Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 9 Soldadura, adhesión y diseño de uniones permanentes 495
Soldaduras de filete
b
B
Empuñadura de caucho
t
A
Problema 9-24
F
16 pulg
w
1
2 pulg DI × 1 pulg DE × 2 pulg de longitud; se requieren 2
A
30°
3 pulg
B
h
Manija ahusada
9-25 Estime la carga estática segura F para la estructura soldada de la figura, si se usa un electrodo E6010 y
el factor de diseño es 2. Use un análisis convencional.
6 pulg
4 pulg
6 pulg
Problema 9-25
1
4 pulg
8 pulg 3
8 pulg
F
9-26 Las ménsulas, como la que se muestra en la figura, se utilizan para amarrar embarcaciones pequeñas.
Por lo general, la falla de ese tipo de accesorios la provoca la presión de aplastamiento del casquillo de
amarre contra el lado del agujero. El propósito aquí es tener una idea de los márgenes estático y dinámico
de seguridad implicados. Se usa una ménsula de 1 4
pulg de espesor, hecha de acero 1018 laminado
en caliente. Luego, se supone que la acción de una ola en la embarcación creará una fuerza F no mayor
de 1 200 lbf.
a) Identifique el momento M que produce un esfuerzo cortante en la garganta que resiste la acción de
flexión con una “tensión” en A y una “compresión” en C.
b) Encuentre la componente de la fuerza F y que produce un esfuerzo cortante en la garganta que resiste
una “tensión” en toda la soldadura.
c) Estime la componente de la fuerza F x que produce un cortante en línea en toda la soldadura.
d) Encuentre A, I u e I usando parcialmente la tabla 9-2.
e) Determine el esfuerzo cortante τ 1 en A debido a F y y M, el esfuerzo cortante τ 2 debido a F x y combínelos
para encontrar τ.
f) Encuentre el factor de seguridad que protege contra la fluencia por cortante en la estructura soldada.
g) Encuentre el factor de seguridad que protege contra una falla estática en el metal base de la soldadura.
h) Estime el factor de seguridad que protege contra una falla por fatiga del metal de aporte usando el
criterio de falla de Gerber.