unidad 5 materiales














































INTRODUCCIÓN

El presente trabajo está dirigido a todo aquel lector que se interese en la mecánica de los materiales, especial y particularmente en el tema de ecuación de esfuerzos por carga normal axial y flexion uniaxial y biaxial, en el lapso de su lectura encontrara algunas definiciones de lostérminos que en él se ocupan, citando uno o más autores expertos en el tema para que el lector pueda sacar sus propias conclusiones de este, así mismo se topara con algunos ejemplos en forma de imágenes y gráficas que le ayudaran a entender mucho mejor los términos y definiciones del tema, también podrá seguir pasos a paso algunos problemas de aplicación ya resueltos relacionados con el tema encuestión y además se le darán algunas explicaciones para el mejor entendimiento de las diferentes ayudas de diseño estructural que involucran gráficas y diagramas de acuerdo para que le sea más fácil su posterior aplicación.














UNIDAD 5. FLEXIÓN Y CARGA AXIAL.
5.2 ECUACIÓN DE ESFUERZOS POR CARGA NORMAL AXIAL Y FLEXIÓN UNIAXIAL.
El esfuerzo se puede definir como laresistencia que ofrece un material por unidad de área ante fuerzas externas pudiendo ser axiales o multiaxiales.
También se puede definir como la suma de las fuerzas externas de un elemento que impiden la deformación del mismo ante fuerzas externas.

Esfuerzo = fuerza / área = F / A

En algunos casos, como en el esfuerzo normal directo, la fuerza aplicada se reparte uniformemente enla totalidad de la sección transversal del miembro; en estos casos el esfuerzo puede calcularse con la simple división de la fuerza total por el área de la parte que resiste la fuerza, y el nivel del esfuerzo será el mismo en un punto cualquiera de una sección transversal cualquiera (MOTT, 1999).  En otros casos, como en el esfuerzo debido a flexión, el esfuerzo variará en los distintos lugares dela misma sección transversal. Dependiendo de la forma cómo actúen las fuerzas externas, los esfuerzos y deformaciones producidos pueden ser axiales, biaxiales, triaxiales, o por flexión uniaxial. (SALAZAR, 2001).1

ESFUERZO POR CARGA NORMAL AXIAL.

Como ya se pudo ver en el tema anterior el esfuerzo normal es aquel esfuerzo o suma de fuerzas internas de un elemento que sonperpendiculares a cualquier sección transversal del mismo, y axial quiere decir que es en uno solo de sus ejes. Luego entonces, podríamos deducir el concepto de esfuerzo producido bajo carga normal axial como: La suma de fuerzas internas normales a la sección transversal de un elemento que se oponen a la deformación del mismo bajo una carga o fuerza externa dirigida en uno solo de sus ejes, en lafigura 8 podemos observar que en el lado más oscuro de esta es donde se da el esfuerzo.

Esfuerzo bajo carga normal axial (2)

En los ejemplos anteriores podemos observar las fuerzas axiales que inciden sobre los diferentes elementos, y también vemos el área o sección en la que se está dando el esfuerzo  que está dado por:



Es preciso advertir que, en la formula anterior,  seobtiene al dividir la magnitud P en la resultante de las fuerzas internas distribuidas en la sección transversal entre el área A de la sección transversal; representa, por lo tanto, el valor promedio del esfuerzo a través de la sección transversal, y no el valor de un esfuerzo en un punto específico de la sección transversal.2


FLEXIÓN UNIAXIAL

Flexión uniaxial bajo fuerza axial variable:los momentos de volcamiento in ducidos en los pórticos bi-dimensionales por las cargas laterales, son traslada dos a las columnas en fuerzas axiales compresivas en un lado del pórtico y de tracción en el lado opuesto. Estas fuerzas son mayores en las columnas externas de los pórticos y en el nivel inferior. El límite superior de las fuerzas axiales debidas a los momentos de volcamiento,...