República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior. Universidad Nororiental Privada “Gran Mariscal de Ayacucho”. Facultad de Ingeniería. Materia: Resistencia de Materiales Núcleo: El Tigre.
Profesor:
Bachiller:
Ing. José Naranjo.
Jesús Serrano V-27992618. Christian Paris V26295609 Daniely Hernandez V26695499
Sección: 2
El Tigre, Estado Anzoátegui.
En ingeniería estructural, los estructural, los esfuerzos internos o esfuerzos de sección son magnitudes físicas con unidades de fuerza sobre área utilizadas en el cálculo de piezas prismáticas como vigas o pilares y también en el cálculo de placas de placas y láminas. Los esfuerzos internos sobre una sección transversal plana de un elemento un elemento estructural se definen como un conjunto de fuerzas y momentos estáticamente equivalentes a la distribución de tensiones internas sobre el área de esa sección. Así, por por ejemplo, los esfuerzos sobre una sección transversal plana Σ de una viga es igual a la integral de las tensiones t sobre esa área plana. Normalmente se distingue entre los esfuerzos perpendiculares a la sección de la viga (o espesor de la placa o lámina) y los tangentes a la sección de la viga (o superficie de la placa o lámina):
Esfuerzo normal (normal o perpendicular al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones de tensiones normales σ, es decir, perpendiculares, al área área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo normal. Esfuerzo cortante (tangencial al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones cortantes cortantes τ, es decir, tangenciales, al área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo cortante.
Esfuerzo Normal: (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma mecánico. mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión la tensión normal. Dada normal. Dada una sección transversal al eje longitudinal de una viga o pilar el esfuerzo normal es la fuerza resultante de las tensiones normales que actúan sobre dicha superficie. Si consideramos un sistema de coordenadas de coordenadas cartesianas en que el eje X esté alineado con el eje recto de la viga, y los ejes Y y Z estén alineados con las direcciones principales de inercia de la sección el tensor de tensiones ([T]xyz) y el esfuerzo normal (Nx) vienen dados por:
Flexión Mecánica: En En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas como placas o láminas. El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía con respecto al valor antes de la deformación. El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.
Esfuerzo de tensión: En física En física e ingeniería, se ingeniería, se denomina tensión mecánica a la magnitud la magnitud física que representa la fuerza por unidad de área en el entorno de un punto material sobre una superficie real o imaginaria de un medio un medio continuo. Es continuo. Es decir posee unidades físicas de presión. La definición anterior se aplica tanto a fuerzas localizadas como fuerzas distribuidas, uniformemente o no, que actúan sobre una superficie. Con el objeto de explicar cómo se transmiten a través de los sólidos las fuerzas externas aplicadas, es necesario introducir el concepto de tensión, siendo este el concepto físico más relevante de la mecánica la mecánica de los medios continuos, y continuos, y de la teoría la teoría de la elasticidad en particular. Esfuerzo de compresión: El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido un sólido deformable o medio continuo, caracterizada continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección (coeficiente de Poisson). Poisson). En piezas estructurales suficientemente esbeltas los esfuerzos de compresión pueden producir además abolladura además abolladura o pandeo. Esfuerzo ultimo: Lo que nos determina la resistencia última es el esfuerzo máximo al que puede resistir un material, material, cada material varia la resistencia debido a su composición o características. características. En el diagrama mostrado en la parte inferior se muestra gráficamente gráficamente la resistencia a la tensión tensión al máximo esfuerzo que un material es capaz de desarrollar, diagrama entre esfuerzo y deformación para un metal dúctil y un metal no dúctil cargado hasta la ruptura por tensión:
Esfuerzo de Trabajo o Esfuerzo Admisible: es aq uel que debe estar por debajo del limite elástico y del punto de proporcionalidad para que pueda ser valida la Ley de Hooke en la cual esta basada la Teoría Elástica. En ese sentido se acostumbra a utilizar por Norma un Factor de Seguridad ya que es muy difícil determinar ese punto, por lo tanto se divide el Punto Cedente por ese factor para obtener ese esfuerzo admisible, o sea que Esfuerzo cedente:
Esfuerzo de estado limite: El límite elástico, también denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elastoplástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta un comportamiento plástico con deformaciones permanentes y no recupera espontáneamente su forma original al retirar las cargas. En general, un material sometido a tensiones inferiores a su límite de elasticidad es deformado temporalmente de acuerdo con la ley la ley de Hooke.
Esfuerzo cortante; de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma un prisma mecánico como por ejemplo una viga una viga o un pilar. un pilar. Se Se designa variadamente como T, V o Q. Este tipo de solicitación de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión la tensión cortante. Para cortante. Para una pieza una pieza prismática se relaciona con la tensión cortante mediante la relación:
(1) Para una viga recta para la que sea válida la teoría de Euler-Bernoulli se tiene la siguiente relación entre las componentes del esfuerzo cortante y el momento el momento flector:
(2)
Esfuerzo de aplastamiento: Un caso particular de esfuerzo se presenta cuando hay un contacto entre dos superficies que se presionan entre si. Tanto pernos como pasadores y remaches crean esfuerzos en los elementos, en toda la superficie d e aplastamiento de contacto.
Esfuerzo de apoyo: Esfuerzo de apoyo.- Los pernos suelen ejercer fuerzas en el elemento que se están apoyando, pues a toda acción corresponde a una reacción, es como cuando camino por el piso, el piso ejercerá una fuerza contraria a la l a que yo estoy esto y ejerciendo, pues me estoy esto y apoyando apo yando en el piso. Sigma b = P/td donde t se podría decir que es la profundidad del elemento o perno y d el diámetro del perno. Ley de Hooke: Establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle.
F=k ⋅(x− (x−x0) Modulo de Young: El módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material un material elástico, según elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés del siglo XIX Thomas Young, aunque Young, aunque el concepto fue desarrollado en 1727 por Leonhard Euler, y Euler, y los primeros experimentos que utilizaron el concepto de módulo de Young en su forma actual fueron hechos por el científico italiano Giordano Riccati en 1782, 25 años antes del trabajo de Young. Young.1 El término módulo es el diminutivo del término latino mod us que significa “medida". “medida".
Modulo de Elasticidad: es la tensión ejercida sobre el área de la sección transversal del elemento (tensión = fuerza/área). es la deformación unitaria entendida como la relación entre el cambio de longitud con respecto a la longitud inicial.
Modulo de Elasticidad a cortante: Factor de elasticidad de un material que representa la relación entre el esfuerzo cortante y la correspondiente deformación producida por éste. También llamado módulo de elasticidad transversal. Deformación por cortante: El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga una viga o un pilar. un pilar. Se Se designa variadamente como T, V o Q. Este tipo de solicitación de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión la tensión cortante. Para cortante. Para una pieza una pieza prismática se relaciona con la tensión cortante mediante la relación:
(1) Para una viga recta para la que sea válida la teoría de Euler-Bernoulli se tiene la siguiente relación entre las componentes del esfuerzo cortante y el momento el momento flector:
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Deformación unitaria: La Deformación Unitaria ( ε ), se puede definir como la relación existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá determinar la deformación del elemento sometido a esfuerzos de tensión o compresión axial. Deformación por temperatura: Un esfuerzo térmico es un esfuerzo un esfuerzo asociado al efecto indirecto de una dilatación térmica, provoca que incrementos o decrementos de longitudes entre puntos de la estructura, dado que estos puntos están unidos a elementos estructurales el efecto de esta deformación debe ser asumido por los elementos en contacto el con elemento dilatado, por lo que se producirán fuerzas adicionales en esos elementos por el efecto térmico
Al presentarse un cambio de temperatura en un elemento, éste experimentará una deformación axial, denominada deformación denominada deformación térmica. Si térmica. Si la deformación es controlada, entonces no se presenta la deformación, pero si un esfuerzo, llamado esfuerzo térmico. Deformación de elementos sometidos a tensión y compresión:
Deformación de elementos: Definimos como elemento estructural a uno cualquiera de sus componentes, viga, losa, columna, etc. Pues si bien la estructura debe funcionar, y lo hace, como un conjunto, para un correcto análisis debemos conocer el comportamiento de cada uno de los elementos. Concreto: Dentro de las Características mecánicas que posee el concreto, la de mayor importancia es la resistencia a la compresión axial. Las resistencias a tensión, flexión, cortante, de adherencia, así como el módulo de elasticidad del concreto, presentan una fuerte relación con la resistencia a la compresión axial, por lo que se considera a esta propiedad como la representativa del concreto. Cuando al concreto se le sujeta a esfuerzos monotónicamente crecientes, la estructura del mismo va sufriendo de fractura miento en su estructura interna. Acero: El acero de refuerzo empleado en estructuras de concreto reforzado se puede dividir, por su forma, en corrugado y liso. Por sus mejores características de adherencia con el concreto, generalmente se emplea el acero corrugado. Las características esfuerzo - deformación del acero estructural, en pruebas a tensión uniaxial. Hasta el punto de fluencia, la relación es aproximadamente lineal. Para el diseño de elementos estructurales comúnmente empleados en estructuras arquitectónicas, considerando los niveles de deformación a los que se verán sujetos y eliminando los elementos de claro corto, puede asumirse que las barras de acero estructural no incursionarán en el rango de endurecimiento por deformación. Por lo que generalmente se considera a las características esfuerzo - deformación en el acero estructural como perfectamente elasto – elasto – plásticas plásticas Coeficiente de presión: El coeficiente de presión es un un número a dimensional que describe la presión relativa a través de un campo de flujo en dinámica en dinámica de fluidos. El fluidos. El coeficiente de presión es usado en aerodinámica en aerodinámica e hidrodinámica. Cualquier hidrodinámica. Cualquier punto inmerso en el flujo de un fluido tiene su propio y único coeficiente de presión,
