Resistencia de materiales

ESFUERZO NORMAL PROMEDIO
El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal.
Definición
Dada una sección transversal al eje longitudinal de una viga o pilar el esfuerzonormal es la fuerza resultante de las tensiones normales que actúan sobre dicha 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
Eldimensionado de piezas mecánicas, usualmente vigas, pilares, barras, ejes y 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 fraccionada o comprimida.
El dimensionado de piezassometidas en todas sus secciones a esfuerzos normales de tracción es muy simple 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 conmayores tensiones.
Es el esfuerzo normal sobre la sección crítica.
Es la tensión admisible requerida para un diseño seguro, que dependerá tanto del material de la pieza como del nivel de seguridad requerido.
En el caso de piezas sometidas a esfuerzos normales de compresión el área mínima es substancialmente mayor ya que en ese caso debe tenerse en cuenta los efectos del pandeo, que obligan aconsiderar secciones mucho más grandes.
Esfuerzo interno

Representación gráfica de las tensiones o componentes del tensor tensión en un punto de un cuerpo.
* 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. |
DefiniciónLos esfuerzos internos sobre una sección transversal plana de un elemento estructural se definen como un conjunto de fuerzas y momentos estáticamente equivalentes 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 son igual a la integral de las tensiones t sobre esa área plana. Normalmente sedistingue 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 la placa 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 la cual pretendemos determinar el esfuerzo cortante.
Esfuerzos en vigas y pilares
Para un prisma mecánico o elemento unidimensional los esfuerzos se designan como:
* esfuerzo normal (nx)
* esfuerzo cortante total (v, t o q)* esfuerzo cortante según y (vy)
* esfuerzo cortante según z (vz)
Dado un sistema de ejes ortogonales, en que el eje x coincide con el eje baricéntrico de un elemento unidimensional con sección transversal uniforme los anteriores esfuerzos son las resultantes de las tensiones sobre cada sección transversal:

En un abuso de lenguaje, es común también denominar esfuerzos a:
*...