Capítulo 11. Diseño de vigas y ejes

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-55. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-55. Determine con una precisión de 1 mm el diámetro del eje sólido si está sometido a la carga de los engranes. Los cojinetes en A y B sólo ejercen componentes de fuerza sobre el eje en las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-54. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-54. El eje tubular tiene un diámetro interior de 15 mm. Determine con una precisión de 1 mm su diámetro exterior si está sometido a la carga de los engranes. Los cojinetes en A y B sólo ejercen…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-53. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-53. La viga ahusada soporta una carga uniforme distribuida w. Si está hecha a partir de una placa y tiene una anchura b constante, determine el esfuerzo flexionante máximo absoluto en la viga. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-52. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-52. La viga está hecha de ciprés con un esfuerzo flexionante permisible de sperm = 850 psi y un esfuerzo cortante permisible de tperm = 80 psi. Determine la anchura b de la viga si la altura h…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-51. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-51. Dibuje los diagramas de fuerza cortante y de momento para la viga. Después, seleccione del apéndice B la viga I de ala ancha de acero con menor peso que pueda soportar la carga con seguridad. Considere sperm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-50. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-50. Los cojinetes en A y B ejercen sólo componentes de fuerza x y z sobre el eje de acero. Determine el diámetro del eje con una precisión de 1 mm, de modo que pueda resistir las cargas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-49. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-49. Los cojinetes en A y B sólo ejercen componentes de fuerza x y z sobre el eje de acero. Determine el diámetro del eje con una precisión de un milímetro, de modo que pueda resistir las cargas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-48. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-48. La viga en voladizo se construye con dos piezas de madera de 2 por 4 pulg soportadas como se muestra en la figura. Si el esfuerzo flexionante permisible es sperm = 600 psi, determine la mayor carga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-47. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-47. Dibuje los diagramas de fuerza cortante y de momento para el eje y luego determine el diámetro requerido con una precisión de 1 mm si sperm = 140 MPa y tperm = 80 MPa. Los cojinetes en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-46. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-46. Los cojinetes en A y D ejercen componentes de fuerza sobre el eje sólo en y y z. Si tperm = 60 MPa, determine con precisión de 1 mm el menor diámetro del eje que soportará la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-45. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-45. Los cojinetes en A y D ejercen componentes de fuerza sobre el eje sólo en y y z. Si tperm = 60 MPa, determine con precisión de 1 mm el menor diámetro del eje que soportará la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-44. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-44. El eje está soportado por los cojinetes en A y B que ejercen componentes de fuerza sobre el eje, sólo en las direcciones x y z. Si el esfuerzo normal permisible para el eje es sperm =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-43. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-43. El eje está soportado por los cojinetes en A y B que ejercen componentes de fuerza sobre éste, sólo en las direcciones x y z. Si el esfuerzo normal permisible para el eje es sperm = 15…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-42. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-42. El engranaje conectado al eje se somete a las cargas mostradas en la figura. Si los cojinetes en A y B sólo ejercen componentes de fuerza en y y z sobre el eje, determine el par de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-41. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-41. El engranaje conectado al eje se somete a las cargas mostradas en la figura. Si los cojinetes en A y B sólo ejercen componentes de fuerza en y y z sobre el eje, determine el par de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-40. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-40. El eje se apoya en las chumaceras que no ofrecen resistencia a la carga axial. Si el esfuerzo cortante permisible para el eje es tperm = 35 MPa, determine con precisión de 1 mm el menor diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-39. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-39. El eje se apoya en las chumaceras que no ofrecen resistencia a la carga axial. Si el esfuerzo normal permisible para el eje es sperm = 80 MPa, determine con precisión de 1 mm el menor diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-38. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-38. Determine la variación en la anchura b como una función de x para la viga en voladizo que soporta una carga uniforme distribuida a lo largo de su línea central, de modo que tiene el mismo esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-37. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-37. Determine la variación del peralte d de una viga en voladizo que soporta una fuerza concentrada P en su extremo, de modo que tiene un esfuerzo flexionante máximo constante sperm en toda su longitud. La viga tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-36. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-36. Determine la variación del radio r de la viga en voladizo que soporta la carga uniforme distribuida, de modo que tenga un esfuerzo flexionante máximo constante smáx en toda su longitud. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-35. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-35. La viga está hecha de una placa que tiene un grosor b constante. Si está simplemente apoyada y resiste la carga distribuida que se muestra en la figura, determine el esfuerzo flexionante máximo en la viga. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-34. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-34. La viga está fabricada de una placa que tiene un grosor b constante. Si está simplemente apoyada y resiste la carga distribuida que se muestra en la figura, determine la variación de su peralte en función de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-33. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-33. La viga está fabricada de una placa con un grosor t constante y una anchura que varía como se muestra en la figura. Si soporta una fuerza concentrada P en su centro, determine el esfuerzo flexionante máximo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-32. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-32. La viga está fabricada de una placa que tiene un grosor b constante. Si está simplemente apoyada y resiste una carga uniforme w, determine la variación de su peralte en función de x, de modo que mantenga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-31. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-31. La viga ahusada soporta una fuerza concentrada P en su centro. Si está hecha con una placa que tiene una anchura b constante, determine el esfuerzo flexionante máximo absoluto en la viga. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-30. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-30. La viga está construida con tres tablones como se muestra en la figura. Si cada clavo puede soportar una fuerza de 300 lb, determine el espaciamiento máximo permisible s, s¿ y s– entre los clavos para las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-29. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-29. La viga de madera tiene una sección transversal rectangular. Determine su altura h de modo que alcance al mismo tiempo su esfuerzo flexionante permisible de sperm = 1.50 ksi y un esfuerzo cortante permisible de tperm =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-28. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-28. La viga está fabricada de un material cerámico que tiene un esfuerzo flexionante permisible de sperm = 735 psi y un esfuerzo cortante permisible de tperm = 400 psi. Determine el ancho b de la viga si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-27. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-27. . La viga en T se formó con dos placas soldadas entre sí, como se muestra en la figura. Determine la máxima carga w uniformemente distribuida que la viga puede soportar con seguridad si el esfuerzo flexionante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-26. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-26. Seleccione del apéndice B la viga de acero I de ala ancha con el menor peso que soportará con seguridad la carga mostrada en la figura. El esfuerzo flexionante permisible es sperm = 22 ksi y el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-25. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-25. La vigueta simplemente apoyada se utiliza en la construcción de un piso para un edificio. Con el fin de mantener el piso bajo con respecto al umbral de las vigas C y D, en los extremos de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-24. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-24. La vigueta simplemente apoyada se utiliza en la construcción de un piso para un edificio. Con el fin de mantener el piso bajo con respecto al umbral de las vigas C y D, en los extremos de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-23. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-23. La viga de caja tiene un esfuerzo flexionante permisible de sperm = 10 MPa y un esfuerzo cortante permisible de tperm = 775 kPa. Determine la intensidad w máxima de la carga distribuida que la viga puede…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-22. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-22. Determine, con una precisión de 1 ¬8 de pulg, el peralte h mínimo de la viga que puede soportar con seguridad la carga mostrada en la figura. El esfuerzo flexionante permisible es sperm = 21 ksi y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-21. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-21. Determine si la viga W14 * 22 puede soportar con seguridad una carga de w = 1.5 kip>pie. El esfuerzo flexionante permisible es sperm = 22 ksi y el esfuerzo cortante permisible es tperm = 12 ksi.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-20. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-20. Determine la carga uniforme w máxima que puede soportar la viga W12 * 14 si el esfuerzo flexionante permisible es sperm = 22 ksi y el esfuerzo cortante permisible es tperm = 12 ksi. Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-19. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-19. El tubo tiene un diámetro exterior de 15 mm. Determine el diámetro interior mínimo de modo que pueda soportar con seguridad la carga mostrada en la figura. El esfuerzo flexionante permisible es sperm = 167 MPa y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-18. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-18. Determine el diámetro más pequeño de la barra que puede soportar con seguridad la carga mostrada en la figura. El esfuerzo flexionante permisible es sperm = 167 MPa y el esfuerzo cortante permisible es tperm = 97…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-17. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-17. La viga simplemente apoyada se compone de dos secciones W12 * 22 que están sobrepuestas como se muestra en la figura. Determine si la viga puede soportar con seguridad una carga de w = 2 kip>pie. El…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-16. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-16. La viga simplemente apoyada se compone de dos secciones W12 * 22 que están sobrepuestas como se muestra en la figura. Determine la carga uniforme w máxima que puede soportar la viga si el esfuerzo flexionante permisible…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-15. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-15. La viga simplemente apoyada está fabricada de una madera que tiene un esfuerzo flexionante permisible sperm = 960 psi y un esfuerzo cortante permisible tperm = 75 psi. Determine sus dimensiones si debe ser rectangular y tener…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-14. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-14. La viga se usa en un patio de ferrocarriles para cargar y descargar los vagones. Si la carga de elevación máxima prevista es de 12 kip, seleccione del apéndice B la sección I de ala ancha de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-13. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-13. Seleccione del apéndice B la viga I de ala ancha de acero de menor peralte y con el menor peso que puede soportar con seguridad la carga mostrada en la figura. El esfuerzo flexionante permisible es sperm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-12. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-12. Determine la anchura mínima de la viga con una precisión de 1 ¬4 de pulg, que puede soportar con seguridad la carga de P = 8 kip. El esfuerzo flexionante permisible es sperm = 24 ksi y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-11. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-11. La viga de madera se carga como se muestra en la figura. Si los extremos soportan sólo fuerzas verticales, determine la mayor magnitud de P que puede aplicarse, sperm = 25 MPa, tperm = 700 kPa. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-10. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-10. Seleccione del apéndice B la viga W14 I de ala ancha de acero con el peso más ligero y con la menor altura que puede soportar con seguridad la carga mostrada en la figura, donde P =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-9. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-9. Seleccione del apéndice B la viga W12 I de ala ancha de acero con el peso más ligero que puede soportar con seguridad la carga mostrada en la figura, donde P = 6 kip. El esfuerzo flexionante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-8. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-8. La viga simplemente apoyada está hecha de una madera que tiene un esfuerzo flexionante permisible de sperm = 1.20 ksi y un esfuerzo cortante permisible de tperm = 100 psi. Determine sus dimensiones más pequeñas con una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-7. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-7. Si los cojinetes en A y B sólo soportan fuerzas verticales, determine la mayor magnitud de la carga uniforme distribuida w que puede aplicarse a la viga. sperm = 15 MPa, tperm = 1.5 MPa. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-6. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-6. La viga compuesta está formada por dos secciones, que se unen entre sí mediante un perno en B. Use el apéndice B y seleccione la viga I de ala ancha más ligera que podría ser segura en…