MECANICA DE MATERIALES

ESFUERZO EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
1. ESFUERZO AXIAL
  1. Este es el primer paso necesario en el analisis de una estructura.
    1. El hecho de que la varilla se rompa o no bajo la carga dada depende de la capacidad que tenga el material de soportar el valor corrrepondiente.
2. TIPOS DE ESFUERZOS
  1. ESFUERZO CORTANTE: Al efectuar un corte en C entre los puntos de aplicación de las dos fuerzas se obtiene el diagrama de la porción AC.
  2. ESFUERZO DE APOYO EN CONEXIONES: crean esfuerzos a lo largo de la superficie.
    1. 1. La distribución de fuerzas y esfuerzos es muy complicada en la practica se utiliza el valor nominal promedio.
  3. ESFUERZOS EN UN PLANO OBLICUO BAJO CARGA AXIAL: Se determinan unicamente en planos perpendiculares.
  4. ESFUERZOS BAJO CONDICIONES GENERALES DE CARGA: Primero se efectua un corte a traves de Q utilizando un plano paralelo, la porción izquierda esta sujeta a algunas cargas ogriginales.
    1. Se definen tres componentes así:
      1. Obteniendo:
  5. ESFUERZO PERMISIBLE/FACTOR DE SEGURIDAD:
    1. La máxima fuerza que puede soportar un elemento estructural en condiciones normales es considerablemente más pequeña que la carga ultima.
      1. La razon de la carga ultima a la carga ultima a la carga permisible se emplea para definir el factor de seguridad.
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN-CARGA AXIAL
1. DEFORMACIÓN NORMAL BAJO CARGA AXIAL: Considerese una barilla BC de longuitud L con un area uniforme de seccion transversal A que esta suspendida eb B.
  1. 1. Al graficar el esfuerzo contra la deformacion se obtiene una curva que caracteriza las propiedades del material.
2. DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN: Se lleva a cabo un ensayo de tension sobre una probeta del material.
  1. 1. Ademas se pueden obtener diagramas en donde se relacionen los datos obtenidos:
3. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN VERDADEROS:Como el area de la seccion transversal de la probeta es disminuye cuando P aumenta
  1. La deformacion unitaria real se obtiene:
4. CARGAS REPETIDAS Y FATIGA:
  1. Una carga dada puede repetirse muchas veces, siempre y cuando los esfuerzos permanezcan dentro del rango elastico.
5. PROBLEMAS ELASTICAMENTE INDETERMINADOS:
  1. Siempre se pueden emplear ecuaciones de equilibrio para determinar fuerzas internas producidas en distintas porciones.
6. RELACION DE POISSON:
  1. Cuando una barra esbelta homogenea se carga axialmente el esfuerzo y la deformacion unitaria resultante satisface la ley de hooke.
7. DILATACION Y MODULO VOLUMETRICO DE ELASTICIDAD:
  1. Se examina el efecto de los esfuerzos normales sobre el volumen de un elemento de material isotrópico.
8. DEFORMACIONES PLASTICAS: Supone una relacion lineal de esfuerzo y deformacion
COLUMNAS ESBELTAS
1. ESTABILIDAD DE ESTRUCTURAS: Si dos varillas y las fuerzas P y P estan perfectamente alineadas el sistema permanece en la posicion de equilibrio.
2. EULER PARA COLUMNAS ARTICULADAS EN LOS EXTREMOS: Se denota con X la distancia desde el extremo A de la columna hasta un punto dado
  1. 1. La formula de euler utilizada es:
3. EULER PARA COLUMNAS CON OTRAS CONDICIONES EN LOS EXTREMOS: La carga critica es igual para la columna articulada,
  1. 1. La formula utilizada es:
4. CARGA EXCENTRICA Y FORMULA DE LA SECANTE: Este valor puede obtenerse depreciando el efecto de la deflexion lateral de la columna y usando el metodo de las secciones.
  1. La formula utilizada es:
5. DISEÑO DE CARGA CENTRICA: Muchas columnas de acero han sido probadas aplicandoles una carga axial centrica e incrementando la carga hasta producir fallas.

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