Capítulo 10. Columnas

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.83 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.83 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 180 kN.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.81 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.81 Un tubo estructural cuadrado que tiene la sección transversal mostrada en la figura se utiliza como una columna con longitud efectiva de 26 ft para soportar una carga céntrica de 65 kips. Si se sabe que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.80 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.80 Una barra de acero AB debe soportar una carga céntrica P. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para determinar la menor dimensión d de la sección transversal que puede utilizarse cuando a) P = 108 kN,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.79 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.79 Una columna con longitud efectiva de 17 ft debe soportar una carga céntrica de 235 kips. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para seleccionar el perfil de patín ancho con profundidad nominal de 10 in que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.78 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.78 Una columna con longitud efectiva de 22.5 ft debe soportar una carga céntrica de 288 kips. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para seleccionar el perfil de patín ancho con profundidad nominal de 14 in que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.77 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.77 Una columna con longitud efectiva de 4.6 m debe soportar una carga céntrica de 525 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 10.76 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.76 Un tubo de aluminio de 90 mm de diámetro exterior debe soportar 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.75 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.75 Una columna de aluminio debe soportar una carga céntrica de 72 kN como se muestra en la figura. Si se utiliza la aleación de aluminio 6061-T6, determine la mínima dimensión b que puede utilizarse. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.74 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.74 Para una varilla hecha con la aleación de aluminio 2014-T6, seleccione la sección transversal cuadrada mínima que puede usarse si la varilla debe soportar una carga céntrica de 55 kips. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.73 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.73 Una columna laminada que tiene 2.1 m de longitud efectiva se hará al pegar tablas de 25 × 150 mm en su sección transversal. Si se sabe que, para el grado de madera usado, el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.72 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.72 Se aplica una carga céntrica de 18 kips a una columna rectangular de madera con 22 ft de longitud efectiva. Si se usa madera para la cual el esfuerzo permisible a compresión paralelo a la fibra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.71 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.71 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 madera con un esfuerzo permisible ajustado para la compresión, paralelo a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 1.7 m de longitud efectiva. Si se sabe que todo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.69 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.69 La columna laminar aglutinada que se muestra en la figura está hecha con cuatro tablas, cada una con sección transversal de 38 × 190 mm. Si se sabe que para el grado de madera empleada el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 × 20 con barras de enlace, como se muestra en la figura. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.67 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.67 Una columna de 6.4 m de longitud efectiva se obtiene al conectar cuatro ángulos de acero L89 × 89 × 9.5 mm con barras de enlace, como se muestra en la figura. Utilice el diseño del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 × 80, como se muestra en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.65 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.65 Un elemento a compresión de 8.2 ft de longitud efectiva se obtiene al unir con pernos dos ángulos de acero L5 × 3 × 1 2 in, como se muestra en la figura. Use el diseño…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.63 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.63 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 2014-T6, determine la carga céntrica…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.62 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.62 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 a) 6061-T6, b) 2014-T6. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.61 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.61 Una columna de madera con sección transversal de 7.5 × 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.60 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.60 Una columna con una longitud efectiva de 3.5 m está hecha de madera con sección transversal de 114 × 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.59 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.59 Un tubo estructural rectangular que tiene la sección transversal mostrada en la figura, se utiliza como una columna con 5 m de longitud efectiva. Si se sabe que σY = 250 MPa y E = 200…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.58 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.58 Se usa un perfil de acero laminado W8 × 31 para formar una columna de 21 ft de longitud efectiva. Utilice el diseño del esfuerzo permisible para determinar la carga céntrica permisible si la resistencia a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.57 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.57 Utilice el diseño del esfuerzo permisible para determinar la carga céntrica permisible para una columna de 6 m de longitud efectiva que está hecha de los siguientes tipos de acero laminado: a) W200 × 35.9, b)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.56 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.56 Resuelva el problema 10.55 suponiendo que e = 16 mm y P = 155 kN. 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.54 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.54 Resuelva el problema 10.53 suponiendo que la carga axial de 12 kips se aplicará a la barra con una excentricidad e = 1 2d. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.53 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.53 Se aplica una carga axial de 12 kips 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.52 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.52 Resuelva el problema 10.51 suponiendo 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 BEER 5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.50 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.50 Se aplican cargas axiales de magnitud P = 84 kN paralelas al eje geométrico de una columna AB de acero laminado con perfil W200 × 22.5 y que intersecan al eje x a una distancia e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.49 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.49 Se aplican cargas axiales de magnitud P = 135 kips paralelas al eje geométrico de una columna AB de acero laminado W10 × 54 y que intersecan al eje x a una distancia e de su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.48 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.48 Se aplica una carga axial P de 26 kips a una columna BC de acero laminado W6 × 12, la cual está libre en su extremo superior C y fija en su base B. Si se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.47 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.47 Se aplica una carga axial P de 100 kN a la columna BC de acero laminado W150 × 18 con su extremo superior C libre y su base B fija. Si se sabe que la excentricidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.46 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.46 Una carga axial P con magnitud de 50 kips se aplica en un punto localizado a una distancia e = 0.25 in del eje geométrico de la columna BC de acero laminado W8 × 28. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.45 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.45 Se aplica una carga axial P a la columna BC de acero laminado W10 × 28 la cual está libre en su parte superior C y fija en su base B. Si se sabe que la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.44 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.44 Resuelva el problema 10.43, suponiendo que la longitud del tubo se incrementa a 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 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.43 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.43 Un tubo con 3.5 m de longitud, que tiene la sección transversal y las propiedades mostradas en la figura, se utiliza como una columna. Para el grado de acero usado σY = 250 MPa y E…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 120 °F. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.41 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.41 La barra de acero AB tiene una sección transversal cuadrada de 3 8 × 3 8 in y la sostienen pasadores con la misma separación entre sí y ubicados a una distancia e = 0.03 in…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.40 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.40 Resuelva el problema 10.39, suponiendo que L es de 9.0 m. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.39 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.39 La línea de acción de la carga axial P es paralela al eje geométrico de la columna y se aplica en un punto situado en el eje x, a una distancia e = 12 mm del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 × 106 psi, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.37 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.37 Resuelva el problema 10.36 suponiendo que la carga axial P se aplica a 10 mm del eje geométrico de la columna. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.36 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.36 A un tubo de latón, que tiene la sección transversal mostrada en la figura, se le aplica una carga axial P a 5 mm de su eje geométrico. Si E = 120 GPa, determine a) la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.35 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.35 Se aplica una carga axial P en el punto D ubicado a 0.25 in del eje geométrico de la barra cuadrada de aluminio BC. Con E = 10.1 × 106 psi, determine a) la carga P…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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 = 82 kips, la deflexión horizontal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 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…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.32 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.32 Se aplica una carga axial P a la varilla de acero AB con un diámetro de 1.375 in que se muestra en la figura. Para P = 21 kips se observa que la deflexión horizontal del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10.31 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 10.31 La línea de acción de una carga axial de 310 kN es paralela al eje geométrico de la columna AB e interseca el eje x en x = e. Si E = 200 GPa, determine a)…