mecanica

RESISTENCIA DE LOS MATERIALES

UNIDAD I
INTRODUCCIÓN A LA RESISTENCIA
DE LOS MATERIALES


RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
• Es la disciplina que estudia las solicitaciones
internas (esfuerzos) y las deformaciones que se
producen en el cuerpo (sólidos deformables)
sometido a cargas exteriores.
• Su finalidad es elaborar métodos simples de
cálculo a la resistencia la rigidez y laestabilidad
resistencia,
de los elementos estructurales.

1





RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
• Resistencia: Capacidad de oponerse a la rotura
(esfuerzo-deformación).
( f
d f
ió )
• Rigidez: Capacidad
deformación.

de

oponerse

a

la

•E
Estabilidad: C
bilid d Capacidad d
id d de mantener
condicional original de equilibrio.

su


SOLICITACIONES INTERNAS O FUERZASINTERNAS
• Fuerza Normal o Axial (N):
Esta fuerza actúa perpendicularmente al área. Esta se
desarrolla siempre que las fuerzas externas tienden a empujar
o a jalar sobre los dos segmentos del cuerpo.
• Fuerza Cortante (V):
La fuerza Cortante reside en el plano del área y se desarrolla
cuando las cargas externas tienden a ocasionar que los dos
segmentos del cuerpo resbalan uno sobre otro.• Momento Flexionante (M):
Esta solicitación es causada por las cargas externas que tienden
a flexionar el cuerpo respecto a un eje que se encuentra dentro
del plano del área.
• Momento Torsional (T):
Este efecto se desarrolla cuando las cargas externas tienden a
torcer un segmento del cuerpo con respecto al otro.

2

25/10/2013



ESFUERZO SIMPLE
• Esfuerzo (σ):
Es la fuerza porunidad de área que soporta un
material, y se expresa matemáticamente en la
forma:
En donde σ (sigma) es el esfuerzo, P es la carga aplicada y A es el área
de la sección transversal.
Una d t
U
determinación más exacta d l esfuerzo exige di idi l f
i
ió
á
t del
f
i
dividir la fuerza
diferencial dP entre el elemento de área diferencial sobre el que actúa.



ESFUERZO SIMPLE
• Elestado del esfuerzo
Simple es cuando el
esfuerzo es constante o
uniforme en todo los
puntos de la sección
transversal.
• Para
obtener
una
distribución uniforme de
esfuerzo, la fuerza aplicada
debe pasar por el Centroide
de la sección.
• Unidades:
Pa
(N/m2,
2, Kgf/cm2, etc)
Lbf/pulg

3

25/10/2013

TIPOS DE ESFUERZOS.
• Esfuerzo Normal (σ):
Es la intensidad de fuerza, ofuerza por área unitaria,
actuando normalmente a dA.
Si la fuerza o esfuerzo normal “jala” al elemento de área
(dA), se le llama esfuerzo de tensión (tracción), mientras
que si “empuja” a dA se le llama esfuerzo de compresión.
• Esfuerzo Cortante ():
Es la intensidad de fuerza, o fuerza por área unitaria,
actuando tangente a dA.
• Esfuerzo de Flexión:
Es una combinación de los esfuerzos decompresión y de
tracción que actúan en la sección transversal de un
elemento estructural para ofrecer resistencia a una f
fuerza
l
t
t t l
f
i t
i
transversal.
• Esfuerzo de Torsión:
Se define como la capacidad de torsión de objetos en
rotación alrededor de un eje fijo.



DEFORMACIÓN SIMPLE
Deformación Total ():
Se refiere a los cambios en las dimensiones
e e e
os ca b os eas d e s o es
(Longitud) de un miembro estructural cuando
este se encuentra sometido a cargas externas.
Estas deformaciones son analizadas en
elementos estructurales cargados axialmente,
por los que entre las cargas estudiadas estarán
las de tensión o compresión.
Deformación Unitaria (є ó ε):
E
Es
el
l
cociente
i t
d l
del
alargamiento
l
i t
(deformación total)  y la longitudL en la
que se ha producido.

4

25/10/2013



PROPIEDADES
GEOMÉTRICAS
ELEMENTOS ESTRUCTURALES

DE

LOS

El diseño de cada elemento estructural está íntimamente ligado al
comportamiento del material utilizado y a las propiedades geométricas de su
sección transversal. Por lo que, el manejo experto de estas es de vital
importancia para la estructura. Un diseño de estructuras...