Resist Expo

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FUERZAS INTERNAS INTEGRANTES : CHINGUEL VELASQUEZ ERICK DIAZ MONTENEGRO ANTONY MOSQUERA VISALOT MARLON LOZANO VEGA YOBI VÁSQUEZ FERNÁNDEZ DEYVIS DOCENTE : ING. BERNILLA GONZALES YANNINA Lambayeque, setiembre del 2013 RESISTENCIA DE MATERIALES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

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FUERZAS INTERNAS

INTEGRANTES:

CHINGUEL VELASQUEZ ERICK

DIAZ MONTENEGRO ANTONY

MOSQUERA VISALOT MARLON

LOZANO VEGA YOBIVÁSQUEZ FERNÁNDEZ

DEYVIS

DOCENTE : ING. BERNILLA GONZALES

YANNINA

Lambayeque, setiembre del 2013

RESISTENCIA DE MATERIALES

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

¿ Que es una estructura ?

Es un elemento que desarrolla esfuerzos internos por acción de fuerzas externas.

fuerza internas

DEFINICIÓN

Fuerzas internas son las fuerzas que se transmiten de partícula a partícula de un cuerpo. Se deben principalmente a las fuerzas externas y son responsables del rompimiento de un material. La distribución de la fuerza interna a través de una sección se llama esfuerzo y si el esfuerzo sobrepasa la resistencia de un material, este se romperá.

Uno de los trabajos de los ingenieros es diseñar los cuerpos de manera que resisten las cargas sin romperse. Uno de los pasos en este trabajo es determinar las fuerzas internas en cualquier sección de un cuerpo.

Para establecer las fuerzas internas, a continuación se presenta un análisis de una viga (elemento estructural).

Ahora bien, se podría preguntar ¿qué mantiene a la viga en equilibrio?, ¿qué impide que se destruya?, ¿qué conserva en su posición?

Evidentemente este tramo no está en equilibrio al ser sometido a las fuerzas consideradas al efectuar el corte a-a se investiga lo que pasa en esa sección a una distancia x del apoyo A y se deben incluir las fuerzas internas generadas en esa sección. En otras palabras, al efectuar un corte en una sección de un elemento estructural, se debe suponer que necesariamente existe fuerzas internas en él.

Ahora, la pregunta es ¿cuáles son esas fuerzas internas?

EN EL CASO DEL PLANO, se distinguen las siguientes fuerzas internas:

EN EL CASO DEL ESPACIO, se distinguen las siguientes fuerzas internas:

a.- Fuerzas axiales

En una sección la fuerza axial es la fuerza necesaria para equilibrar todas las componentes de las fuerzas en la dirección del eje de la parte seccionada del cuerpo. La designaremos con la variable “P” y se considera positiva si es de tracción o negativa si es de compresión. (Fig. 01, Fig. 02)

Fig. 01 – Efecto de Tracción

Fig. 02 – Efecto de Compresión

B.- Fuerzas cortantes

En una sección la fuerza cortante es la fuerza necesaria para equilibrar todas las componentes de las fuerzas perpendiculares al eje de la parte seccionada del cuerpo. Se designa con V y se considera positiva cuando lado izquierdo tiende subir y será negativa cuando lado derecho tiende subir y lado izquierdo tiende bajar. (Fig. 03)

Fig. 03 – Fuerza Cortante

En una sección es el momento necesario para equilibrar la parte seccionada del cuerpo. En una viga horizontal se considera positivo cuando la flexión comprime las fibras superiores y negativo será cuando comprime fibras inferiores y tensa las superiores. (Fig. 04)

Fig. 04 – Momento Flector (Positivo y Negativo)

C.- momento flector

D.- momento torsor

En una sección es el momento que se produce cuando se tiende a girar en forma transversal a la barra. Si sujetamos uno de los extremos de la barra, el giro se impide pero aparece, por el principio de acción y reacción, un momento igual y de sentido contrario, al que le denominamos momento torsor.Su nombre se atribuye también a la deformación que sufre la barra, ya que ésta se retuerce. (Fig. 05)

Fig. 05 – Momento Torsor

DIAGRAMAS DE fuerzas internas

Los diagramas de fuerzas cortante y de momento flexionante ofrecen al ingeniero una gran cantidad de información útil para el diseño: de estos se puede obtener información sobre el comportamiento en conjunto de un miembro, y aun los lugares donde puede usarse una articulación.

Al dibujar el diagrama de momento de un elemento estructural, no tiene propiamente sentido hablar de momentos positivos o negativos. Basta con establecer en donde están las tracciones (fibras superiores o inferiores, de la izquierda o de la derecha) y dibujar el diagrama por este lado.

Normalmente, el diagrama de Fuerzas Axiales (N) no se considera ya que las cargas actúan perpendicular al elemento estructural en estudio, y producen V y M ( y es lo que se necesita a la hora de diseñar un elemento estructural como por ejemplo una viga : resistencia al corte y a curvarse).

APLICACIONES

Ejercicio N°01:

a) Calcular las reacciones en los apoyos. b) Graficar los diagramas de fuerza cortante y momento flector debidamente acotados.

Calculamos las reacciones en los apoyos, efectuando un corte en la rótula y analizando el equilibrio en la parte izquierda de la viga.

Analizando el equilibrio de toda la viga.

b) Determinamos el valor de WX para la carga triangular, mediante relación de triángulos rectángulos

Ahora, planteamos las ecuaciones de la fuerza cortante y momento flector para el tramo indicado.

DIAGRAMA “V”:  1. En el apoyo B existe una reacción vertical hacia arriba de 19T, que lo lleva desde -12T hasta 7T, siendo constante en el tramo AE, debido a que no existe carga alguna. 2. En el punto E existe una carga de 6T vertical hacia abajo, que lo lleva hasta 1T, siendo constante en el tramo EC 3. Desde C hasta B existe una carga uniformemente distribuida de 2T/m que lo reduce gradualmente desde 1T hasta -5T, siendo el valor de la cortante cero en el punto ubicado a la distancia de 0,5m de la rótula C 4. En el empotramiento B existe una reacción vertical de 5T que lo lleva hasta cero.

DIAGRAMA “M”:

Los diagramas de fuerza cortante, momento flector y refuerzo se muestran en la figura, donde se aprecia que se cumple con la condición que el momento flector en la rótula es cero.

Ejercicio N°02:

Calcule la fuerza cortante V y el momento flector M en una sección transversal justo a la izquierda de la carga de 1600 lb que actúa sobre la viga simple AB que se muestra en la figura.

Ejercicio N°03:

Representar los diagrama de momento flector y cortante en el tramo de A-C,En la figura mostrado.

Solución:

sección 1-1 0≤x≤2

Gracias…!!!