Trabajos



ESFUERZO Y DEFORMACION.

Esfuerzo.

Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia.(Ec. 1)
Dónde: P≡ Fuerza axial;
A≡ Área de la sección transversal.
Cabe destacar que la fuerza empleada en la ec. 1 debe ser perpendicular al área analizada y aplicada en el centroide del área para así tener un valor de σ constante que se distribuye uniformemente en el área aplicada. La ec. 1 no es válida para los otros tipos de fuerzas internas1; existe otro tipo de ecuación quedetermine el esfuerzo para las otras fuerzas, ya que los esfuerzos se distribuyen de otra forma.

Unidades

El esfuerzo utiliza unidades de fuerza sobre unidades de área, en el sistema internacional (SI) la fuerza es en Newton (N) y el área en metros cuadrados (m2), el esfuerzo se expresa por N/m2 o pascal (Pa). Esta unidad es pequeña por lo que se emplean múltiplos como él es el kilopascal (kPa),megapascal (MPa) o gigapascal (GPa)

Deformación.

La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor importancia. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura quegeneran las cargas aplicadas.

Tipos de la deformación.

• La elasticidad:
La elasticidad es aquella propiedad de un material por virtud de la cual las deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removérsele.
• Plasticidad:
La plasticidad es aquella propiedad que permite al material sobrellevar de formación permanente sin que sobrevenga la ruptura
• Rigidez:
La rigidez tiene que vercon la de formabilidad relativa de un material bajo carga.
• contracción:
Las mezclas para concreto normal contienen mayor cantidad de agua que la que se requiere para la hidratación del cemento.
Tipos de esfuerzo:
• Tracción.
Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla.
• Compresión.
Hace que se aproximen las diferentes partículasde un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos.
• Cizallamiento o cortadura.
Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras.
• Flexión.
Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a un esfuerzode flexión se alargan, las inferiores se acortan, o viceversa.
• Torsión.
Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central.

Diagrama esfuerzo – deformación.

El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a unafuerza 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 quese 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 presentan un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.

Elementos de diagrama esfuerzo – deformación.

En un diagrama se observa un tramo recta inicial hasta un punto denominado...