Inv. Torsion

ESFUERZOS

En ingeniería estructural, los esfuerzos internos son magnitudes físicas con unidades de fuerza sobre área utilizadas en el cálculo de piezas prismáticas como vigas o pilares y también en el cálculo de placas y láminas.

Los esfuerzos internos sobre una sección transversal plana de un elemento estructural se definen como un conjunto de fuerzas y momentos estáticamenteequivalentes a la distribución de tensiones internas sobre el área de esa sección.

Así, por ejemplo, los esfuerzos sobre una sección transversal plana Σ de una viga es igual a la integral de las tensiones t sobre esa área plana. Normalmente se distingue entre los esfuerzos perpendiculares a la sección de la viga (o espesor de la placa o lámina) y los tangentes a la sección de la viga (o superficie de laplaca o lámina):

▪ Esfuerzo normal (normal o perpendicular al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones normales σ, es decir, perpendiculares, al área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo normal.
▪ Esfuerzo cortante (tangencial al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones cortantes τ, es decir, tangenciales, al área para lacual pretendemos determinar el esfuerzo cortante.


Carga Axial:

Se puede decir que carga axial es aquella que aparece como resultante de un sistema de cargas, misma que transcurre por el eje centroidal de la sección del elemento cargado, ya sea en tensión o compresión.
Dependiendo de que la fuerza interna actúe perpendicularmente o paralelamente al área del elemento considerado losesfuerzos pueden ser normales (fuerza perpendicular al área).

Esfuerzo normal

Definición: Dada una sección transversal al eje longitudinal de una viga o pilar el esfuerzo normal es la fuerza resultante de las tensiones normales que actúan sobre dicha superficie. 
El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la seccióntransversal de un prisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal.

Deformación normal:

Supongamos que se ha colocado una de estas probetas de tracción en una máquina de ensayos de tracción y compresión, y se aplican gradualmente en los extremos fuerzas de tracción. Se puede medir el alargamiento total en la longitudpatrón para cualquier incremento predeterminado de la carga axial por medio de un aparato de mediada mecánico y hallar, a partir de estos valores, el alargamiento por unidad de longitud llamado deformación normal y representado por e, dividiendo el alargamiento total delta por la longitud patrón L, es decir e = delta/L. Generalmente se expresa la deformación en centímetros por centímetros, por lo quees adimensional. A veces se usa la expresión deformación total para indicar el alargamiento en centímetros.
Curva tensión-deformación.

Cuando se aumenta gradualmente la carga axial por incrementos de carga, se mide el alargamiento de la longitud patrón para cada incremento, continuando de este modo hasta que se produce la rotura de la probeta. Conociendo el área original de la seccióntransversal de la probeta puede obtenerse la tensión normal, representada por sigma, para cada valor de la carga axial, simplemente utilizando la relación = P / A

Donde P representa la carga axial en kilogramos y A el área primitiva de la sección transversal. Con varios pares de valores de la tensión normal y de la deformación normal e podemos representar gráficamente los datos experimentales tomandoestas cantidades como ordenadas y abscisas, respectivamente. Así se obtiene un diagrama tensión-deformación del material para este tipo de carga. Este diagrama puede adoptar numerosas formas.

Límite de proporcionalidad:

A la ordenada del punto P se le conoce por límite de proporcionalidad, esto es, la máxima tensión que se puede producir durante un ensayo de tracción simple de modo que...