Resistencia De Los Materiales

RESISTENCIA DE MATERIALES

INTRODUCCIÓN

La Resistencia de Materiales amplia el estudio de Esfuerzos hecho en el curso de Mecánica, las diferencias fundamentales entre Mecánica y Resistencia de Materiales es:

En primer término que en la mecánica se estudia el equilibrio de fuerzas exteriores en un sólido indeformable o rígido mientras que en Resistencia de Materiales además de las fuerzas exteriores se analizan las solicitaciones que se producen en el interior del cuerpo que a su vez interactúa con las cargas exteriores y se considera al cuerpo como deformable,

En segundo término en Mecánica se analizan fuerzas mientras que en Resistencia de Materiales se consideran esfuerzos, las fuerzas en relación con el área en la cual actúan.

Figura 1

FORMAS DE ANÁLISIS DE RESISTENCIA DE MATERIALES

Existen dos formas de análisis en resistencia de materiales, ambas sumamente importantes y complementarias entre sí, estas 2 formas son las siguientes:

a) Métodos Teóricos, En base a la resolución de modelos matemáticos que a su vez se fundamentan en principios, formulas y leyes de la Resistencia de Materiales.

b) Métodos Experimentales, A través de ensayos en laboratorios y con ayuda de métodos estadísticos y probabilísticos, en el presente curso utilizaremos los modelos teóricos aunque se tratara de complementar con algunos ensayos en laboratorio.

ESQUEMA REAL Y ESQUEMA DECÁLCULO

Para el cálculo de esfuerzos y deformaciones en diferentes estructuras se va a tener que hacer una serie de hipótesis simplificadoras para transformar la estructura real en una estructura más simple y de fácil solución sin embargo hay que cuidar que las hipótesis no sean tan simples que desvirtúen los resultados.

Estas Hipótesis simplificadoras varían en cada problema sin embargo entre las más usuales tenemos las siguientes:

1. Normalmente se realiza los apoyos como empotramientos simplemente apoyados y en rodillo o balancín.

2. Es suficiente con trabajar los problemas en forma planar y no en el espacio sobre todo en secciones constantes.

3. La luz para los diferentes elementos estructurales se considera entre ejes despreciando el ancho exacto de los apoyos.

4. Se acepta que las fuerzas actúan en el centroide de los cuerpos despreciándose de esta forma posible excentricidades.

5. Se acepta el carácter estacionario de las fuerzas.

CARÁCTER ESTACIONARIO DE LAS FUERZAS

Este concepto se refiere al hecho que las cargas en una estructura tendrán la misma intensidad dirección y sentido durante toda su vida útil. Esta hipótesis es perfectamente válida para las cargas permanentes sin embargo tiene ciertas limitaciones en el caso de las sobrecargas y en el caso específico de cargas móviles (puentes) no es factible aplicar este carácter estacionario de lasfuerzas.

CARGAS EXTERIORES Y FUERZAS INTERIORES

En Resistencia de Materiales interesan las fuerzas internas que se produce en un cuerpo por acción de las cargas exteriores y que en el caso más completo son las que muestran en el grafico siguiente:

Pxx :

Carga Axial, actúa en forma normal al plano de estudio las fuerzas son de tracción o compresión y las deformaciones son alargamientos o acortamientos.

Pxy, Pxz:

Fuerzas cortantes actúan en forma tangencial al plano de estudio las fuerzas son de corte y las deformaciones son giros o distorsiones.

Mxx :

Momento Torsor en forma perpendicular al plano de estudio y tiene a producir el efecto de rotación sobre el cuerpo que actúa.

Mxy, Mxz:

Momentos Flectores, actúan en el plano de estudio, tienden a producir deflexiones.

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