Esfuerzos a flexocompresión
Páginas: 14 (3414 palabras)
Publicado: 5 de diciembre de 2010
Esfuerzo a Flexo-compresión *Esfuerzo: ( ) Se define como una fuerza por unidad de área de sección transversal que se suele expresar en lb/pulg² o kg/cm², existiendo tres tipos a saber: de tensión de compresión y cortantes.
Tensión
Compresión
Cortante
Los dos primeros tipos son considerados como esfuerzos normales ya que la línea de acción de la fuerza es siempre normal al áreatransversal de la sección, mientras que en los dos esfuerzos cortantes, la fuerza actúa en forma paralela al área transversal de la sección. El esfuerzo en casos de prueba de tensión o compresión, es decir con cargas axiales únicamente, suele expresarse mediante la siguiente fórmula: = P/Ao .
Donde:
= Esfuerzo normal nominal de tensión o compresión. P= Carga aplicada. Ao= Área original de lasección transversal.
Esfuerzos a flexo-compresión Teoría de esfuerzos combinados: La primera combinación a considerar es la flexión con tensión o compresión directa. En cualquier problemas de esfuerzo combinado conviene visualizar la distribución del esfuerzo producido por diversos componentes del patrón del esfuerzo total. Los esfuerzos combinados son utilizados para determinar los esfuerzos enmiembros estructurales esbeltos o en elementos de máquina sometidos a casi cualquier condición de carga. Por ejemplo, considere un miembro curvado ABDE de sección transversal circular sujeto a varias fuerzas. = (P/A) + (MC/I)
Con el objeto de calcular los esfuerzos que producen en los puntos H o K las cargas dadas, primero se traza una sección en dichos puntos y, en el centroide C de la sección,se determina el sistema de par de fuerzas requeridas para conservar el equilibrio de la porción ABC (el sistema de par de fuerzas determinado en C también puede definirse como equivalente a las fuerzas que actúan sobre la porción del elemento localizado a la derecha de la sección).
Esfuerzos a flexo-compresión
Este sistema representa las fuerzas internas en la sección y, en general, constade tres componentes de fuerza y tres pares de vectores que se supone se dirigen.
La fuerza P es axial centrada y produce esfuerzos normales en la sección. El par de vectores My y Mz provocan que el elemento se tuerza y también producen esfuerzos normales en la sección. Por tanto, se agrupan con la fuerza P, y las sumas x de los esfuerzos normales que producen en los puntos H y K. Es posibledeterminar estos esfuerzos, como se vio en la sección.
Esfuerzos a flexo-compresión Por otro lado, el par giratorio T y los esfuerzos cortantes Vy y Vz producen esfuerzos cortantes en la sección. Las sumas Txy y Txz de las componentes de los esfuerzos cortantes que producen en los puntos H y K. Los esfuerzos normales y cortantes pueden combinarse ahora y manifestarse en los puntos H y K en lasuperficie del elemento.
Los esfuerzos principales y la orientación de los planos principales en los puntos H y K pueden determinarse a partir de los valores x, T xy, Txz en cada uno de dichos puntos con alguno de los métodos como la transformación de esfuerzo plano, planos principales, esfuerzos principales, planos de máximo esfuerzo cortante y circulo de Mohr para el esfuerzo. *método:Considerando primero un estado de esfuerzo plano en un punto dado Q y llamado x, y y T xy las componentes del esfuerzo asociadas con el elemento, y se obtuvieron..
Esfuerzos a flexo-compresión …las siguientes ecuaciones para las componentes x’, y’ y T x’y’ asociadas con ese elemento después de rotarlo un ángulo θ con respecto al eje z. x’= ( x + y /2) + ( x - y /2) cos 2θ + T xy sen 2θ y’= ( x + y /2) -( x - y /2) cos 2θ - T xy sen 2θ
T x’y’= - ( x - y / 2) sen 2θ + T xy cos 2θ Se determinaron los valores θp del ángulo de rotación que corresponden a los valores máximo y mínimo del esfuerzo normal en el punto Q. Se escribió: tan 2θ p= 2T xy / x - y Los dos valores obtenidos por θp difieren en 90° y definen los planos principales de esfuerzo en el punto Q. Los valores correspondientes del...
Tensión
Compresión
Cortante
Los dos primeros tipos son considerados como esfuerzos normales ya que la línea de acción de la fuerza es siempre normal al áreatransversal de la sección, mientras que en los dos esfuerzos cortantes, la fuerza actúa en forma paralela al área transversal de la sección. El esfuerzo en casos de prueba de tensión o compresión, es decir con cargas axiales únicamente, suele expresarse mediante la siguiente fórmula: = P/Ao .
Donde:
= Esfuerzo normal nominal de tensión o compresión. P= Carga aplicada. Ao= Área original de lasección transversal.
Esfuerzos a flexo-compresión Teoría de esfuerzos combinados: La primera combinación a considerar es la flexión con tensión o compresión directa. En cualquier problemas de esfuerzo combinado conviene visualizar la distribución del esfuerzo producido por diversos componentes del patrón del esfuerzo total. Los esfuerzos combinados son utilizados para determinar los esfuerzos enmiembros estructurales esbeltos o en elementos de máquina sometidos a casi cualquier condición de carga. Por ejemplo, considere un miembro curvado ABDE de sección transversal circular sujeto a varias fuerzas. = (P/A) + (MC/I)
Con el objeto de calcular los esfuerzos que producen en los puntos H o K las cargas dadas, primero se traza una sección en dichos puntos y, en el centroide C de la sección,se determina el sistema de par de fuerzas requeridas para conservar el equilibrio de la porción ABC (el sistema de par de fuerzas determinado en C también puede definirse como equivalente a las fuerzas que actúan sobre la porción del elemento localizado a la derecha de la sección).
Esfuerzos a flexo-compresión
Este sistema representa las fuerzas internas en la sección y, en general, constade tres componentes de fuerza y tres pares de vectores que se supone se dirigen.
La fuerza P es axial centrada y produce esfuerzos normales en la sección. El par de vectores My y Mz provocan que el elemento se tuerza y también producen esfuerzos normales en la sección. Por tanto, se agrupan con la fuerza P, y las sumas x de los esfuerzos normales que producen en los puntos H y K. Es posibledeterminar estos esfuerzos, como se vio en la sección.
Esfuerzos a flexo-compresión Por otro lado, el par giratorio T y los esfuerzos cortantes Vy y Vz producen esfuerzos cortantes en la sección. Las sumas Txy y Txz de las componentes de los esfuerzos cortantes que producen en los puntos H y K. Los esfuerzos normales y cortantes pueden combinarse ahora y manifestarse en los puntos H y K en lasuperficie del elemento.
Los esfuerzos principales y la orientación de los planos principales en los puntos H y K pueden determinarse a partir de los valores x, T xy, Txz en cada uno de dichos puntos con alguno de los métodos como la transformación de esfuerzo plano, planos principales, esfuerzos principales, planos de máximo esfuerzo cortante y circulo de Mohr para el esfuerzo. *método:Considerando primero un estado de esfuerzo plano en un punto dado Q y llamado x, y y T xy las componentes del esfuerzo asociadas con el elemento, y se obtuvieron..
Esfuerzos a flexo-compresión …las siguientes ecuaciones para las componentes x’, y’ y T x’y’ asociadas con ese elemento después de rotarlo un ángulo θ con respecto al eje z. x’= ( x + y /2) + ( x - y /2) cos 2θ + T xy sen 2θ y’= ( x + y /2) -( x - y /2) cos 2θ - T xy sen 2θ
T x’y’= - ( x - y / 2) sen 2θ + T xy cos 2θ Se determinaron los valores θp del ángulo de rotación que corresponden a los valores máximo y mínimo del esfuerzo normal en el punto Q. Se escribió: tan 2θ p= 2T xy / x - y Los dos valores obtenidos por θp difieren en 90° y definen los planos principales de esfuerzo en el punto Q. Los valores correspondientes del...
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