Resistencia De Materiales

Universidad Tecnológica de Durango
CARLOS EDUARDO ALMONTE PACHECO

08/12/2010
PROYECTO FINAL RESISTENCIA DE MATERIALES
CARLOS

PROYECTO FINAL RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
OBJETIVO.- Diseñar y calcular una estructura determinar el diagrama de esfuerzos y el esfuerzo normal de alguna sección de la estructura
INTRODUCCIÓN
DIAGRAMA DE ESFUERZO- DEFORMACION
El diseño de elementosestructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el esfuerzo y la deformación que al graficar originan el denominado diagrama de esfuerzo y deformación.Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles. Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presenta un alargamiento bajocuando llegan al punto de rotura.
Elementos de diagrama esfuerzo – deformación
En un diagrama se observa un tramo recta inicial hasta un punto denominado límite de proporcionalidad. Este límite tiene gran importancia para la teoría de los sólidos elásticos, ya que esta se basa en el citado límite. Este límite es el superior para un esfuerzo admisible.
Los puntos importantes del diagrama deesfuerzo deformación son:

* Límite de proporcionalidad: hasta este punto la relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal;
* limite de elasticidad: más allá de este límite el material no recupera su forma original al ser descargado,
* quedando con una deformación permanente;
* punto de cedencia: aparece en el diagrama un considerable alargamiento o cedencia sin el* correspondiente aumento de carga. Este fenómeno no se observa en los materiales frágiles;
* esfuerzo último: máxima ordenada del diagrama esfuerzo – deformación;
* punto de ruptura: cuanto el material falla.
* Dado que el límite de proporcionalidad, elasticidad y punto de cedencia están tan cerca se considera para la
* mayoría de los casos como el mismo punto. De manera queel material al llegar a la cedencia deja de tener un
* comportamiento elástico y la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación deja de existir (Beer y Johnston,
* 1993; Popov, 1996; Singer y Pytel, 1982).

Esfuerzo normal

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 sobredicha superficie. Si consideramos un sistema de coordenadas cartesianas en que el eje X esté alineado con el eje recto de la viga, y los ejes Y y Z estén alineados con las direcciones principales de inercia de la sección el tensor de tensiones([T]xyz) y el esfuerzo normal (Nx) vienen dados por:

Dimensionado de piezas

El dimensionado de piezas mecánicas, usualmente vigas, pilares, barras, ejesy similares sometidos a esfuerzos normales se refiere al cálculo de la sección transversal mínima para asegurar que dicho elemente tiene una resistencia adecuada frente a los esfuerzos normales actuantes en la pieza. El dimensionado es totalmente diferente si la pieza está traccionada o comprimida.
El dimensionado de piezas sometidas en todas sus secciones a esfuerzos normales de tracción es muysimple y se reduce a asegurar que el área transversal sea suficientemente grande para que las tensiones se repartan sobre un área suficientemente grande. En este caso, usualmente se emplea la fórmula para el área mínima dada por el principio de Saint-Venant:

Donde:

 es el área mínima de la sección crítica o sección con mayores tensiones.

 es el esfuerzo normal sobre la sección crítica....