Resistencia materiales en tracción

Estructuras 2

01_Resistencia de
materiales_Tracción
Profesores: C. Torres/ J Ch.Lou
Carrera: Arquitectura

DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS
AXIALES

1. Concepto de tensión unitaria


Tensión es la fuerza que se transmite por unidad de área de la
sección.



Para elementos sometidos a esfuerzo normal (axial) únicamente la
tensión axial se define como:

N
f
ASiendo
f (kg/cm2) la tensión
N (kg) el esfuerzo normal que se transmite a través de la
sección transversal.
A (cm2) es el área en de la sección transversal.

ARQUITECTURA

E S T R U C T U R A S

I

CLAUDIA
T ORRES

2. Concepto de deformación unitaria
Se refiere a la deformación que experimenta cada unidad de longitud
del elemento original



L
Siendo:
ε es la deformaciónunitaria.
 (cm) es la deformación global que ha sufrido el elemento.
L (cm) la longitud real del elemento.

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CLAUDIA
T ORRES

3. Relación tensión-deformación
f
fr
fy

ZONA LINEAL-ELÁSTICO:
Tensiones y deformaciones son proporcionales.
Las deformaciones son recuperables.

ARQUITECTURA

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I

CLAUDIA
T ORRESf
fr
fy

ZONA DE FLUENCIA:
Se produce una deformación brusca de la probeta sin
incremento de la carga aplicada.

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I

CLAUDIA
T ORRES

f
fr

Zona plástica

Rotura

fy

ZONAS DE ENDURECIMIENTO Y ESTRICCION:
Las deformaciones se recupera parcialmente, dejando al
elemento deformado en forma permanente.
Dichas deformaciones se vanacumulando hasta la rotura.
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4. Ley de Hooke
Esta ley relaciona las tensiones con las deformaciones de los
materiales.
Del experimento se concluye que
las tensiones y deformaciones
unitarias son proporcionales. Lo
que se expresa mediante la relación
tensión-deformación.

f

f = E

f
E
 f E 

Siendo:

f (kg/cm2)la tensión en kg/cm2
E (kg/cm2) módulo de elasticidad, que es una constante para
cada material.
ε la deformación unitaria.
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5. Diseño de elementos en tracción

ft
fadm

N

1

ft  fadm
Siendo:

ft
fadm

tensión de trabajo de la barra en kg/cm2.
tensión admisible del material en

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N

kg/cm2.E S T R U C T U R A S

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CLAUDIA
T ORRES

5. Diseño de elementos en tracción
N

fadm  ft

fadm

N

A

Siendo

fadm (kg/cm2) la tensión admisible del material
ft
(kg/cm2) la tensión de trabajo
N
A

N

(kg) el esfuerzo normal que se transmite a través de
la sección transversal.
(cm2) es el área en de la sección transversal.

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6. Diseño de elemento de acero en tracción
TENSION ADMISIBLE EN ACERO

fadm 
Acero al
carbono

fy
FS

Limite a la
fluencia
Para el acero A 37 – 24 ES: Estructural
Soldable
Resistencia a
la tracción

fy
FS
fadm

= 2400 kg/cm2
= 1,66... (Factor de Seguridad)
= 1440 kg/cm2

ARQUITECTURA

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CLAUDIA
T ORRES

6.Diseño de elemento de acero en tracción
TENSION ADMISIBLE EN ACERO

N

N

N

N

N

N

En la sección 2 existe concentraciones de tensiones por
discontinuidad del material

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6. Diseño de elemento de acero en tracción
TENSION ADMISIBLE EN ACERO
N

N
SECCIÓN 1 = A1

N

N

SECCIÓN 2 = A2

N

N

% * A1
A1 =A

= A2

% = kct
kct * A

A2 = Adis

= Adis

Kct: Factor de carga de trabajo por perforaciones
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6. Diseño de elemento de acero en tracción
A dis  k ct * A

fdis  k ct * fadm

k ct  0,85

Acero A 37-24 ES

0,85 *1.440 kg / cm 2  1.224kg / cm 2

Acero A 42-27 ES

0,85 *1.620 kg / cm 2  1.377 kg / cm 2...