Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

898 CapÍtulo 11 Columnas
11.9.22 Una columna tubular de aluminio (aleación 2014-
T6) con extremos articulados tiene diámetro exterior d 2 = 120
mm y diámetro interior d 1 = 110 mm (consulte la figura).
Determine la carga axial permisible P perm para cada una de
las longitudes siguientes: L = 1.0 m, 2.0 m, 3.0 m y 4.0 m.
(Sugerencia: convierta los datos dados en unidades inglesas,
determine las cantidades requeridas y luego convierta de
nuevo en unidades SI.)
11.9.23 Una columna tubular de aluminio (aleación 6061-
T6) que está empotrada en la base y libre en la parte superior
tiene diámetro exterior d 2 = 3.25 in y diámetro interior d 1 =
3.00 in (consulte la figura).
Determine la carga axial permisible P perm para cada una
de las siguientes longitudes: L = 2 ft, 3 ft, 4 ft y 5 ft.
11.9.24 Una columna tubular de aluminio (aleación 6061-
T6) que está empotrada en la base y libre en la parte superior
tiene diámetro exterior d 2 = 80 mm y diámetro interior d 1 =
72 mm (consulte la figura).
Determine la carga axial permisible P perm para cada una
de las siguientes longitudes: L = 0.6 m, 0.8 m, 1.0 m y 1.2 m.
(Sugerencia: convierta los datos dados en unidades inglesas,
determine las cantidades requeridas y luego convierta de
nuevo en a unidades SI.)
11.9.25 Una barra redonda circular de aluminio con diámetro
d (consulte la figura) está comprimida por una fuerza axial
P = 60 k. La barra tiene soportes articulados y está hecha de
una aleación 2014-T6.
(a) Si el diámetro d = 2.0 in, ¿cuál es la longitud máxima
permisible L máx de la barra?
(b) Si la longitud L = 30 in, ¿cuál es el diámetro mínimo
requerido d mín ?
(a) Si el diámetro d = 1.0 in, ¿cuál es la longitud máxima
permisible L máx de la barra?
(b) Si la longitud L = 20 in, ¿cuál es el diámetro mínimo
requerido d mín ?
11.9.28 Una barra redonda sólida de aluminio con diámetro
d (consulte la figura) está comprimida por una fuerza axial
P = 60 kN. La barra tiene soportes articulados y está hecha de
una aleación 6061-T6.
(a) Si el diámetro d = 30 mm, ¿cuál es la longitud máxima
permisible L máx de la barra?
(b) Si la longitud L = 0.6 m, ¿cuál es el diámetro mínimo
requerido d mín ?
(Sugerencia: convierta los datos dados en unidades inglesas,
determine las cantidades requeridas y luego convierta de
nuevo en a unidades SI.)
Columnas de madera
Al resolver los problemas para columnas de madera, suponga
que están hechas de madera aserrada (c = 0.8 y K cE = 0.3)
y que tienen extremos articulados. Además, el pandeo puede
ocurrir con respecto a cualquier eje principal de la sección
transversal).
11.9.29 Un poste de madera con sección transversal rectangular
(consulte la figura) está construido de madera de abeto
Douglas de grado estructural con sección transversal de 4 in
× 6 in (F c = 2000 psi, E = 1,800,000 psi). Las dimensiones
netas de la sección transversal del poste son b = 3.5 in y h =
5.5 in (consulte el apéndice F).
Determine la carga axial permisible P perm para cada una
de las longitudes siguientes: L = 5.0 ft, 7.5 ft y 10.0 ft.
h
Probs. 11.9.25 a 11.9.28
d
Probs. 11.9.29 a 11.9.32
b
11.9.26 Una barra redonda sólida de aluminio con diámetro
d (consulte la figura) está comprimida por una fuerza axial
P = 175 kN. La barra tiene soportes articulados y está hecha
de una aleación 2014-T6.
(a) Si el diámetro d = 40 mm, ¿cuál es la longitud máxima
permisible L máx de la barra?
(b) Si la longitud L = 0.6 m, ¿cuál es el diámetro mínimo
requerido d mín ?
(Sugerencia: convierta los datos dados en unidades inglesas,
determine las cantidades requeridas y luego convierta de
nuevo en unidades SI.)
11.9.27 Una barra redonda sólida de aluminio con diámetro d
(consulte la figura) está comprimida por una fuerza axial P =
10 k. La barra tiene soportes articulados y está hecha de una
aleación 6061-T6.
11.9.30 Un poste de madera con sección transversal rectangular
(consulte la figura) está construido de madera de pino
del sur de grado estructural (F c = 14 MPa, E = 12 GPa). Las
dimensiones de la sección transversal del poste (dimensiones
reales) son b = 100 mm y h = 150 mm.
Determine la carga axial permisible P perm para cada una
de las siguientes longitudes: L = 1.5 m, 2.0 m y 2.5 m.
11.9.31 Una columna de madera con sección transversal rectangular
de 4 in × 8 in (consulte la figura) está construida con
madera de pinabete de grado estructural (F c = 1000 psi, E =
1,300,000 psi).
Las dimensiones netas de la sección transversal de la columna
son b = 3.5 in y h = 7.25 in (consulte el apéndice F).
Determine la carga axial permisible P perm para cada una
de las longitudes siguientes: L = 6 ft, 8 ft y 10 ft.