001 Esfuerzos Normal
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1.1 INTRODUCCIÓN
• El objetivo principal del estudio de la Resistencia deMateriales es suministrar al futuro ingeniero losconocimientos para analizar y diseñar las diversasmáquinas y estructuras portadoras de carga.
1.1 INTRODUCCIÓN
• Tanto el análisis como el diseño de una estructura dadainvolucran la determinación de esfuerzos y deformaciones.
• Este primer capítulo está dedicado al concepto de esfuerzo.
1.3 ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
• El primer paso en el análisis de una estructura dada, esdeterminar las fuerzas internas.
• El que un elemento pueda romperse o no depende de lafuerza interna, del área transversal y del material con queestá haya sido elaborada.
1.3 ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
• La fuerza interna FBC representa la resultante de las fuerzaselementales distribuidas a lo largo de toda el área A.
• El hecho de que la varilla se rompa o no, depende de lacapacidad que tenga el material de soportar el valor FBC /A.
1.3 ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
• La fuerza por unidad de área, o la intensidad de las fuerzasdistribuidas a través de una sección dada, se llama esfuerzo(s).
• El esfuerzo en un elemento con área transversal Asometido a una carga axial P se obtiene, al dividir lamagnitud P de la carga entre el área A.
1.3 ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
𝛔 =𝑷
𝑨
• Un signo positivo para indicar un esfuerzo de tensión.• Un signo negativo para indicar un esfuerzo compresivo.
1.3 ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
UNIDADES DE CARGA:• Sistema Internacional (S.I.)
1 kN = 103 N
• Sistema Americano1 kip = 103 lb
1.3 ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
UNIDADES DE ESFUERZO:• Sistema Internacional (S.I.)
1 kPa = 103 Pa = 103 N/m2
1 MPa = 106 Pa = 106 N/m2
1 GPa = 109 Pa = 109 N/m2
• Sistema Americano1 psi = 1 lb/in2
1 ksi = 103 psi = 103 lb/in2
1.5 CARGA AXIAL. ESFUERZO NORMAL
𝝈 =𝑷
𝑨
• Un elemento sometido a dos fuerzas, que se dirigen a lolargo del eje de la varilla.
• Se dice que la varilla se encuentra bajo carga axial.
1.5 CARGA AXIAL. ESFUERZO NORMAL
PROBLEMA 1.2:Dos varillas cilíndricas sólidas AB y BC están soldadas en B y cargadascomo se muestra. Si se sabe que P = 40 kips, determine el esfuerzonormal promedio en la sección media de a) la varilla AB, b) la varilla BC.
1.5 CARGA AXIAL. ESFUERZO NORMAL
PROBLEMA 1.4:Las varillas cilíndricas sólidas AB y BC están soldadas en B y cargadascomo se muestra en la figura. Si se sabe que d1 = 50 mm y d2 = 30 mm,encuentre el esfuerzo normal promedio en la sección media de a) lavarilla AB, b) la varilla BC.
1.5 CARGA AXIAL. ESFUERZO NORMAL
PROBLEMA 1.8:Si se sabe que la sección transversal de la porción central del eslabón BDtiene un área de 800 mm2, determine la magnitud de la carga P para lacual el esfuerzo normal en esa porción de BD es de 50 MPa.