TECSUP

RESISTENCIA DE
MATERIALES
MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA

TEMA DE LA UNIDAD DE CLASE:

TEMA:
CÓDIGO:
SEMESTRE:

10
MM3060
3

DOCENTE: ING. JONATHAN SÁNCHEZ P.
AREQUIPA – OCTUBRE DEL 2014

1

Sesión Anterior :

ESFUERZO DE CORTE
 Esfuerzo de corte promedio.
 Cortante simple y doble.
 Esfuerzo cortante transversal.
 Momentos de inercia.
 Módulo de Sección “S”.

2Estadio Arena Corinthians
Fuente: http://www.polball.co.th/

Accidente durante la remodelación del estadio.
Fuente: http://sintesis.mx/

Accidente durante la remodelación del estadio.
Fuente: http://www.abc.com.py/

Objetivos de la sesión:

 Evaluar el comportamiento
sometidos a esfuerzos.

de

los

materiales

 Distinguir entre esfuerzos de Corte, Tracción y
Compresión. Aplicar adecuadamente principios de estática a
elementos que soportan fuerza.

APORTA A:

 Los estudiantes aplican conocimientos actuales
emergentes de ciencia, matemática y tecnología.

y

 Los estudiantes realizan ensayos, analizan e interpretan
los resultados para implementar mejoras.

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1. ESFUERZOS PERMISIBLES
Para diseñar correctamente un elemento estructural omecánico es necesario limitar el esfuerzo en el material
hasta un nivel que sea seguro.

En cualquiera de estas ecuaciones, el factor de seguridad debe
ser mayor que 1 a fin de evitar la posibilidad de falla.

Carga permisible = (Esfuerzo permisible)(Área)

𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝜎𝜎𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐴𝐴
𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝜏𝜏𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐴𝐴

El diseño de la resistencia de un elemento se basa en la
selección de unesfuerzo permisible que le deje soportar
con seguridad la carga para la que está destinado.

Como hay muchos factores desconocidos que pueden
influir en el esfuerzo real de un elemento, entonces se
aplica un factor de seguridad que depende del uso que se
dará al elemento.

PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS
1. Determine la carga interna de un segmento del
elemento y halle su fuerza resultante.
2.Hallar el área necesaria del elemento de acuerdo a su
esfuerzo permisible. (o viceversa)

𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝜎𝜎𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐴𝐴
𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝜏𝜏𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐴𝐴

EJEMPLO 1:
El brazo de control está sometido a la carga mostrada en la
figura. Determine el diámetro requerido, con una
aproximación de ¼ pulg, para el pasador de acero en C si el
esfuerzo cortante permisible para el acero es τperm = 8 ksi.Solución:
Con ayuda del DCL hallamos
las fuerzas que actúan en C.

Fuerza cortante en C.

Como el pasador en C está sometido
a cortante doble, dividimos la carga
y hallamos el área.

Se debe aproximar al
valor más cercano de
un múltiplo de ¼ pulg.

EJEMPLO 2:
La probeta de madera está sometida a
una fuerza de tensión de 10 kN en una
máquina de ensayo de tensión. Si el
esfuerzonormal permisible para la
madera es (σt)perm = 12 MPa y el esfuerzo
cortante permisible es τperm = 1.2 MPa,
determine las dimensiones requeridas b y
t de modo que la probeta alcance estos
esfuerzos de manera simultánea. La
probeta tiene un ancho de 25 mm.

Solución:
Con ayuda del DCL identificamos
que la probeta está sometida a un
esfuerzo cortante doble.

𝜏𝜏𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

𝑉𝑉
=
𝐴𝐴

310

5
×
1.2 × 106 =
0.025𝑡𝑡

𝑡𝑡 = 0.1667𝑚𝑚

Ahora trabajamos con la sección media, donde se tiene
un esfuerzo normal de tracción.

𝜎𝜎𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

𝑃𝑃
=
𝐴𝐴

3
10

10
×
6
12 × 10 =
0.025𝑏𝑏

𝑏𝑏 = 0.0333𝑚𝑚

EJERCICIO 1:
La probeta de madera está sometida a
una fuerza de tensión de 15 kN en una
máquina de ensayo de tensión. Si el
esfuerzo normal permisible para lamadera es (σt)perm = 12 MPa y el esfuerzo
cortante permisible es τperm = 1.2 MPa,
determine las dimensiones requeridas b y
t de modo que la probeta alcance estos
esfuerzos de manera simultánea. La
probeta tiene un ancho de 20 mm.

t=0.3125m; b=0.0625m

2. RESISTENCIA ÚLTIMA
Al aumentar la magnitud de la fuerza, se miden varios
cambios en la probeta, por ejemplo, cambios en su
longitud...