Fundamentos De La Resistencia De Materiales

UTN FRC Cátedra: Resistencia de Materiales

Fundamentos de la Resistencia de Materiales

CAPITULO I
FUNDAMENTOS DE LA RESISTENCIA DE MATERIALES
1.1. Introducción a la resistencia de materiales. Propiedades. Todos los sólidos de una u otra forma dentro de ciertos límites tienen las propiedades de resistencia y rigidez, o sea resistencia por la mayor o menor capacidad de resistir esfuerzos yrigidez por la mayor o menor capacidad de deformarse. La resistencia de materiales estudia las propiedades de los cuerpos deformables sobre la base de la mecánica general, o sea la estática. El conocimiento de la resistencia de materiales posibilita la realización de cálculos para la determinación de secciones de piezas de máquinas y distintos partes de estructuras. Esto se realiza en base amétodos simples compatibles desde el punto de vista práctico con el comportamiento de los materiales. En forma más exacta y sobre bases matemáticas más rigurosas se estudian las propiedades de los materiales en la teoría de la elasticidad. 1.2. Análisis y diseño. Las relaciones entre las fuerzas exteriores aplicadas a un cuerpo, las fuerzas interiores resultantes denominado esfuerzos internos osolicitaciones, y las deformaciones que se producen son objeto de estudio en los capítulos siguientes. Los principios básicos e hipótesis que se van a desarrollar son aplicables generalmente a cualquier material estructural, tal como acero, aluminio, hormigón, plásticos, madera, vidrio, etc. El enfoque de los temas se desarrollara sobre la base de dos planteos diferentes. El análisis de una sección dondese conocen las dimensiones y el tipo de material, donde se determinaran los esfuerzos y las deformaciones producidas por el sistema de cargas exteriores. El diseño, o sea determinar las dimensiones de una sección cunado se conocen las cargas aplicadas y los valores de las tensiones y deformaciones admisibles del material. 1.3. Sistema de unidades. El sistema de unidades que más predominante seutiliza en los problemas tipo es el Sistema Internacional de Unidades SI. No obstante como todavía estamos acostumbrados a utilizar para las fuerzas el kilogramo o la tonelada, algunos problemas se desarrollan en esas unidades. Una tabla con los factores de conversión de unidades se presenta en el apéndice B. 1.4. Fuerzas externas e internas. Si consideramos una estructura apta para soportar cargas,aislada de los cuerpos que la rodean, las acciones que estos últimos producen sobre la estructura se denominan fuerzas exteriores.

Por Ing. Nolberto Lanari, profesor UTN

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Fundamentos de la Resistencia de Materiales

Las fuerzas exteriores agrupan a fuerzas de volumen y de superficie. Las fuerzas de volumen son por ejemplo elpeso propio de la estructura. Las fuerzas de superficie son las que se materializan por contacto entre los cuerpos y se representa actuando sobre un punto o una determinada superficie de la estructura. Otro tipo de acciones exteriores son la variación de temperatura, desplazamiento de los apoyos y deformaciones impuestas. 1.5. Propiedades mecánicas de los materiales. Como sabemos, dos barras deigual sección y longitud pero de diferente material, sometidas a la misma fuerza de tracción, se alargaran cantidades diferentes. Esto es debido a las propiedades diferentes que tiene ambos materiales, y nos indica lo importante que resulta para el estudio y desarrollo de la mecánica de materiales. Las características cualitativas de un material que describimos como elástico, dúctil o frágil, tiene unsignificado especifico que es preciso conocer, puesto que en fundamental para el diseño. La obtención de dichas características se obtiene a través de ensayos de laboratorio mediante procedimientos estandarizados. La mayoría de los parámetros se determinan mediante ensayo de tracción, que es la más extensamente utilizada. También se realizan pruebas de compresión, flexión, torsión y corte. Una...