Esfuerzo, elmentos cargados axialmente

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2011

ESFUERZOS Y DEFORMACIONES POR CARGAS AXIALES
Primera lista Mecánica de Solidos

Sergio Andrés Badillo Jiménez
Laura Araque García
Christian Duvan Aros Rueda


2011

ESFUERZOS Y DEFORMACIONES POR CARGAS AXIALES
Primera lista Mecánica de Solidos

Sergio Andrés Badillo Jiménez
Laura Araque García
Christian Duvan Aros Rueda

PRIMERA LISTA DE EJERCICIOSPRESENTADO POR:
SERGIO ANDRES BADILLO JIMENEZ
LAURA ARAQUE GARCÍA
CHRISTIAN DUVAN AROS RUEDA
GRUPO: D1

PRESENTADO A:
ING. PHD. MSC. OSCAR BEGAMBRE
MECÁNICA DE SÓLIDOS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER UIS
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO-MECÁNICAS, ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
BUCARAMANGA SANTANDER
OCTUBRE DE 2011

INTRODUCCIÓN
La mecánica de sólidos es una rama de la mecánicaque estudia las relaciones entre cargas externas aplicadas a un cuerpo deformable y la intensidad de las fuerzas internas que actúan dentro del cuerpo. Esta disciplina de estudio implica también calcular las deformaciones del cuerpo y proveer un estudio de estabilidad del mismo cuando está sometido a fuerzas externas. Se introduce el concepto de esfuerzo en un punto, donde se muestra que una cargaaxial puede producir esfuerzos cortantes así como esfuerzos normales, dependiendo de la sección considerada
El diseño de cualquier elemento o de un sistema estructural implica responder dos preguntas: ¿El elemento es resistente a las cargas aplicadas? ¿Tendrá la suficiente rigidez para que las deformaciones no sean excesivas e inadmisibles? Las repuestas a estas preguntas implican el análisis dela resistencia y rigidez de una estructura, aspectos que forman parte de sus requisitos. Estos análisis comienzan por la producción de nuevos conceptos que son el esfuerzo y la deformación, aspectos que serán definidos a continuación:
ESFUERZO
Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a lafuerza por unidad de área, y es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia.

DEFORMACIÓN
La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayorimportancia. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas.

OBJETIVOS

Objetivo General
* Conseguir que el estudiante de ingeniería en el curso de mecánica de sólidos abra su capacidad para analizar un problema dado de una manera sencilla y lógica y que aplique a su solución los principios fundamentales.

ObjetivosEspecíficos
* Analizar esfuerzos y deformaciones correspondientes en diversos elementos estructurales, considerando repetidamente carga axial.
* Deducir todas las formulas necesarias de una manera lógica y racional para llegar a solucionar los diferentes tipos de problemas propuestos.
* Comprender en general el concepto de esfuerzo en un punto y esfuerzo promedio a través delanálisis de un sólido.

Ejercicios
1. Consider the loads of Fig.1 to be axially applied at section A, B, C and D to the steel bar, which has a cross-sectional area of 2000 mm2. Determine the axial stress in the bar:

a. On a section 200 mm to the right of A.
b. On a section 1500 mm to the right of A.

Fig.1
Solución:

a. En una sección de 200 mm a la derecha de A.Obtenemos al realizar el corte:

Fy=0

El esfuerzo axial está dado por:

b. En una sección 1500 mm a la derecha de A.

Obtenemos:

Fy=0

El esfuerzo axial está dado por:

2. Considere la posibilidad de carga de de la figura 2 se axial aplicada en las secciones B, C y D de la estructura de hormigón apoyada en A. Las áreas transversales son los siguientes: CD de 8000 mm2,...
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