Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

CAPÍTULO 1 Problemas 87
(b) También vuelva a verificar el esfuerzo normal de tensión
en la barra BC y el esfuerzo de soporte en B; si cualquiera
es inadecuado ante la carga adicional de la plataforma HF,
rediséñelos para que cumplan el criterio original de diseño.
d
b
P
t
P
A
H
Estructura
original
3
Nueva barra de acero d DF = —
16
H y
q = 50 lb/ft
H x
L = 7.5 ft
C
Barra de acero,
3
d BC = — in
16
Viga de madera soportando la pista
L
—
2
in
W E = 175 lb
Nueva viga para soportar el equipo
L
—
2
D
F
T BC =
425 lb
L
—
25
B
Arandela
d B = 1.0 in
L
—
25
Arandela, d F
(igual a D
arriba)
PROB. 1.8.14
**1.8.15 Dos barras AB y BC hechas del mismo material soportan
una carga vertical P (consulte la figura). La longitud L
de la barra horizontal es fija, pero el ángulo u puede variar
moviendo el soporte A verticalmente y cambiando la longitud
de la barra AC para que corresponda a la nueva posición del
soporte A. Los esfuerzos permisibles en las barras son los mismos
en tensión y compresión.
Podemos observar que cuando se reduce el ángulo u, la
barra AC se acorta pero las áreas de las secciones transversales
de las dos barras aumentan (debido a que las fuerzas axiales
son mayores). Se tienen efectos opuestos si se aumenta el ángulo
u. Por tanto, observamos que el peso de la estructura (que
es proporcional al volumen) depende del ángulo u.
Determine el ángulo u de manera que la estructura tenga
un peso mínimo sin exceder los esfuerzos permisibles en las
barras. (Nota: los pesos de las barras son muy pequeños comparados
con la fuerza P y se pueden ignorar).
PROB. 1.8.13
A
*1.8.14 Una barra plana con ancho b = 60 mm y espesor
t = 10 mm está cargada en tensión por una fuerza P (consulte
la figura). La barra está sujeta a un soporte por un pasador con
diámetro d que pasa por un agujero con el mismo tamaño de
la barra. El esfuerzo de tensión permisible sobre la sección
transversal neta de la barra es s T = 140 MPa, el esfuerzo cortante
permisible en el pasador es t S = 80 MPa y el esfuerzo
de soporte permisible entre el pasador y la barra es s B = 200
MPa.
(a) Determine el diámetro del pasador d m para el cual la
carga P será máxima.
(b) Determine el valor correspondiente P máx de la carga. PROB. 1.8.15
B
L
θ
C
P