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Esfuerzos característicos La deformación de una pieza estructural, bajo la acción de las cargas, puede deberse a : a) Curvado de la pieza, que es debida a la flexión de la misma b) Desgarramiento, debido al esfuerzo de corte c) Alargamiento o acortamiento debido a la compresión o a la tracción, ambos esfuerzos normales traccióncompresión Si tomamos una barra en equilibrio y la cortamos en un extremo, para conservar el equilibrio debemos colocar unos esfuerzos que reemplacen la acción de la parte que se retiró Barra en equilibrio Vi Cortamos un extremo y lo reemplazamos por Mi, Vi y Ni Ni Mi i significa a la izquierda de la sección Barra en equilibrio Vi Vd Si cortamos el otro extremo también tenemos que reemplazar su acción por Md, Vd y Nd Ni Nd MdMi Si el trozo de barra resultante es muy pequeño, por condición de equilibrio las fuerzas y momentos deben anularse entre sí, luego son iguales y de sentido contrario Ni = - Nd Vi = - Vd Mi = - Md d significa a la derecha de la sección Esfuerzos característicos Definimos como Momento Flexor al conjunto de los dos pares que actúan a uno y otro lado de la sección considerada. Su valor es la magnitud de los pares y su signo es igual al signo del par a la izquierda de la sección + Md Mi Momento Flector = Mi normalmente se lo designa con la letra M El Momento Flexor es un valor que resulta proporcional a las tensiones de flexión que experimenta una pieza estructural, por esto se utiliza para dimensionar las piezas sometidas a flexión Curvado de la pieza, debida a la flexión Definimos como Esfuerzo de Corte al conjunto de las proyecciones verticales de las fuerzas que actúan a uno y otro lado de la sección considerada. Su valor es la magnitud de la proyección vertical de las fuerzas y su signo es igual al signo de la fuerza de la izquierda ( positivo cuando es ascendente ) Vi Vd Esfuerzo de Corte es = Vi Normalmente se lo designa con la letra Q El Esfuerzo de Corte es un valor que resulta proporcional a las tensiones que experimenta una pieza estructural sometida a corte, por esto se utiliza para dimensionar estas piezas Desgarramiento, debido al esfuerzo de corte Definimos como Esfuerzo Normal al conjunto de las proyecciones horizontales de las fuerzas que actúan a uno y otro lado de la sección considerada. Su valor es la magnitud de la proyección horizontal de las fuerzas y su signo será positivo cuando las proyecciones fueran divergentes (tracción) y negativo cuando en caso contrario (compresión ) Ni Esfuerzo de Normal = Ni Normalmente se lo designa con la letra N Nd Negativo Ni Positivo Nd El Esfuerzo Normal es un valor que resulta proporcional a las tensiones que experimenta una pieza estructural sometida a compresión o tracción, por esto se utiliza para dimensionar estas piezas Alargamiento o acortamiento debido a la compresión o a la tracción, Viga simplemente apoyada con carga concentrada L L/2L/2 P Ha VbVa Reacciones de vínculo Ma) P x L/2 – Vb x L = 0 Vb = P/2 y) P – Va – Vb = 0 Va = P/2 x) Ha = 0 P L/2L/2 Esfuerzos de corte a b1 P/2 P/2 a Entre a y 1 , Q = P/2 P 1 P/2 P b Entre 1 y b , Q = P/2 – P Q = - P/2 1 P/2P/2 Diagrama de esfuerzos de corte P/2 + - P/2 L/2 L/2 P Momentos flectores ba 1 P/2 P/2 L/2 En a , M = P/2 x 0 = 0 En 1 , M = P/2 x L/2 = P x L/4 a 1 P/2 L/2 L/2 P En 2 , M = P/2 x L – P x L/2 = 0 ba 1 P/2 P/2 + Diagrama de momentos flectores P x L/4 P L/2L/2 b1 P/2 P/2 Diagrama de momentos flectores + M = P x L/4 Q = P/2 + - Diagrama de esfuerzos de corte Q = - P/2 El máximo momento coincide con un punto de corte nulo Q M + + - Viga simplemente apoyada con carga distribuida L q Ha ba VbVa Reacciones de vínculo Ma) q x L x L/2 – Vb x L = 0 Vb = q x L/2 y) q x L – Va – Vb = 0 Va = q x l/2 x) Ha = 0 a b L/2 L/2 Esfuerzos de corte q q x L/2 q x L/2 1 a q x L/2 En a Q = q x L/2 a q x L/2 L/2 En 1 Q = q x L/2 – q x L/2 = 0 q 1 1 + Q q x L/2 Diagrama de esfuerzos de corte a b q x L/2 q x L/2 L q En b Q = q x L/2 – q x L = - q x L/2 a b q x L/2 q x L/2 1 L 1 + - Q - q x L/2q x L/2 Diagrama de esfuerzos de corte a b q x L/2 q x L/2 1 L/2 L/2 Momentos flectores q a En a M = 0 q x L/2 a q q x L/2 1 En 1 M = q x L/2 x L/2 – q x L/2 x L/4 M = q x L / 8 L/4 2 L/2 ++ M = q x L / 8 2 Diagrama de momentos flectores, parábola de 2º grado a b q x L/2 q x L/2 1 L q a b q L/2 q x L/2 q x L/2 1 En b M = q x L/2 x L – q x L x L/2 = 0 L Diagrama de momentos flectores, parábola de 2º grado + M = q x L / 8 2 a b q x L/2 q x L/2 1 L Resumenq 1 + - Q - q x L/2q x L/2 Diagrama de esfuerzos de corte Diagrama de momentos flectores, parábola de 2º grado + M = q x L / 8 2 El máximo momento coincide con un punto de corte nulo Q M + + - Ejercicio 1aq L2L1 L1 a b2 3 Va Vb q El corte en 2 es = 0 El corte a la izquierda da a es Q = - q x L1 El corte a la derecha de a es Q = Va - q x L1 a 2 Va L1 Diagrama de esfuerzos de corte Va - q x L1 - q x L1 q q L2L1 L1 a b Va Vb 2 3 - q x L1 Va - q x L1 L1 + L2 a b Va Vb 2 q El corte a la izquierda de b es Q = Va - q x ( L1 + L2 ) El corte a la derecha de b es Q = Va + Vb – q x ( L1 + L2 ) Va - q x ( L1 + L2 ) Va + Vb – q x ( L1 + L2 ) Diagrama de esfuerzos de corte q L1 + L2 + L1 a b Va Vb 2 3 El corte en 3 es Q = Va + Vb – q x ( L1 + L2 + L1) - q x L1 Va - q x L1 Va + Vb – q x ( L1 + L2 ) Va - q x ( L1 + L2 ) Diagrama de esfuerzos de corte q L2L1 L1 a b Va Vb 2 3 q a L1 Va L/2 El momento flector en 2 es = 0 El momento flector en a es = M = - q x L1 x L1/2 El momento flector en 1 es M = - q x (L1 + L2/2) x (L1 + L2/2)/2 + Va x L2/2 q L2/2 Va 2 1 L1 + L2/2 (L1 + L2/2)/2 - q x L1 x L1/2 - q x (L1 + L2/2) x (L1 + L2/2)/2 + Va x L2/2- + - q L2L1 L1 a b Va Vb 2 3 - + - L2 a b Va Vb L1 + L2 El momento flector en b es M = Va x L2 – q x (L1 + L2) x (L1 + L2 )/2 (L1 + L2 )/2 q - q L2L1 L1 a b Va Vb 2 3 El momento flector en 3 = 0L1 + L2 Diagrama de momentos flectores - q x L1 x L1/2 - + - - - q x (L1 + L2/2) x (L1 + L2/2)/2 + Va x L2/2 - - - Q x L/8 2 q L2L1 L1 a b Va Vb 2 3 - + - - Esfuerzo de corte Momento flexor Cuando el corte es 0 el momento es máximo Corte Q Momento Flector M + + + - - --
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