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Clculo de Elementos de Mquinas I
Grupo 5 Integrantes:
Alan G Crdova Sanchez (JG)
Pajuelo Jimnez never Chavesta Ayasto Edgar Pedro
Abregu Terrones Pedro J. .
Anlisis de Resistencia Ultima
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ANLISIS POR RESISTENCIALTIMA
Mtodo de anlisis plstico.- Es unmtodo ms racional.
La aplicacin de P produce translacin
y rotacin del grupo de conectores.
La rotacin y la translacin se pueden
reducir a una rotacin pura alrededor
de un punto definido como
cen tro instan tneo de
rotacin.
Se establece el equilibrio.
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CENTRO INSTANTANEO DEROTACION
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Considera la relacin carga deformacin del tornillo ; de estamanera se aproxima mas a la resistencia real de la conexin
cargada excntricamente .La carga indicada Pu produce
traslacin y rotacin del grupo de conectores , que se pueden
reducir a rotacin pura alrededor de un punto llamado centro
instantneo de rotacin (C.I.R).
Una ecuacin que relaciona la resistencia de un tornillo con su
deformacin , propuesta por FISHER.
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Para obtener la fuerza maxima del tornillo mas alejado del centro
de gravedad se reemplaza correspondiente a la deformacion
maxima de ese conector. La fuerza maxima que puede soportar laconexin se determina planeando e iterando las ecuaciones de equilibrio ,
estas expresiones son funcion de las distancias horizontal y vertical del
CG al C.I.R (X0 y y0 respectivamente) y de .
Para determinar el tamao requerido de los tornillos , se define un
coeficiente adimensional C como :
Si los tornillos tienen una resistencia individua el conjunto ofrecer unaresistencia donde :
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Para distintos valores de C se encuentran tabulados en Ref. 3 ; tablas
8.18 a 8.25
Para un patrn determinado de tornillos en una junta atornillada sujeta a una
carga cortante excntrica P, la carga ltima Pu es proporcional a la
resistencia nominal
de un solo tornillo . Por tanto, la resistencia de diseo, , de un grupo
de tornillos en cortante excntrica puede expresarse como:
= =C
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EJERCICIO 1:Determine la fuerza mayor P parala cual la resistencia de diseo al corte de los pernos
en la conexin es la adecuada. Asuma que la cargaacta con un Angulo de 30 con respecto a la vertical(= 30). El grupo de conectores de tornillos es de 4
tornillos A490x de 5 8 . Use el mtodo de resistencia
ultima.
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SOLUCIN:Datos:
S = 4 , = 30 , e = 5
Para n = 12 por fila n = 4
Determinemos la fuerza P, por el mtodo de
resistencia ultima.
P = C * rn (1)
Hallemos C para S = 4 y e = 5,
usando la tabla 8-22 del manual LRFD.
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como vemos en el grafico hay interpolar paraS=4
Tomando S = 3 C = 6.3Tomando S = 6 C = 8.48
Interpolando
Para S = 4 se calcula C = 5.727
Ahora para hallar rn , tenemos que utilizar la
tabla 811 del manual de LRFD
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Para un tornillo A490N de
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Del grafico se obtiene el valor de ;
rn = 17.3
Ahora reemplazando en (1):
P = C * rn = 5.727 * 17.3
P = 99.089 Kips