Mecanica de Materiales
Esfuerzo Simple
El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de unprisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal.
Dada una sección transversal al eje longitudinal de una viga opilar el esfuerzo normal 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 estéalineado 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:
Ejemplo
Una barra homogénea AB (de 1000 kg de masa) pende de dos cables AC y BD, cada uno de los cuales tiene un área transversal de 400 mm2, como se observa en lafigura. Determine la magnitud P, así como la ubicación de la fuerza adicional máxima que se puede aplicar a la barra. Los esfuerzos en los cables AC y BD tienen un límite de 100 MPa y50 MPa, respectivamente.
P = TA
PAC = (100x106) = 40,000 N
P = TA
PBC = (50X106) (400X10-6) = 20,000 N
Σ Fy = 0
40,000 + 20,000 – 4800 – P = 0
P = 50,200 N
Σ MA = 0 (r x f)
- (1m) (9800 N) + (2 m) (20,000) – (x) (50,200) = 0
X = 0.601 m
Esfuerzo Cortante
Esta solicitación tangencial se da cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales, con la mismadirección y sentido contrario. Dichas fuerzas están situadas en el mismo plano o en planos muy próximos.
Un claro ejemplo de secciones situadas a esfuerzo cortante son los apoyos de vigassobre pilares. El pilar ejerce una respuesta al peso que lleva la viga. Ambas fuerzas deben ser iguales y opuestas para que nos encontremos en una situación de equilibrio estático.
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