RESOLUCION EXAMEN PARCIAL

CURSO: RESISTENCIA DE MATERIALES I

TEMA: RESOLUCIN DEL EXAMEN PARCIAL DOCENTE: ING. CACHI CERNA, Gabriel INTEGRANTES: AGUILAR ALIAGA, Marco Antonio ARANA ASTOPILCO, Jean Pierre DAZ DAZ, Denin PIMENTEL VILCA, Sandra Elizabeth SANGAY CUSQUISIBAN, Milton Oswaldo

FECHA:

Cajamarca, 15 de mayo de 2015EXAMEN PARCIAL DESARROLLADO

GRUPO NICO

RESISTENCIA DE MATERIALES I

SEMESTRE: 2015-1I. Teora (20 puntos)1. Qu es la planificacin estratgica, segn glosario de acreditacin? (2 puntos)

La Gua de elaboracin del plan estratgico UPN establece que el Plan Estratgico debe ser elaborado de forma participativa, involucrando a docentes, administrativos, estudiantes, egresados y grupos de inters.

2. Definir la misin y visin de la carrera de Ingeniera Civil (4 puntos)

Misin:Formamos profesionales cabales, competentes e innovadores mediante procesos de aprendizaje que promueven el trabajo en equipo y la capacidad para resolver problemas, contribuyendo a satisfacer las necesidades de la poblacin en base a proyectos de infraestructura civil.

Visin:Ser la carrera reconocida a nivel local, nacional e internacional por su calidad educativa, cuyos profesionales se desempeen como consultores y ejecutores de obras de infraestructura civil, con sentido tico y moral, contribuyendo a un mundo sostenible y mejorando la calidad de vida de la poblacin.

3. Cuntos estndares de acreditacin tiene la carrera de Ingeniera Civil? (2 puntos)

Son 98 estndares que deben cumplirse.

4. Qu es el plan operativo, segn exposicin en auditorio? (2 puntos)

S, todos los aos en el mes de marzo las carreras profesionales elaboran su Plan Operativo de manera participativa considerando el aporte de docentes, estudiantes, egresados y de otros grupos de inters. En l se especifican las actividades y metas que debern realizarse y alcanzarse durante el ao.5. Explicar segn lo investigado por usted, proceso de la fabricacin del Acero. (Indique autor de investigacin o libro, procesos principales de formacin, componentes principales y 2 caractersticas resaltantes) (3 puntos).

Proceso de fabricacin del acero

La produccin del acero comienza cuando el horno elctrico es abastecido con la chatarra, principal materia prima e insumo para el proceso de Fusin. El metal fundido alcanza temperaturas superiores a 1500 C, resultando en el acero en forma lquida. Despus de la fusin, el acero es transportado a lo Horno Cuchara. En la Cuchara, se aaden las aleaciones al acero y ocurre la homogeneizacin qumica y trmica. Proceso conocido como Refino Secundario. El acero es transportado a la Colada Continua, donde se distribuye en diversos venos, en moldes de enfriamiento en forma de Palanquillas o Bloques. En el Horno de Recalentamiento, la temperatura se eleva una vez ms para permitir el proceso de Laminacin. El proceso de laminacin ocurre en un conjunto de cajas del tren laminador y el producto final asume la forma de rollos o barras.(https://www.sider.com.pe/contenidos/detalle/100/proceso-de-produccion-del-acero)

Componentes

El Acero es bsicamente una aleacin o combinacin de hierro y carbono(alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleacin especficos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Nquel) se agregan con propsitos determinados.(http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm)

CaractersticasSudensidadmedia es de 7850kg/m.En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir. (http://es.wikipedia.org/wiki/Acero)

6. Diga la diferencia que exista entre rigidez y flexibilidad e indique su frmula matemtica. (1 punto)

RIGIDEZCapacidad de resistencia de un cuerpo a doblarse o torcerse por la accin de fuerzas exteriores que actan sobre su superficie.

FLEXIBILIDAD Capacidad de doblarse un cuerpo fcilmente y sin que exista peligro de que se rompa.7. Explicar mediante un grfico todos los esfuerzos que se generan en un elemento estructural explicados en clases, indicando frmulas matemticas, como se forman. (3 puntos)

8. Explicar segn lo investigado por usted, proceso que origina la madera. (Indique autor de investigacin o libro, procesos principales de formacin, componentes principales y 2 caractersticas resaltantes) (3 puntos)MaderaLa madera se obtiene del tronco o tallo de los rboles, por lo tanto el crecimiento en longitud del tallo se debe a la actividad de losmeristemasapicales y al alargamiento subsecuente de losentrenudosy se denominacrecimiento primario. Elcrecimiento secundariose caracteriza por el aumento del grosor del tallo y es el resultado de la actividad de los denominados meristemas secundarios (cmbiumyfelgeno)Componentes Lacelulosaes un polisacrido estructural formado porglucosaque forma parte de la pared de las clulas vegetales. Sus funciones son las de servir de esqueleto a la planta y la de darle una proteccin vegetal Laligninaes un polmero presente en lasparedes celularesde organismos del reinoPlantaey tambin.

Caractersticas La madera es un materialanistropoen muchas de sus caractersticas, por ejemplo en su resistencia o elasticidad. La madera es un materialorttropoya que suelasticidaddepende de la direccin dedeformacin. Tiene un comportamientohigroscpico, pudiendo absorber humedad tanto del ambiente como en caso de inmersin en agua, si bien de forma y en cantidades distintas. (http://es.wikipedia.org/)

II. Prctica (20 puntos)1. Un pedestal cuadrado de 15 pulg de alto est formado por una caja de acero llena de concreto. La dimensin exterior de la caja es 10.0 in y la interior es 8.5 in. Los mdulos de elasticidad del acero y del hormign son 10*10 ksi y 20*10 ksi, respectivamente. Suponga que las tensiones en el acero y en el concreto se distribuyen uniformemente sobre sus respectivas reas. (3 puntos)

a) Qu fraccin de la carga P de compresin toma la caja de acero? (1 punto)b) Si la carga P de compresin es de 100 k. Cules son las tensiones en el acero y el concreto? (0.5 punto)c) Para la carga P=100 k, Cul es el acortamiento del pedestal? (0.5 punto)d) Cul es la rigidez y flexibilidad axial del pedestal? (1 punto)SOLUCIN Datos:h= 15 inDe=10.0in Di=8.5inEs=10*103 KSIEC=20*103KSI

(a) Fraccin de la carga soportada por la cubierta de acero

(b) Las tenciones del acero y del concreto: Para una carga de compresin de 100k

(c) El acortamiento del pedestal para una carga p=100k

(d) la rigidez y la flexibilidad

2. Qu distancia h baja la jaula de la figura cuando se pone en su interior un peso W? Tenga en cuenta los efectos del alargamiento del cable, cuya rigidez axial es EA= 10 MN. La polea A tiene De dimetro y la B tiene La distancia , la distancia y peso W=32 kN. (Nota: Al calcular la longitud del cable incluya las partes que pasan por las poleas en A y en B) (3 puntos)SOLUCIN

Datos:

Fuerza en cable:

Longitud en el cable:

Elongacin en el cable:

La reduccin de la jaula 3. Una barra ligeramente ahusada de seccin circular slida y longitud L esta fija en su extremo B y sometida a una carga P de traccin en su extremo libre. Los dimetros de la barra en los extremos A y B y son y respectivamente.

a) Determinar el alargamiento de la barra debido a la carga P, si E=2.1*10^6 kg/cm, P= 15 Kg, L=5 metros, y (3 puntos)

DATOS:E=2.1*10^6 kg/cmP= 15 KgL=5 mts

EL Cambio de longitud viene dado por la siguiente expresin:

Sustituyendo Remplazando valores:

4. Un tubo de aluminio tiene una longitud de 60 m. a una temperatura de 18C. Un tubo de acero adyacente a la misma temperatura es 5 mm mayor que el tubo de aluminio. A qu temperatura (C) ser de 15 mm la diferencia de longitud de los dos tubos? (2 puntos) -6/C (Aluminio) -6/C (Acero)Datos:t=18cLa=6 mLs=60.005m -6/C (Aluminio) -6/C (Acero)T=? 15mmSOLUCIN

5. La adherencia entre barras de refuerzo y concreto se prueba por medio de una prueba de extraccin de una barra incrustada en concreto. Una fuerza de traccin P se aplica al extremo d y una longitud de empotramiento L.

a. Suponga que la tensin tangencial(o de adherencia) entre la barra y el concreto esta uniformemente distribuido sobre la longitud L. Entonces, si P= 5000 lb, d=0.75 in y L= 1 ft. Qu tensin tangencial media se desarrolla entre el acero y el concreto? (3 puntos) b. La tensin de adherencia entre el acero y el concreto es mnima cerca de la superficie y mxima en el extremo inferior de la barra; por tanto para obtener resultados ligeramente mejores, suponga que la tensin tangencial est dada por la ecuacin. (3 puntos)

En donde, la distancia x se mide desde el extremo interior de la barra hacia la superficie del concreto y es la tensin tangencial mxima(x=0). Entonces, si P= 5000 lb, d=0.75 in y L= 1 ft., Cul es la tensin tangencial mxima?

SOLUCINa. Asumimos que la cortante es constante

Sustituyendo valores:P=400 lbd=0,5 inL=12 in

b. asumir que la cortante varia a lo largo de la longitud L

Fuerza de cizallamiento que acta sobre el elemento dx

P= fuerza total

Sustituyendo valores:

6.

Una barra de acero que sirve de colgante vertical para soportar maquinaria pesada en una fbrica, est unida a un soporte por medio de la conexin con perno de la figura que se muestra. La parte principal del colgante tiene seccin transversal rectangular con ancho y espesor En la conexin, el ancho colgante se ampla a . El perno que transfiere la carga del colgante a las 2 placas de unin tiene un dimetro . Determinar el valor admisible de la carga de traccin P en el colgante en base a las siguientes consideraciones: a. La tensin admisible de traccin en la seccin transversal del colgante que pasa por el perno es de 11000 psi. (1 punto) b. La tensin admisible de aplastamiento entre el colgante y el perno es de 26000 psi (1 punto) c. Explicar cada uno de los resultados. (1 punto)

SOLUCINa.

b.

RESISTENCIA DE MATERIALES