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ufeffBlanca Alejandra Ramírez Gutiérrez

ESFUERZOS POR FLEXIÓN, POR CORTANTE Y POR TORCIÓN

ESFUERZO DE FLEXIÓN
Combinación de los esfuerzos de compresión y de tracción que actúan en la sección transversal de un elemento estructural para ofrecer resistencia a una fuerza transversal. Caracteriza la intensidad de las fuerzas que causan el estiramiento,aplastamiento o torsión, generalmente con base en una "fuerza por unidad de área".
Fuerza o resistencia que opone un cuerpo sometido a una o varias de las fuerzas externas enumeradas precedentemente. Fuerza que tiende a alargar, acortar, flexionar, torcer o cortar cizallándolo un cuerpo cualquiera.

FLEXIÓN: Curvatura, deformación que experimenta un sólido cuando se aplican fuerzas o soportacargas que actúan en su plano de simetría o están dispuestas en pares simétricos con respecto a dicho plano. Una pieza experimenta tensiones de flexión, cuando está sometida a fuerzas externas que se ejercen en sentido transversal a su longitud. Estas fuerzas se hallan generalmente en el mismo plano y son con frecuencia perpendiculares al eje de la pieza. Bajo su acción, la pieza cede y se deforma;si era recta (como es nuestro caso), adquiere cierta curvatura, acortándose las fibras situadas en la parte cóncava y alargándose las de la parte convexa.

FORMULA DE FLEXIÓN
Cuando se aplican cargas perpendiculares al eje mayor de una viga, en su interior se desarrollan momentos flexionantes que hacen que se flexione. Las fibras de la viga próximas a su cara superior se acortan y se vensometidas a compresión. Por otra parte, las fibras próximas ala cara inferior se alargan se ven sometidas a tensión.
También podemos deducir que si la parte superior de la viga esta sometida a compresión y la inferior a tensión, entonces debe haber algún lugar en la viga donde no haya ninguna deformación. Ese lugar se llama eje neutro.
Podemos concluir que:

En una viga sometida a un momentoflexionante del tipo mostrado en la figura 7-4, el material sobre el eje centroidal estará a compresión con el esfuerzo de compresión máximo en la carga superior.




















El material bajo el eje centroidal estará a tensión con el esfuerzo de tensión máximo en la cara inferior.
A lo largo del eje centroidal, la deformación y el esfuerzo debido a la flexión son cero.Este se llama eje neutro.

A continuación enunciamos la formula de flexión, la cual puede ser utilizada para calcular el esfuerzo máximo causado por flexión.







ESFUERZO POR CORTANTE

Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un efecto de deslizamiento de una parte del mismo con respecto a otra. En este caso, sobre el área de deslizamiento se produce unesfuerzo cortante, o tangencial, o de cizalladura (figura 13). Análogamente a lo que sucede con el esfuerzo normal, el esfuerzo cortante se define como la relación entre la fuerza y el área a través de la cual se produce el deslizamiento, donde la fuerza es paralela al área. El esfuerzo cortante (t) ser calcula como (figura 14)
Esfuerzo cortante = fuerza / área donde se produce el deslizamiento (8)t = F / A (9)
donde,
t: es el esfuerzo cortante
F: es la fuerza que produce el esfuerzo cortante
A: es el área sometida a esfuerzo cortante
 

Figura 13: Esfuerzos cortantes.
 



 
 La fuerza P debe ser paralela al área A
Figura 14: Cálculo de los esfuerzos cortantes.
Las deformaciones debidas a los esfuerzos cortantes, no son ni alargamientos ni acortamientos, sino deformacionesangulares , como se muestra en la figura 15:

Figura 15: Deformación debida a los esfuerzos cortantes.


La formula de cortante general se expresa como sigue:













donde
V=fuerza cortante vertical en la sección de interés. El diagrama de V se calcula con el diagrama de fuerza cortante. En general se utilza el valor máximo de V
I= momento de inercia del área de la...