Este documento habla sobre la deformación simple en materiales. Explica conceptos como esfuerzo axial, esfuerzo cortante, deformación, límite elástico y diagrama esfuerzo-deformación. También cubre la ley de Hooke y cómo se calcula el módulo de elasticidad y la deformación unitaria. Finalmente, define el esfuerzo admisible y cómo se determina usando un factor de seguridad.

1. RESISTENCIA DE MATERIALES 1 DEFORMACION SIMPLE ING. WILLIAM LOPEZ

2. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - introducción La guía anterior se dedico exclusivamente a esfuerzo simple, a la resistencia de un material, es decir, a la relación entre la fuerza (carga), la superficie y el esfuerzo. En esta guía se estudia un gran campo de la Resistencia de Materiales, los cambios de forma, es decir, las deformaciones que acompañan a un determinado estado de fuerzas. Aun cuando esta limitada a barras cargadas axialmente, los principios y métodos que se muestran son aplicables también a los casos mas complejos de torsión y flexión. Finalmente se estudian en particular la relación geométrica entre las deformaciones elásticas, que junto con las condiciones de equilibrio y las relaciones fuerza-deformación, permitan resolver los problemas estáticamente indeterminados. . 2 ING. WILLIAM LOPEZ

3. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - conceptos Si representamos el esfuerzo simple que se estudio en la guía anterior (Tracción y Compresión) y sabemos que el máximo efecto de una fuerza es el aplicado a la sección perpendicular a dicha fuerza, entonces podemos decir: f = P/A (representa el esfuerzo promedio) y para que pueda ser considerado “uniforme” la R (Resultante) de las fuerzas debe pasar por el centro de gravedad de la sección. Este tipo de esfuerzo se le conoce como ESFUERZO AXIAL. 3 ING. WILLIAM LOPEZ

4. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - conceptos Luego que ocurre con ese ESFUERZO AXIAL cuando es tracción, simplemente produce alargamiento y acortamiento cuando es compresión. El caso contrario a este esfuerzo es el ESFUERZO CORTANTE, conocido también como esfuerzo tangencial y ocurre a todo lo largo de la sección que resiste las cargas aplicadas. Algunos ejemplos de ellos se observan en las figuras a continuación. 4 ING. WILLIAM LOPEZ

5. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - conceptos 5 P a) Un remache debe resistir “Corte Sencillo” (El cizallamiento ocurre en la sección del remache entre las dos planchas) P P b) Un pasador debe resistir “corte doble” (hay dos secciones disponibles para resistir la fuerza de corte) P ING. WILLIAM LOPEZ

6. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - conceptos 6 P c) Una Barra circular punzona la chapa, siendo el área resistente similar al borde de una moneda ING. WILLIAM LOPEZ

7. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - conceptos Para hacer el calculo de una estructura no basta solo con tomar en cuenta la resistencia del material sino también su rigidez. Si consideramos el caso de una barra de acero sometida a una fuerza de tracción en una maquina de ensayos 7 P P Si se mide la carga y el alargamiento en una longitud L, se puede hacer un grafico en el cual las “ordenadas” sean la “fuerza” y las abscisas representen el alargamiento o la elongación. ING. WILLIAM LOPEZ

8. RESISTENCIA DE MATERIALESdeformación simple - conceptos 8 Esfuerzo de Rotura Real Resistencia Ultima Limite Elástico Esfuerzo f=P/A Punto Cedente Esfuerzo de Rotura Nominal (Aparente) Limite de proporcionalidad Diagrama Esfuerzo-Deformación para el Acero Estructural Deformación ε=δ/L ING. WILLIAM LOPEZ

11. Punto Cedente: en el cual ocurre un considerable alargamiento sin un aumento de la carga(Es decir el material cede). Esto es típico solo en el Acero Estructural.

12. Esfuerzo Ultimo: el punto mas alto y ocurre justo antes de la rotura o falla del material.

13. Esfuerzo de Rotura: es el esfuerzo existente al fallar el material. La carga de rotura se distribuye en un área muy pequeña.10 ING. WILLIAM LOPEZ

17. “Specification for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Buildings” del American Institute of Steel Construction (AISC).

18. “Strength of Materials” (Resistencia de Materiales) de Ferdinand L. Singer.13 ING. WILLIAM LOPEZ