ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - HUANCAVELICA CATEDRA: RESISTENCIA DE MATERIALES I TEMA: INTRODUCCION – ESFUERZOS CATEDRATICO: MG. ING. CARLOS.

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1 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - HUANCAVELICA CATEDRA: RESISTENCIA DE MATERIALES I TEMA: INTRODUCCION – ESFUERZOS CATEDRATICO: MG. ING. CARLOS DUEÑAS JURADO MAYO 2018

2 CONCEPTOS  Resistencia de Materiales.- Es el estudio de las propiedades físicas de cuerpos sólidos, y sus esfuerzos internos  Es una rama de la mecánica que estudia los efectos internos del esfuerzo y la deformación en un cuerpo sólido que está sometido a una carga externa. El esfuerzo se encuentra asociado con la resistencia del material del que está hecho el cuerpo, mientras que la deformación es una medida de la elongación (cambio en tamaño y forma) que experimenta éste. Además, la mecánica de materiales incluye el estudio de estabilidad de los cuerpos, como en el caso de una columna que se encuentra sometida a una carga de compresión. La comprensión completa de los fundamentos de este tema es de vital importancia, puesto que muchas fórmulas y reglas de diseño mencionados en los manuales de ingeniería se basan en los principios de esta materia.

3  Fuerzas Concurrentes.- Cuando la intersección de las líneas de acción de las fuerzas pasan por un solo punto.  Fuerzas No Concurrentes.- Son aquellas fuerzas cuyas líneas de acción, al menos una de ellas no pasa por un solo punto. El efecto que produce es traslación y rotación.  Inercia.- es la resistencia que tiene un cuerpo para estar en reposo o para cambiar de velocidad en movimiento  Momento de inercia.- Es la resistencia de un cuerpo para girar (rotación)..

4 CARGAS  Equilibrio de un cuerpo deformable.- La estática juega un papel importante en el desarrollo y la aplicación de la mecánica de materiales; por ello, es esencial tener un buen entendimiento de sus fundamentos. A continuación repasaremos algunos de los principios esenciales de la estática que se utilizarán a lo largo de este curso.  Cargas externas. Un cuerpo puede estar sometido a dos tipos de cargas externas, es decir, las fuerzas de superficie o las fuerzas de cuerpo.

5  Cargas internas resultantes.- A fin de obtener las cargas internas que actúan sobre una región específica dentro del cuerpo, es necesario hacer una sección imaginaria o “corte” a través de la región donde van a determinarse las cargas internas. Después, las dos partes del cuerpo se separan y se dibuja un diagrama de cuerpo libre de una de las partes. Aunque la distribución exacta de la carga interna puede ser desconocida, pueden usarse las ecuaciones de equilibrio para relacionar las fuerzas externas sobre la parte inferior del cuerpo con la fuerza y el momento resultantes de la distribución, F R y M RO

6 Tipos de Carga  Fuerza normal, N. Esta fuerza actúa perpendicularmente al área. Se desarrolla siempre que las cargas externas tienden a empujar o jalar sobre los dos segmentos del cuerpo.  Esfuerzo cortante, V. El esfuerzo cortante se encuentra en el plano del área y se desarrolla cuando las cargas externas tienden a ocasionar que los dos segmentos del cuerpo se deslicen uno sobre el otro.  Momento de torsión o torque, T. Este efecto se desarrolla cuando las cargas externas tienden a torcer un segmento del cuerpo con respecto al otro alrededor de un eje perpendicular al área.  Momento flexionante, M. El momento flexionante es causado por las cargas externas que tienden a flexionar el cuerpo respecto a un eje que se encuentra dentro del plano del área.

7 ESFUERZOS  La fuerza por unidad de área, o la intensidad de las fuerzas distribuidas a través de una sección dada, se llama esfuerzo

8 ESFUERZO NORMAL.- Se dice que una barra está sometido a carga axial, cuando la dirección de la carga corresponde al eje de la barra, la fuerza interna es por lo tanto normal al plano de la sección y el esfuerzo es descrito como un esfuerzo normal. Así, la ecuación de la tensión normal de un elemento sometido a carga axial es:

9 CONSIDERACIONES  Barra es prismática porque todas las secciones transversales son iguales en toda su longitud  Material homogéneo tiene las mismas propiedades físicas y mecánicas en todo su volumen  Material isotrópico tiene estas mismas propiedades en todas las direcciones

10 Esfuerzo normal promedio máximo.- en ocasiones la barra puede estar sometida a varias cargas externas a lo largo de su eje, o puede ocurrir un cambio en el área de su sección transversal. En consecuencia, el esfuerzo normal dentro de la barra podría ser diferente de una sección a otra y, si debe calcularse el esfuerzo normal promedio máximo, entonces se vuelve importante determinar la ubicación donde la razón P/A sea máxima. Para esto es necesario determinar la fuerza interna P en diferentes secciones a lo largo de la barra. Aquí puede resultar útil mostrar esta variación dibujando un diagrama de fuerza normal o axial

11 ESFUERZO CORTANTE.- La tensión cortante simple, a diferencia de la tensión de tracción y compresión, está producida por fuerzas que actúan paralelamente al plano que las soporta. La tensión cortante puede denominarse tensión tangencial. Los esfuerzos cortantes ocurren en pernos, pasadores y remaches usados para unir diversos elementos estructurales y componentes de la maquinas.

12 El diseño de cualquier conexión sencilla requiere que el esfuerzo promedio a lo largo de cualquier sección transversal no exceda un esfuerzo permisible de ESF. NORMAL Perm o ESF. CORTNTE Perm. Estos valores se presentan en los códigos y se consideran seguros con base en experimentoso a través de la experiencia. En ocasiones, un factor de seguridad se declara siempre que se conozca el esfuerzo máximo.