Si se sabe que σY = 250 MPa y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.86 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.86 Una columna con longitud efectiva de 5.8 m soporta una carga céntrica, con una relación de cargas muertas y vivas igual a 1.35. El factor de carga muerta es γD = 1.2, el de carga viva es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.85 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.85 Un tubo de acero rectangular que tiene la sección transversal mostrada en la figura se utiliza como una columna de 14.5 ft de longitud efectiva. Si se sabe que σY = 36 ksi y E =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.84 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.84 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 a fin de sostener una carga céntrica de 325 kN.…