Esto muestra los esfuerzos que se hacen a las fuerzas para despues deformarlas y hacer que estas estructuras sean mas fuertes y buenas para hacer una operacion en la ingenieria, asimismo podemos visualizar ejercicios del mismo en el cual uno mismo se puede guiar y despues aplicar esto en los trabajos que se presenten de la ingenieria, por otro lado este mismo te enseña cuan importante son los esfuerzos y deformaciones para la ingenieria civil, la recomiendo porque me ha ayudado bastante y les digo que de verdad esto les va servir un monton
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Desarrollar un conocimiento de la relación existente entre
las fuerzas exteriores a un cuerpo, y las fuerzas interiores
resultantes llamadas esfuerzos.
Describir los Conceptos fundamentales
Mostrar las hipótesis y principios sobre las que sostiene su
base la Resistencia de Materiales.
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Objetivos Sesión
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1. Esfuerzos y deformaciones normales
2. Deformaciones longitudinales, unitarias,
transversales y de distorsión.
3. Esfuerzos cortantes directos
4. Ley de Hooke
5. Ejemplos de ejercicios
Lista de contenidos
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Supongamos que tenemos un cuerpo que se encuentra en equilibrio, con
cargas (fuerzas, momentos) aplicadas sobre el mismo. Si le hacemos un corte
transversal imaginario dividiéndolo en dos partes, observaremos que deben
generarse fuerzas internas en su sección transversal para que pueda
mantenerse en equilibrio.
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Las fuerzas internas que se generan
en la sección transversal se
denominan esfuerzos. Para
determinar éstos, se hace necesario
definir las cargas que están ejercidas
sobre dicha sección; esto se logra
aplicando las condiciones de estática
que recordamos líneas atrás.
Tendremos entonces que, en la
sección de interés, están aplicados
una fuerza y un momento resultante
(‘FR’ y ‘MR’ respectivamente).
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Realicemos ahora una descomposición de la fuerza resultante sobre la
sección de interés. Obtendremos una fuerza que es normal al plano de la
sección; ésta es la carga axial (P). El resto de fuerzas están contenidas en
el plano, y se llaman cortantes (V). Observe que la fuerza cortante total es
la sumatoria vectorial de las fuerzas contenidas en el plano de la sección.
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Desarrollemos ahora el mismo procedimiento para el momento
resultante. Obtendremos una componente que es normal al plano
de la sección; ésta representa el momento torsor (T). Las
componentes restantes de momento están contenidas en el plano, y
se denominan momentos flectores (M). La la sumatoria vectorial de
todos los momentos contenidos en el plano resulta en el momento
flector total en la sección.
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Fuerzas resultantes
En resumen, podemos tener cuatro tipo de cargas sobre una sección
transversal:
- Fuerza Normal (N). Es la componente normal al plano de la fuerza
resultante sobre el mismo.
- Fuerza Cortante (V). Es la componente de la fuerza resultante
contenida en el plano de la sección transversal.
- Momento Torsor (T). Es la componente normal al plano del
momento resultante sobre el mismo.
- Momento Flector (M). Es la componente del momento resultante
contenida en el plano de la sección transversal.
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Ejemplo 2
En las estructuras se usan muchas veces apoyos de angulares de acero para
transferir cargas de vigas horizontales a pilares verticales. Si la reacción de la
viga sobre el angular es una fuerza, dirigida hacia abajo, de 5.000 kg, como se
ve en la figura, y si esta fuerza la resiste dos roblones de 2,2 cm de diámetro,
hallar la tensión cortante media en cada uno de ellos.
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Ejemplo 3
Un par de t = 10 kN ⋅ m se transmite entre dos ejes bridados mediante cuatro
pernos de 22 mm de diámetro. Determinar el esfuerzo cortante promedio en
cada perno si el diámetro del círculo del perno es de 250 mm. (No tenga en
cuenta la fricción entre el bridas)
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Ejemplo 4
Se muestra un punzón para hacer agujeros en placas de acero. Se requiere una
fuerza de perforación hacia abajo de 32 kips para perforar un orificio de 0.75 pulg.
De diámetro en una placa de acero de 0.25 pulg.
grueso. Determine el esfuerzo cortante promedio en la placa de acero en el instante
en que la bala circular (la porción de la placa de acero retirada para crear el orificio)
se separa de la placa.
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Ejemplo 5
Una placa de acero de 2.5 pulg. De ancho por 0.125 pulg. De espesor está
conectada a un soporte con un pasador de 0.75 pulg. De diámetro. La placa de
acero lleva una carga axial de 1.8 kips. Determine la tensión del rodamiento en
la placa de acero.
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Ejemplo 6
Se utilizará una barra de acero de 120 mm de ancho con una unión soldada a
tope, como se muestra, para transportar una carga de tensión axial de P = 180 kN.
Si las tensiones normales y cortantes en el plano de la soldadura a tope deben
limitarse a 80 MPa y 45 MPa, respectivamente, determine el espesor mínimo
requerido para el bar.
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• Se efectuaron ejemplos de aplicación de las relaciones de
esfuerzos normales.
• El estudiante comprende los Conceptos fundamentales de las
relaciones entre los esfuerzos y deformaciones
• Se mostraron la Mostrar las hipótesis y principios sobre las que
sostiene su base la Resistencia de Materiales.
Conclusiones
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• Beer, Johnston E.; Mecánica de Materiales, Editorial
McGrawHill. México, 2008.
• Gere, James M.; Mecánica de Materiales, Editorial Thompson.
México, 2006.
• Gere, Timoshenko.; Mecánica de Materiales, Edit.
Iberoamérica, México, 1993.
• Hibbeler, R.C; Mecánica de Materiales, Edit. Pearson
Educación, México, 2006.
• Popov, E.; Mecánica de Sólidos, Edit. Pearson Educación,
México, 2000.
Referencias
