Este documento presenta el tema 1 sobre esfuerzo simple. Explica los conceptos de esfuerzo normal, esfuerzo cortante y esfuerzo de contacto. Define el esfuerzo como la fuerza por unidad de área aplicada a un elemento. Describe los tipos de esfuerzo simple como esfuerzo normal directo (tensión y compresión), esfuerzo cortante simple y doble, y esfuerzo cortante de cizallamiento. También cubre el diseño de elementos sometidos a esfuerzos directos basado en la resistencia del

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA DE TECNOLOGÍA
COMPLEJO ACADÉMICO ELSABINO
UNIDAD CURRICULAR: RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
TEMA I .
ESFUERZO
SIMPLE. TIPOS DE ESFUERZOS
AUTOR:
ING. RAMÓN VILCHEZ G.
rm.prof.rvilchez.unefm@gmail.com
http://resistenciadelosmaterialesteoria.blogspot.com
Punto Fijo, 2010

2. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
CONCEPTO DE ESFUERZO (σ):
ESQUEMA
“ESFUERZO ES LA RESISTENCIA INTERNA QUE OFRECE UN
ÁREA UNITARIA DEL MATERIAL DEL QUE ESTA HECHO UN
INTRODUCCIÓN
MIEMBRO PARA UNA CARGA APLICADA EXTERNAMENTE”.
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
“ES LA FUERZA POR UNIDAD DE ÁREA, O LA INTENSIDAD DE LAS
ESFUERZO NORMAL FUERZAS DISTRIBUIDAS A TRAVÉS DE UNA SECCIÓN DADA”
SIMPLE
F
ESFUERZO
CORTANTE A
ESFUERZO DE
CONTACTO : esfuerzo F Fuerza
CILINDROS DE A : Área _ sección _ transversal
PARED DELGADA

3. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
P
ESQUEMA A
Para que esta ecuación sea valida se deben satisfacer las siguientes
INTRODUCCIÓN
condiciones:
ANÁLISIS DE El miembro con carga debe ser recto.
FUERZAS INTERNAS
El miembro con carga debe ser una sección transversal uniforme a lo
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE largo en toda la longitud que se considera.
ESFUERZO El material del que está hecho el miembro debe ser homogéneo.
CORTANTE
La carga que debe aplicarse a lo largo del eje centroidal del miembro
ESFUERZO DE
CONTACTO de modo que no haya tendencia a que este se flexione.
Los miembros a compresión deben ser cortos para que no se
CILINDROS DE
PARED DELGADA
pandeen.

4. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
CONCEPTO DE ESFUERZO (σ):
ESQUEMA
INTRODUCCIÓN
P = FUERZA NORMAL
P
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
ESFUERZO NORMAL A = ÁREA TRANSVERSAL
SIMPLE
=
ESFUERZO
CORTANTE P
ESFUERZO DE A
CONTACTO P
P
CILINDROS DE
PARED DELGADA

5. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
CONCEPTO DE ESFUERZO (σ):
ESQUEMA
CONVENIO DE SIGNO ESFUERZO
INTRODUCCIÓN P NORMAL SIMPLE
ANÁLISIS DE P
FUERZAS INTERNAS
ESFUERZO NORMAL P
SIMPLE ( )
A P
( )
ESFUERZO
CORTANTE
A
ESFUERZO DE P
CONTACTO
P
CILINDROS DE
PARED DELGADA

6. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO NORMAL DIRECTO Ó SIMPLE TENSIÓN:
ESQUEMA
INTRODUCCIÓN P
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE FORMULA DEL
ESFUERZO:
ESFUERZO
CORTANTE
Lo Lf
P
ESFUERZO DE
CONTACTO A
CILINDROS DE
PARED DELGADA
P

7. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO NORMAL DIRECTO Ó SIMPLE
ESQUEMA
COMPRESIÓN:
INTRODUCCIÓN
ANÁLISIS DE P
FUERZAS INTERNAS
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE FORMULA DEL
Lo ESFUERZO:
ESFUERZO Lf
CORTANTE
P
( )
ESFUERZO DE
CONTACTO
A
P
CILINDROS DE
PARED DELGADA

8. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES SOMETIDOS A
ESQUEMA ESFUERZOS DE DIRECTO DE TENSIÓN O COMPRESIÓN
DIRECTA.
INTRODUCCIÓN
RESISTENCI _ DEL _ MATERIAL Su, Sut)
A (
d
FACTOR _ DE _ DISEÑO( N )
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
El esfuerzo de diseño (σd) es aquel nivel de esfuerzo que puede
ESFUERZO NORMAL desarrollarse en un material, a tiempo que asegura que el
SIMPLE
miembro soporta la carga sea seguro.
ESFUERZO
CORTANTE
El factor de diseño (N) es el número entre el que se divide la
ESFUERZO DE
resistencia registrada del material para obtener el esfuerzo de
CONTACTO
diseño (σd).
Sut
d
CILINDROS DE N
PARED DELGADA

9. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO DE DISEÑO:
ESQUEMA Sut
d En base a la resistencia última
N
INTRODUCCIÓN Sy En base a la resistencia a la cedencia
d
N
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
Tabla Nº 1. Criterios para esfuerzos de Diseño; esfuerzos
normales. Fuente: R. L. Mott.
ESFUERZO NORMAL
Forma de Carga Material Dúctil Material Quebradizo
SIMPLE
Estática Sy Su
d d
ESFUERZO
2 6
CORTANTE
Repetida Sy Su
d d
ESFUERZO DE 8 10
CONTACTO
De impacto o Choque Sy Su
d d
CILINDROS DE
12 15
PARED DELGADA

10. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO CORTANTE SIMPLE (τ):
ESQUEMA
Este tipo de esfuerzo busca cortar el elemento, esta fuerza actúa de
forma tangencial al área de corte. Como se muestra en la siguiente
INTRODUCCIÓN
figura. Y viene dado por la siguiente formula:
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
Fuerza _ tangencial_ al _ área _ transversa_ del _ elemeto V
l
Área _ de _ corte_ elemto . Ac
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE
V
ESFUERZO
CORTANTE V
ESFUERZO DE
CONTACTO
Elemento sometido a cortante.
CILINDROS DE
PARED DELGADA Área de corte

11. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO CORTANTE DOBLE (τ):
ESQUEMA
t
P P
INTRODUCCIÓN
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS t
(a)
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE V
1 n
2
ESFUERZO m
CORTANTE p
2
q
3
ESFUERZO DE
V P 1 Fuerza
CONTACTO
2 Ac Área _ de _ corte
CILINDROS DE
PARED DELGADA (b) (c) (d)

12. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO CORTANTE DE CIZAMIENTO (τ):
ESQUEMA
P
INTRODUCCIÓN
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS  
 
Perimetro
Ap 2 * * r  t * t
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE espesor
ESFUERZO
CORTANTE
P Fuerza P P
ESFUERZO DE Ap Área _ perimetral Ap * t
CONTACTO
CILINDROS DE
PARED DELGADA

13. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES SOMETIDOS A
ESQUEMA ESFUERZOS DE CORTANTE DIRECTO (τd):
RESISTENCIA _ DEL _ MATERIAL(Sys, Sus)
INTRODUCCIÓN d
FACTOR _ DE _ DISEÑO( N )
ANÁLISIS DE
El esfuerzo cortante de diseño (τd) es aquel nivel de esfuerzo que
FUERZAS INTERNAS
puede desarrollarse en un material, a tiempo que asegura que el
ESFUERZO NORMAL miembro soporta la carga cortante sea seguro.
SIMPLE
ESFUERZO El factor de diseño (N) es el número entre el que se divide la
CORTANTE
resistencia registrada del material para obtener el esfuerzo de
ESFUERZO DE
diseño (σd).
CONTACTO
Sys, Su
d
CILINDROS DE
N
PARED DELGADA

14. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO DE DISEÑO (τd):
ESQUEMA
Sys Resistencia a la cedencia a corte, Sys, es el nivel de
d esfuerzo cortante al que el material presentaría el
N fenómeno de cedencia
INTRODUCCIÓN
Tabla Nº 1. Criterios para esfuerzos de Diseño para la
ANÁLISIS DE determinación de la fuerza cortante. Fuente: R. L. Mott.
FUERZAS INTERNAS
Forma de Carga Diseño por esfuerzo Material Dúctiles
Sy
ESFUERZO NORMAL d Sys d
2N
SIMPLE
N
Estática
Sy
ESFUERZO N 2 d
4
CORTANTE
Repetida
d Sy
ESFUERZO DE N 4 8
CONTACTO
De impacto o Choque N 6 d Sy
CILINDROS DE 12
PARED DELGADA

15. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
El factor de seguridad:
ESQUEMA
INTRODUCCIÓN
C arga _ ultima C arga _ de _ Diseño
N
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
C arga _ Permisible C arga _ de _ Trabajo
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE
ESFUERZO
CORTANTE
Esfuerzo _ ultimo Esfuerzo _ de _ Diseño
N
Esfuerzo _ Permisible Esfuerzo _ de _ Trabajo
ESFUERZO DE
CONTACTO
CILINDROS DE
PARED DELGADA

16. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZO DE DISEÑO (τd):
ESQUEMA
Sus Resistencia última a corte, Sus, es el nivel de
d
N esfuerzo cortante a que el material se fractura
INTRODUCCIÓN
Tabla Nº 2. Estimaciones para la Resistencia Última a corte.
ANÁLISIS DE Fuente: R. L. Mott.
FUERZAS INTERNAS
Formula Material
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE Sus 0,65Su Aleaciones de Aluminio
ESFUERZO
CORTANTE
Sus 0,82 Su Acero
ESFUERZO DE Sus 0,90 Su Hierro maleable y aleaciones de cobre
CONTACTO
Sus 1,30 Su Hierro colado gris
CILINDROS DE
PARED DELGADA

17. TEMA Nº 1. ESFUERZO SIMPLE
ESFUERZOS DE CONTACTO O APLASTAMIENTO (σb):
ESQUEMA
C arga _ Aplicada Fb Fb
b
Área _ Pr oyectada Ab d *t
INTRODUCCIÓN
Elemento sometido a esfuerzo de aplastamiento
ANÁLISIS DE
FUERZAS INTERNAS
Pc
Pc
ESFUERZO NORMAL
SIMPLE Área de
contacto
ESFUERZO
CORTANTE t
Pc Pc
ESFUERZO DE
CONTACTO
d
CILINDROS DE Elemento sometido a esfuerzo de contacto
PARED DELGADA

18. “El hombre es un niño que ha dedicado toda la vida a
limitarse, a verse limitado y a aceptarse limitado."
Anónimo