ESFUERZO

1.  Concepto de esfuerzos
 Carga axial
 Esfuerzo Normal
 Esfuerzo Cortante
 Aplastamiento

2. P1
P2
P3
R1
R2
En un cuerpo en condición de equilibrio estable, las fuerzas externas que
actúan sobre él satisfacen las ecuaciones de equilibrio estático.
P1
P2
P3
Las fuerzas externas aplicadas en un lado del corte arbitrario, tienen que estar
en equilibrio con las fuerzas internas desarrolladas en la sección del corte.

3. P1
P2
P3
P
=
dF
dA
Si el material es homogéneo y la
fuerza resultante interna PR es
colineal al eje centroidal de la
sección, entonces:
=
F
A
V
A
=
=
dV
dA
A
P
A
iml
0
F
V
Se define esfuerzo interno o esfuerzo
unitario como la intensidad de la
fuerza por unidad de área, medida en
el área seccional del corte arbitrario.
Estudiando una fuerza interna elemental
dP aplicada en el área diferencial sobre la
que actúa, tenemos:
Esfuerzo =

4. P P
A
A´
Corte A – A´Vista frontal
P
P
d
M
M = P d
TRACCION – COMPRESION - FLEXION

5. APLASTAMIENTO
El esfuerzo llamado aplastamiento o esfuerzo de contacto es la compresión
que se produce en la superficie de contacto entre dos cuerpos. Esta superficie
se asume perpendicular al vector fuerza que genera la compresión.
esfuerzo de aplastamiento

6. Ejemplo 1:
Vista frontal
Vista lateral
En la figura, señale y calcule los esfuerzos
normales, cortantes y de aplastamiento para la
dimensiones indicadas.
800 kgs
800 kgs
Diámetro del remache: 1,25 cms
8 cms
2 cms
2 cms esfuerzo de aplastamiento
esfuerzo cortante
=
800 kg
(8x2) cms2
= 50 kg/cm2
Tracción
=
800 kg
x (1,25/2)2 cms2
aplastamiento =
800 kg
(1,25x2) cms2
= 652 kg/cm2
aplastamiento = 320 kg/cm2

7. Esfuerzo último:
La información relativa a la resistencia de un material al esfuerzo se
obtienen experimentalmente en ensayos de laboratorios.
• En el ensayo universalmente utilizado para determinar la resistencia
de un material, una barra con forma de cilindro circular recto con
dimensiones predeterminadas, es sometida a cargas axiales
crecientes, generando tracción hasta que finalmente el cilindro se
rompe. Dividiendo el valor de la carga para la rotura entre el área
seccional original del cilindro, se obtiene el esfuerzo último de
tracción.
• Ensayos similares se hacen para determinar los esfuerzos últimos
(esfuerzos de rotura) para compresión, corte, flexión y torsión.
ESFUERZO ULTIMO. ESFUERZO PERMISIBLE. FACTOR DE SEGURIDAD

8. Esfuerzo permisible:
 Para efectuar el diseño de elementos estructurales, el valor de
esfuerzo denominado permisible o esfuerzo de diseño, se fija
considerablemente más bajo que el esfuerzo último. Esto es
necesario por varias razones, algunas de las cuales son:
 Las magnitudes exactas de las fuerzas externas que actúan sobre un
sistema estructural raramente se conocen con exactitud.
 Los materiales no son enteramente uniformes.
 Algunos materiales se deforman inadmisiblemente antes de que
sobrevenga la rotura.
 Algunos materiales tienen un grado de corrosión muy alto,
degradando sus características.
 Algunos materiales experimentan deformaciones plásticas ante
cargas permanentes.
 Cuando sobre un material se aplica una fuerza y se retira un cierto
número de veces, los materiales pueden no resistir el mismo
esfuerzo último de una prueba estática. La resistencia última
dependerá del número de veces que se aplique la carga.
(Condición de fatiga del material).

9. Diseño de elementos estructurales sometidos a carga axial:
F . S =
Carga última
Carga máxima de diseño
F . S =
Esfuerzo último
Esfuerzo admisible
Factor de seguridad:
Area =
F máx
adm.