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Unidad 5. ESFUERZOS COMBINADOS
UNIDAD 5. ESFUERZOS COMBINADOS.

4.1 CIRCULO DE MOHR PARA ESFUERZOS.

El circulo de Mohr es un circulo en el que las coordenadas de los puntos de su circunferencia son la tensión normal y la tensión cortante que existen en una sección inclinada cualquiera de la barra.

El círculo de Mohr es una técnica usada en ingeniería para representar gráficamente untensor simétrico y calcular con ella momentos de inercia, deformaciones y tensiones, adaptando los mismos a las características de un círculo (radio, centro, etc).
También es posible el cálculo del esfuerzo cortante máximo absoluto y la deformación máxima absoluta.
El circulo de Mohr  se construye de la siguiente forma:
Se toman unos ejes coordenados de forma que en el eje de abcisas situamos lastensiones normales y en el de las ordenadas las tensiones cortantes. A continuación se traza la circunferencia como se puede ver en la figura.

Los puntos representativos de las tensiones que actúan en 2 caras perpendiculares definen un diámetro del circulo de mohr.

Las tensiones cortantes que actúan en dos seccines perpendiculares son iguales y de sentido contrario.
Para dibujarcorrectamente el círculo de Mohr deben tenerse en cuenta los siguientes detalles:

- El sentido de giro del ángulo j en el círculo se corresponde con el sentido de giro del plano AB en la realidad.

- El signo de las tensiones tangenciales (t) se toma como positivo si giran en sentido de las agujas del reloj alrededor del elemento diferencial y negativo en caso contrario.

- El ángulo entre dos radiosdel círculo equivale al doble del ángulo entre los planos reales correspondientes.

 

4.2 ANALISIS DE ESFUERZOS BAJO CARGAS COMBINADAS.

Este tipo de análisis nos permite determinar los esfuerzos en miembros estructurales esbeltos o en elementos de maquinas sometidos a casi cualquier tipo de carga.

 

Ejemplo.

Se considera un elemento curvado ABDE, de sección transversal circularsujeto a varias fuerzas. Con el objeto de calcular los esfuerzos que producen H o K las cargas dadas, primero se traza una sección en dichos puntos y se determina en el centroide C de la sección del sistema de par de fuerzas requeridas para conservar el equilibrio ABC. Este sistema representa las fuerzas internas en la sección, y en general consta de tres componentes de fuerza y tres pares devectores que se supone se dirigen según la siguiente figura 1.


Fig. 1


La fuerza P es la carga axial centrada y produce esfuerzos normales en la sección. El par de vectores My y Mz, provocan que el elemento se tuerza  y también producen esfuerzos normales en la sección. Por tanto se agrupan con fuerza P como se observa en la fig. 2










fig. 2

La suma de los esfuerzosnormales que producen en los puntos H yK se muestran en la fig. 3
fig. 3

5.3 ESTRUCTURAS.

Las estructura es un elemento o conjunto de elementos unidos entre si, con la finalidad de soportar diferentes tipos de esfuerzos.

- Las estructuras se pueden dividir en dos grupos según la posición de sus elementos (horizontal-vertical) o la movilidad de sus elementos(rígidas-verticales).

-Para eldiseño y construcción de estas hay que tener en cuenta las propiedades mecánicas de los materiales y el tipo de esfuerzos al que van a estar sometidos estos.

-Algo que también hay que tener en cuenta es la estabilidad de la estructura, para ello hay que tener en cuenta la situación centro de gravedad y la amplitud de su base de apoyo.

Centro de gravedad es el punto donde confluye la fuerzaresultante de la suma de todas las fuerzas que constituyen el peso del cuerpo o estructura. Para hallarlo hay que hacer las medianas de cada uno de sus lados(hallar el baricentro). Contra mas cerca del suelo este mas estabilidad tendrá la estructura .

Estructuras horizontales y verticales

Las estructuras verticales son aquellas en las que los elementos que soportan los mayores esfuerzos están...