CURSO

RESISTENCIA DE MATERIALES

Prof. Ernesto Lovn

. Snchez

Prembulo

Propsito del capitulo: Identificar, los tipos de esfuerzos a los pueden ser sometidos las estructuras.

Otros propsitos

Resuelvan problemas que requieren el anlisis, organizacin, representacin y la interpretacin de datos

Desarrollo de la capacidad para analizar de manera sencilla y lgica un problema dado.

Que aplique en la solucin de los problemas los principios fundamentales bien entendidos

CONTENIDO PRESENTACIN DEL SILABO.

PRUEBA DE ENTRADA

INTRODUCCION

CONTENIDO DE LA SESION 01 ESFUERZOS Esfuerzos en los elementos de una estructura

Carga axial. Esfuerzo normal

Esfuerzo cortante

Esfuerzo de apoyo en conexiones

Presentacin del Silabo

Presentacin del Silabo 1. ESFUERZO, Esfuerzos en los elementos de una estructura. Carga axial. Esfuerzo normal.

Esfuerzo cortante. Esfuerzo de apoyo en conexiones.

2. Esfuerzos en un plano oblicuo bajo carga axial. Esfuerzos bajo condiciones generales de carga. Componentes del esfuerzo. Consideraciones de diseo.

3. ESFUERZO Y DEFORMACIN. CARGA AXIAL . Deformacin normal bajo carga axial. Diagrama esfuerzo-deformacin . Ley de Hooke. Mdulo de elasticidad. Comportamiento elstico contra comportamiento plstico de un material. Cargas repetidas. Fatiga. Deformaciones de elementos sometidas a carga axial.

4. Problemas estticamente indeterminados. Problemas que involucran cambios de temperatura. Relacin de Poisson.

5. Carga multiaxial. Ley de Hooke generalizada. Deformacin unitaria cortante. Anlisis adicional de las deformaciones bajo carga axial. Relacin entre E, y G.

6. Distribucin del esfuerzo y de la deformacin bajo carga axial. Principio de Saint-Venant 104. Concentraciones de esfuerzos. Deformaciones plsticas.

7. TORSIN. Deformaciones en un eje circular. Esfuerzos en el rango elstico. ngulo de giro en el rango elstico. Ejes estticamente indeterminados.

8. FLEXIN PURA. Deformaciones en un elemento simtrico sometido a flexin pura. Esfuerzos y deformaciones en el rango elstico.

9. Flexin de elementos hechos de varios materiales. Concentracin de esfuerzos . Carga axial excntrica en un plano de simetra.

Presentacin del Silabo

10. ANLISIS Y DISEO DE VIGAS PARA FLEXIN. Diagramas de cortante y de momento flector. Relaciones entre la carga, el cortante y el momento flector.

11. Diseo de vigas prismticas a la flexin. Vigas de madera de seccin transversal. Vigas de Acero laminado con perfiles de seccin transversal.

12. ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS Y EN ELEMENTOS DE PARED DELGADA. Cortante en la cara horizontal de un elemento de una viga. Determinacin de los esfuerzos cortantes en una viga. Esfuerzos cortantes txy en tipos comunes de vigas.

13. Corte longitudinal en un elemento de viga con forma arbitraria. Esfuerzos cortantes en elementos de pared delgada.

14. TRANSFORMACIONES DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES. Transformacin de esfuerzo plano. Esfuerzos principales. Esfuerzo cortante mximo.

15. Crculo de Mohr para esfuerzo plano. Circulo de Mohr para esfuerzo para carga axial cntrica.

16. Estado general de esfuerzos. Aplicacin del crculo de Mohr al anlisis tridimensional de esfuerzos. Criterios de fluencia para materiales dctiles bajo esfuerzo plano. Criterios de fractura para materiales frgiles bajo esfuerzo plano.

17. Esfuerzos en recipientes de pared delgada a presin. Recipientes cilndricos. Recipiente esfrico

Presentacin del Silabo

Prueba de Entrada

MATRIZ DE EVALUACIN - PRUEBA DIAGNSTICA

ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES

Responsable de asignatura: Ing. Pablo Castro Leon

Resultado de aprendiazje Conocimientos o habilidades previos N de

reactivos Puntaje

pre requisitos

resultado 1 Esfuerzos

(Determinar una fuerza en una estructura) 1 5

resultado 2 Analisis y diseo de vigas para flexion

(Diagrama de fuerza cortante y momento flector) 1 8

resultado 3 Trasformacion de esfuerzos

(Calculo de las raices de una ecuacion cubica) 1 4

asignatura nueva

resultado 4 Esfuerzos

(Tipos de esfuerzos) 1 3

4 20

Introduccin

Breve repaso de los mtodos de la Esttica.

Diagrama de cuerpo libre.

Ecuaciones de equilibrio.

Tipos de apoyos.

Fuerzas externas.

Fuerzas internas.

Introduccin

Resistencia de Materiales: Definicin Es la ciencia que trata sobre los mtodos de la ingeniera de

clculo, de la resistencia, la rigidez y la estabilidad de los elementos estructurales

Resistencia: Capacidad de una estructura, de sus partes o de sus elementos

de contrarestar una carga determinada sin descomponerse

Rigidez: Es la propiedad de una estructura o de sus elementos de

oponerse a las cargas exteriores en lo que refiere a deformaciones o sea en los cambios de forma y dimensiones.

Estabilidad: Es la capacidad de la estructura o sus elementos de conservar

una fuerza inicial determinada de equilibrio esttico .

Visualizacin de video

Presentacin de video

Introduccin a carga axial

Referencias bibliogrficas consultadas y/o enlaces recomendados

Beer, Ferdinad, Johnston, Russell; De Wolf John; David Mazurek. (2001). MECANICA DE MATERIALES . 5a ed. Mxico Mc Graw Hill

area

fuerzaesfuerzo

Debido a que se emplean unidades del sistema internacional, con la fuerza expresada en newtons (N) y el rea expresada en metros cuadrados (m2), el esfuerzo se expresara en N/m2. Esta unidad se denomina pascal (Pa). Se tiene que:

1 kPa = 103 Pa = 103 N/m2

1 MPa = 106 Pa = 106 N/m2 1 Gpa = 109 Pa = 109 N/m2

Sesi n 01 ESFUERZOS

Slo es posible obtener una distribucin uniforme de tensiones cuando la fuerza aplicada pasa por el centro de gravedad de la seccin considerada.

Fuerza que acta a lo largo del eje longitudinal de un miembro estructural aplicada al centroide de la seccin transversal del mismo, produciendo un esfuerzo uniforme.

Carga axial

Esfuerzo Normal

El esfuerzo normal se representa con la letra griega

sigma ()

Se emplear un signo positivo para indicar un esfuerzo a

tensin y un signo negativo para indicar un esfuerzo

compresivo.

Esfuerzo Normal

A

P

Esfuerzo Cortante

Esfuerzo Cortante. Tensin Cortante

Producida por fuerzas que actan paralelamente al plano que las soporta. Tambin se denomina Tensin Tangencial. Este tipo de esfuerzo se representa con la letra griega tau () .

A

P

Esfuerzo Cortante. Tensin Cortante

Aparecen tensiones cortantes siempre que las fuerzas aplicadas obliguen a que una seccin del slido tienda a deslizar sobre la seccin adyacente. Los esfuerzos cortantes se encuentran comnmente en pernos, pasadores y remaches, utilizados para conectar diversos elementos estructurales. Cuando el cizallamiento o cortadura se produce en un plano paralelo a la carga aplicada se origina:

Cizallamiento o Cortadura simple Cizallamiento o Cortadura doble

Esfuerzo Cortante. Tensin Cortante

Casos de tensin cortante directa. La tensin cortante indirecta aparece en secciones inclinadas derivadas de fuerzas resultantes de las cargas. Cuando se tienen elementos en cortante doble, el esfuerzo cortante promedio F, en cada plano, ser igual a F/2.

Esfuerzo Cortante

En el caso de la tensin cortante, su distribucin no es uniforme prcticamente en ningn caso. Esto no restringe el empleo de la expresin que permite su clculo, siempre que el valor de la tensin admisible para un material dado tenga en cuenta este hecho.

Esfuerzo de apoyo o aplastamiento. Presin de contacto

Problema Modelo 1 La porcin superior del eslabn ABC es de 3/8 in. Las porciones inferiores son cada uno de in. de grueso. Se utiliza resina epxica para unir la porcin superior con la inferior en B. El pasador en A tiene un dimetro de 3/8 in. En C se emplea un pasador de in. Determine a) El esfuerzo cortante en el pasador A, b) El esfuerzo cortante en el pasador C, c) El mximo esfuerzo normal en el eslabn ABC, d) El esfuerzo cortante promedio en las superficies pegadas en B y e) El esfuerzo de apoyo en el eslabn en C.

Problema Modelo 1

Problema Modelo 1

Problema Modelo 1

Problema Modelo 2

Disee la barra de sujecin determinando los valores requeridos para a) el dimetro d del pasador, b) La dimensin b en cada extremo de la barra, c) La dimensin h de la barra.

La barra de sujecin de acero que se muestra ha de disearse para soportar una fuerza de tensin de magnitud cuando se asegure con pasadores entre mnsulas dobles en A y B. La barra se fabricar de placa de 20 mm de espesor. Para el grado de acero que se usa, los esfuerzos mximos permisibles son:

= 175 MPa, = 100 MPa b = 350 MPa .

Problema Modelo 2

Problema Modelo 2