Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

440 PARTE TRES Diseño de elementos mecánicos
Figura 8-26
y
Centroide de pasadores,
remaches o pernos.
G
A 1
A 2
A 4
A 3
A 5
y _
O
_
x
x
Figura 8-27
a) Viga con pernos en
ambos extremos sometida
a una carga distribuida; b)
diagrama de cuerpo libre de
la viga; c) vista amplificada
de un grupo de pernos centrados
en O que muestra las
fuerzas cortantes primarias y
secundarias.
O
+
w lbf⁄pulg
M 1
F "
w lbf⁄pulg
O
M 2
V 1
V 2
b)
F '
F "
r A
r B
F '
A
B
A
A
B
B
Viga
O
a)
F '
C
C
r C
r D
F '
D
D
F "
D
F "
C
c)
En muchos casos el centroide puede localizarse por simetría.
En la figura 8-27 se presenta un ejemplo de carga excéntrica de sujetadores. Es una parte
de un bastidor de una máquina que contiene una viga sometida a la acción de una carga
flexionante. En este caso, la viga está sujeta a elementos verticales en los extremos con pernos
especialmente preparados para compartir la carga. El lector reconocerá la representación
esquemática en la figura 8-27b como una viga estáticamente indeterminada con ambos extremos
empotrados y con las reacciones de momento y de cortante en cada uno de ellos.
Por conveniencia, en la figura 8-27c los centros de los pernos en el extremo izquierdo
de la viga están dibujados a una escala mayor. El punto O representa el centroide del grupo
y en este ejemplo se supone que todos los pernos tienen el mismo diámetro. Observe que las
fuerzas que se muestran en la figura 8-27c son las fuerzas resultantes que actúan sobre los
pasadores con una fuerza neta y un momento igual y opuesto a las cargas de reacción V 1 y
M 1 que actúan en O. La carga total tomada por cada perno se calculará en tres pasos. En el
primero, el cortante V 1 se divide igualmente entre los pernos, de manera que en cada uno F =
V 1 /n, donde n se refiere al número de pernos en el grupo y la fuerza F se llama carga directa
o cortante primario.
Se observa que una distribución igual de la carga directa para los pernos supone un elemento
absolutamente rígido. La configuración de los pernos o la forma y el tamaño de los