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RESISTENCIA DE MATERIALES
Se entiende por Resistencia de Materiales a los efectos internos de las fuerzas que actúan en un cuerpo.
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Ya no consideramos a los cuerpos perfectamente rígidos como suponíamos en la estática, sino que uno de los principales objetivos de este estudio sobre la resistencia de los materiales será el cálculo de las deformaciones de cuerpos de diversas formas bajo distintas cargas.
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IMPORTANCIA La Resistencia de Materiales es importante porque estudia y establece las relaciones entre las cargas exteriores aplicadas y sus efectos en el interior de los solidos.
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Es importante también porque además no supone que los sólidos sean idealmente indeformables, sino, que las deformaciones por más pequeñas que sean tienen gran interés.
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IMPORTANCIA EN LA CONSTRUCCION
Las propiedades del material con el que se construye una estructura o un máquina, afectan tanto a su elección como a su diseño, ya que se deben satisfacer las condiciones de resistencia y rigidez.
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El cálculo de las reacciones que garanticen el proceso de análisis y diseño, llevará a la definición del tipo de material, de la forma y de las dimensiones que harán que las estructuras sean seguras y funcionales.
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Seguras quiere decir que no se rompan Funcionales quiere decir que no se deformen excesivamente afectando el servicio que prestan. Estas dos condiciones, RESISTENCIA y RIGIDEZ deberán asegurarse para que las estructuras cumplan su fin.
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DEFINICION: “ LA RESISTENCIA DE MATERIALES, da la capacidad de poder garantizar que las estructuras a construir no se deformen excesivamente y que no se fracturen” .
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ROTURA Y DEFORMACION EXCESIVA
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Para cumplir el enunciado anterior, es necesario que sepamos calcular las fuerzas internas que se producen en los elementos estructurales y que son las que producirán las deformaciones y la rotura.
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Por consiguiente se hace indispensable proceder a considerar las características de: RESISTENCIA (Oposición a la rotura) RIGIDEZ ( Oposición a las deformaciones) Cualquier estructura debe satisfacer las exigencias mínimas de seguridad (resistencia) y de funcionalidad y estética (mínimas deformaciones)
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De la definición anterior podemos afirmar:
Que una fuerza interna produce un esfuerzo actuante que trata de romper el elemento. Que se rompa depende del esfuerzo resistente que tenga el elemento el cual dependerá del material y de sus dimensiones transversales.
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De igual forma ésas mismas fuerzas internas, producirán deformaciones del elemento las cuales dependerán igualmente del tipo de material y de sus dimensiones.
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CONCLUSION: La Resistencia de Materiales, se ocupa del cálculo de los esfuerzos y deformaciones que se producirán, debiendo garantizar el ingeniero que las deformaciones estén dentro de los límites permisibles y obviamente que no se produzcan roturas.
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FINALIDAD DEL CURSO Se ocupa del estudio de los efectos causados por la acción de cargas externas que actúan sobre un sistema deformable.
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Analiza las fuerzas internas inducidas en sus diferentes componentes.
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Calcula las deformaciones correspondientes y las relaciones que existen entre la acción de las cargas externas y las fuerzas internas inducidas
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4. En base al análisis, toma decisiones
4. En base al análisis, toma decisiones acerca de los materiales a usar, del tamaño y forma correcta de las piezas que componen un sistema dado, o bien, concluye si una pieza es capaz de resistir un sistema de cargas propuesto.
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PRINCIPIOS BASICOS Los materiales se consideran homogéneos, esto quiere decir que se hace caso omiso de las variaciones de composición que de punto a punto de los mismos tienen los materiales reales.
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Los materiales se consideran continuos, tampoco se tienen en cuenta en los análisis las discontinuidades o poros que presentan los materiales. Ejm.: en los casos de la madera y del concreto.
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Los materiales se consideran isótropos
Los materiales se consideran isótropos. (iso: igual, tropos: dirección), significa que en los análisis generales no se tienen en cuenta las diferencias de propiedades en distintas direcciones del material. O sea que se supone que sus propiedades son iguales en todas las direcciones.
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No se toma en cuenta las fuerzas internas de tipo interatómico
No se toma en cuenta las fuerzas internas de tipo interatómico. existentes en los materiales. Solo se consideran las fuerzas causadas por la aplicación de fuerzas externas.
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Principio de superposición: los efectos de un sistema de fuerzas sobre un elemento son iguales a la suma de los efectos individuales de cada una de las fuerzas. Es válido en el rango elástico lineal como se verá posteriormente
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Principio de Saint Venant
Cuando a un elemento estructural se le aplica una fuerza los esfuerzos que esta causa en puntos suficientemente alejados de ella no dependen de la forma concreta en que la carga es aplicada:
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