Capítulo 06. Esfuerzos cortantes en vigas y en elementos de pared delgada

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.56 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.56 Una viga compuesta se fabrica al unir las porciones de madera y de acero que se muestran en la figura, con pernos de 12 mm de diámetro espaciados longitudinalmente cada 200 mm. El módulo de elasticidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.55 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.55 Para una viga hecha de dos o más materiales con diferentes módulos de elasticidad, muestre que la ecuación (6.6) 𝜏prom = VQ It permanece válida si tanto Q como I se calculan utilizando la sección transformada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.54 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.54 a) Determine el esfuerzo cortante en el punto P de un tubo de pared delgada, con la sección transversal que se muestra en la figura, causado por un cortante vertical V. b) Muestre que el máximo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.53 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.53 Una viga extruida tiene un espesor uniforme de pared t. Si se denota con V el cortante vertical y con A el área transversal de la viga, exprese el esfuerzo cortante máximo como 𝜏máx = k(V/A)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.52 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.52 La sección transversal de una viga extruida es un cuadrado hueco de lado a = 3 in y espesor t = 0.25 in. Para un cortante vertical de 15 kips, determine el esfuerzo cortante máximo en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.51 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.51 El diseño de una viga requiere conectar dos placas rectangulares verticales de 3 8 × 4 in, al soldarlas a dos placas horizontales de 1 2 × 2 in, como se muestra en la figura. Para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.50 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.50 Una placa de espesor t se dobla como lo muestra la figura y después se usa como viga. Para un cortante vertical de 600 lb, determine a) el espesor t para el cual el máximo esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.49 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.49 Una viga extruida tiene la sección transversal mostrada en la figura y un espesor de pared uniforme de 3 mm. Para un cortante vertical de 10 kN, determine a) el esfuerzo cortante en el punto A,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.48 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.48 Una placa de 2 mm de espesor se dobla de la forma mostrada en la figura y después se emplea como viga. Para un cortante vertical de 5 kN, determine el esfuerzo cortante en los cinco…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.47 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.47 Una placa de 1 4 in de espesor se dobla de la forma mostrada en la figura y después se emplea como viga. Para un cortante vertical de 1.2 kips, determine a) el esfuerzo cortante máximo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.46 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.46 Cuatro ángulos de acero L102 × 102 × 9.5 y una placa de acero de 12 × 400 mm se unen con pernos para formar una viga con la sección transversal que se muestra en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.45 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.45 Una viga consiste en cinco tablas con sección transversal de 1.5 × 6 in conectadas mediante pernos de acero con un espaciamiento longitudinal de 9 in. Si se sabe que el cortante en la viga es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.44 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.44 Una viga consiste en tres tablas conectadas mediante pernos de acero con un espaciamiento longitudinal de 225 mm, como se muestra en la figura. Si se sabe que el cortante en la viga es vertical e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.43 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.43 Tres tablas están conectadas como se muestra en la figura, mediante pernos de 38 in de diámetro, espaciados cada 6 in a lo largo del eje longitudinal de la viga. Determine el esfuerzo cortante promedio en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.42 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.42 Si se sabe que un cortante vertical dado V causa un esfuerzo cortante máximo de 50 MPa en un elemento de pared delgada que tiene la sección transversal mostrada, determine el esfuerzo cortante correspondiente en a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.41 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.41 La viga extruida de aluminio que se muestra en la figura tiene un espesor de pared uniforme de 1 8 in. Si se sabe que el cortante vertical en la viga es de 2 kips, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.40 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.40 La viga extruida de aluminio que se muestra en la figura tiene un espesor de pared uniforme de 1 8 in. Si se sabe que el cortante vertical en la viga es de 2 kips, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.39 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.39 El cortante vertical es de 1 200 lb en una viga que tiene la sección transversal mostrada. Determine a) la distancia d para la que 𝜏a = 𝜏b, b) el esfuerzo cortante correspondiente en los puntos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.38 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.38 El cortante vertical es de 1 200 lb en una viga que tiene la sección transversal mostrada en la figura. Si se sabe que d = 4 in, determine el esfuerzo cortante a) en el punto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.37 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.37 Si se sabe que un cortante vertical dado V causa un esfuerzo cortante máximo de 75 MPa en una viga extruida que tiene la sección transversal mostrada, determine el esfuerzo cortante en los tres puntos indicados.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.36 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.36 Una viga extruida de aluminio tiene la sección transversal que se muestra en la figura. Si se sabe que el cortante vertical en la viga es de 150 kN, determine el esfuerzo cortante en a) el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.35 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.35 Una viga extruida de aluminio tiene la sección transversal que se muestra en la figura. Si se sabe que el cortante vertical en la viga es de 150 kN, determine el esfuerzo cortante en a) el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.34 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.34 Si se sabe que sobre una viga de acero rolado W360 × 122 se ejerce un cortante vertical de 250 kN, determine el esfuerzo cortante a) en el punto A, b) en el centroide C de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.33 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.33 La viga compuesta de madera que se muestra en la figura está sujeta a un cortante vertical de 8 kN. Si se sabe que los clavos están espaciados longitudinalmente cada 60 mm en A y cada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.32 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.32 Se pegan varias tablas de madera para formar la viga de caja que se muestra en la figura. Si se sabe que la viga está sujeta a un cortante vertical de 3 kN, determine el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.31 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.31 La viga compuesta que se muestra en la figura se fabricó pegando varias tablas de madera. Si se sabe que la viga se somete a un cortante vertical de 1 200 lb, determine el esfuerzo cortante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.30 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.30 La viga compuesta que se observa en la figura se hizo pegando dos tiras de madera contrachapada de 20 × 250 mm y dos tablas de 50 × 100 mm. Considerando que el esfuerzo cortante promedio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.29 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.29 La viga compuesta de madera que se muestra en la figura se somete a un cortante vertical de 1 200 lb. Si se sabe que la fuerza cortante permisible en los clavos es de 75 lb,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.28 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.28 Una viga con la sección transversal que se muestra se somete a un cortante vertical V. Determine a) la línea horizontal a lo largo de la cual el esfuerzo cortante es máximo, b) la constante k…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.27 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.27 Una viga con la sección transversal que se muestra se somete a un cortante vertical V. Determine a) la línea horizontal a lo largo de la cual el esfuerzo cortante es máximo, b) la constante k…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.26 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.26 Una viga con la sección transversal que se muestra se somete a un cortante vertical V. Determine a) la línea horizontal a lo largo de la cual el esfuerzo cortante es máximo, b) la constante k…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.25 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.25 Una viga con la sección transversal que se muestra se somete a un cortante vertical V. Determine a) la línea horizontal a lo largo de la cual el esfuerzo cortante es máximo, b) la constante k…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.24 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.24 Para la viga y las cargas que se muestran, determine el esfuerzo cortante máximo en la sección n-n. 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 6.23 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.23 Para la viga y las cargas que se muestran, determine el esfuerzo cortante máximo en la sección n-n. 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 6.22 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.22 Para la viga y las cargas que se muestran, considere la sección n-n y determine el esfuerzo cortante en a) el punto a, b) el punto b. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.21 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.21 Para la viga y las cargas que se muestran, considere la sección n-n y determine el esfuerzo cortante en a) el punto a, b) el punto b. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.20 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.20 Una viga de madera AB de longitud L y sección transversal rectangular soporta una carga uniformemente distribuida w y se apoya como se muestra. a) Muestre que la relación 𝜏m/σm de los máximos valores para los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.19 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.19 Una viga de madera AB de longitud L y sección transversal rectangular soporta una sola carga concentrada P en su punto medio C. a) Muestre que la relación 𝜏m/σm de los máximos valores para los esfuerzos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.18 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.18 Para la viga y las cargas que se muestran, determine el ancho mínimo requerido b, si se sabe que para el grado de madera utilizado σperm = 12 MPa y 𝜏perm = 825 kPa. Figura P6.18…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.17 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.17 Dos secciones roladas W8 × 31 pueden soldarse en A y en B de cualquiera de las dos formas mostradas, a fin de formar una viga compuesta. Si se sabe que para cada soldadura la fuerza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.16 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.16 Dos placas de acero con sección transversal rectangular de 12 × 220 mm se sueldan a la viga W250 × 58 como se muestra. Determine el cortante vertical máximo permisible si el esfuerzo cortante en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.15 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.15 Para una viga de madera que tiene la sección transversal mostrada, determine el cortante vertical máximo permisible si el esfuerzo cortante no debe exceder 150 psi. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.14 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.14 Para una viga que tiene la sección transversal mostrada, determine el cortante vertical máximo permisible si el esfuerzo cortante no debe exceder 60 MPa. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.13 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.13 Para una viga que tiene la sección transversal mostrada, determine el cortante vertical máximo permisible si el esfuerzo cortante no debe exceder 60 MPa. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.12 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.12 Para la viga y las cargas que se muestran, considere la sección n-n y determine a) el máximo esfuerzo cortante en dicha sección, b) el esfuerzo cortante en el punto a. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.11 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.11 Para la viga y las cargas que se muestran, considere la sección n-n y determine a) el máximo esfuerzo cortante en dicha sección, b) el esfuerzo cortante en el punto a. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.10 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.10 Para la viga y las cargas que se muestran, considere la sección n-n y determine a) el máximo esfuerzo cortante en dicha sección, b) el esfuerzo cortante en el punto a. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.9 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.9 Para la viga y las cargas que se muestran, considere la sección n-n y determine a) el máximo esfuerzo cortante en dicha sección, b) el esfuerzo cortante en el punto a. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.8 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.8 La viga compuesta que se muestra se fabricó al conectar dos elementos de acero rolado W6 × 20, usando pernos de 5 8 in de diámetro espaciados en forma longitudinal cada 6 in. Si se sabe…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6.7 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 6.7 Una columna se fabrica al conectar los elementos de acero rolado mostrados mediante pernos de 3 4 in de diámetro espaciados longitudinalmente cada 5 in. Determine el esfuerzo cortante promedio en los pernos causado por una…