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ANALISIS DE TENSIONES

Autor:

Montiel D. Carlos L.

Ced: 16.609.875

Escuela: ing. industrial (45

Maracai!o" Ma#o $016

%&' % ) * )&%+E,'% A,%* -*L% C&%C*/'A& %A * MA,% *2

AM-L%AC%3& MA,ACA% *CA ED,A: ELEME& * DE MA )%&A'

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,E')ME&

En la ida real se o!ser a ue re etidos ciclos de carga # descarga

de!ilitan las ie as a lo largo del tie o incluso cuando las cargas inducidasest;n considera!le ente or de!a ite el;stico del aterial. Este ?en= eno se le conoce co o Fatiga .Cada ciclo de ?luctuaci=n de la tensi=n deteriora o da@a la ie a un oco.

ras un n de ciclos deter inado" la ie a est; tan de!ilitada ue ro e or Batiga. -ara co licar el te a ta !i n se o!ser a en ie as et;licas ue

or de!a

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Los estudios estructurales lineales # no lineales no redicen los ?allos or ?atiga. Calculan la res uesta de un dise@o su?ico decargas # restricciones. 'i los resultados de des la a ientos # tensiones

est;n or de!a

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%& ,*D)CC%F&

-ara la resoluci=n ate ;tica de la estructura" es decir" el estudio de las

cargas # es?uer os" eGisten arios todos de an;lisis de de?or aciones deigas" de los cuales utili are os cuatro" el todo de do!le

integraci=n" todo de iga con co o de las reacciones de los a o#os # un an;lisisgeneral de los es?uer os or cada tra o de la estructura. A artir de este

unto" cada todo ado ta un desarrollo di?erente aun ue todos ellosentregan una is a soluci=nH con cada todo o!tendre os dosecuaciones" una indica el giro ( (G de la iga en cual uier unto # lasegunda uestra la ?lec a (I (G de la iga de?or ada en cual uier unto de

sta.

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C*&CE- *' A'%C*'

E'B)E,J*

Caracteri a la intensidad de las ?uer as ue causan el estira iento"a lasta iento o torsi=n" general ente con !ase en una ?uer a or unidadde ;rea .

En ?>sica e ingenier>a" se deno ina tensi=n ec;nica al alor de ladistri!uci=n de ?uer a or unidad de ;rea en el entorno de un unto aterial

dentro de un cuer o aterial o edio continuo.

L*' E'B)E,J*' C*, A& E':

Las ?uer as cortantes trans ersales eGternas +" ue actKan so!re losele entos estructurales" de!en ser resistidas or es?uer os cortantesinternos " igual ente trans ersales" ero ue or e uili!rio ta !i n generan

cortantes ori ontales co o se o!ser a en la siguiente ?igura.

BLE %*&

'e deno ina ?leGi=n al ti o de de?or aci=n ue resenta un ele entoestructural alargado en una direcci=n er endicular a su e ico son las igas" las ue est;n dise@adas ara tra!a

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Mientras ue las ?i!ras su eriores de la ie a so etida a un es?uer o de?leGi=n se alargan" las in?eriores se acortan" o ice ersa. Al saltar en la ta!ladel tra ol>n de una iscina" la ta!la se ?leGiona. a !i n se ?leGiona un

anel de una estanter>a cuando se carga de li!ros o la !arra donde secuelgan las erc as en los ar arios.

,ACC%3&

Deci os ue un ele ento est; so etido a un es?uer o de tracci=n cuandoso!re l actKan ?uer as ue tienden a estirarlo. Los tensores son ele entos

resistentes ue aguantan u# !ien este ti o de es?uer os.

*,'%3&Las ?uer as de torsi=n son las ue acen ue una ie a tienda a retorcerseso!re su e

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Estos ?actores de seguridad or lo general est;n ta!ulados #conte lados en las nor as o !ien se a lican segKn eG eriencia. Loscoe?icientes de seguridad se a lican en todos los ca os de la ingenier>a.

-or esticas de los ateriales (tensi=n el;stica" l> ite el;stico"carga de rotura .

El coe?iciente de seguridad o ?actor de seguridad es un >ndice de la

seguridad ue ca!e es erar de un deter inado dise@o desde el unto deista resistente. La ?or a ;s usual de de?inir el coe?iciente de seguridad de

un dise@o ec;nico es una de las siguientes:Co o cociente entre la resistencia del aterial (' # la tensi=n real enteeGistente (s :

Co o cociente entre la ?uer a Klti a o ;Gi a ara un ?unciona ientocorrecto (Bu # la ?uer a real ente eGistente (B :

En el ro#ecto de ele entos ec;nicos" eGisten dos alternati as araincluir un coe?iciente de seguridad en el dise@o:

Q Ma#orar las ?uer as real ente es eradas" ulti lic;ndolas or elcoe?iciente de seguridad (coe?iciente de seguridad de a#oraci=n de carga .Q Minorar la resistencia real ente es era!le del aterial" di idi ndola or el

coe?iciente de seguridad (coe?iciente de seguridad de inoraci=n deresistencia .Las dos a roGi aciones anteriores son e ui alentes sie re ue lastensiones antengan la ro orcionalidad con las cargas eGternas a licadas"

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cosa ue ocurre en la a#or arte de los ro!le as ec;nicos" aun ue noen todos.

)n alor del coe?iciente de seguridad su erior a la unidad indica seguridadante el ?allo" tanto a#or" cuanto ;s ele ado sea su alor" ientras ue un

alor in?erior a la unidad indica inseguridad o ro!a!ilidad ele ada de ueocurra el ?allo. En ?unci=n de la aria!ilidad de las cargas a licadas # las

ro iedades del aterial" cada alor del coe?iciente de seguridad se uedeasociar a una ro!a!ilidad de ?allo o de su er i encia de la ie a anali ada.*rdinaria ente el coe?iciente de seguridad es el coe?iciente ue se a lica alcriterio de resistencia a ?in de o!tener un criterio de c;lculo. 'egKn el

signi?icado literal de ala!ras" coe?iciente de seguridad indicar>a el grado deseguridad de c;lculo" ero real ente no es as>" ara e itar la con?usi=n a

ue se uede dar lugar el ue el signi?icado literal no coincida con larealidad " es re?eri!le lla ar a este nK ero coe?iciente de c;lculo.

+A,%A %L%DAD DE LA ,E'%' E&C%A DE L*' MA E,%ALE' I ELE'B)E,J* DE CRLC)L*

Cual uiera ue sea el criterio de c;lculo ado tado" de!e os ace tar elec o de ue no nos ro orciona un nu ero si le reciso. Aun ue lasro iedades de los ateriales rese@ados" arecen in?leGi!le ente ?i

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c;lculo.La aria!ilidad del acero tratado t r ica ente en rocesos nor al entecontrolados ser; sustancial ente enor. *rdinaria ente el coe?iciente de

c;lculo es el con eniente ara re er esta aria!ilidad" si se e lean aloresde resistencia edios o t> icos.

Cuando la es eci?icaci=n de un aterial inclu#e el >ni o es?uer o detracci=n" el ?a!ricante suele controlar su roceso ara ue eGista oca

ro!a!ilidad de enor resistencia a la tracci=n.

EJB)E,J* DE 'E ),%DAD E& C*M-,E'%*&

-ara ateriales alta ente dKctiles es i osi!le deter inar un es?uer o;Gi o de co resi=n de?inido" es decir" una tensi=n or enci a de la cual

la ie a se ro e" or ue estos ateriales se ro en" or ue estosateriales se a lastan si le ente !a

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de andad.

Al elegir una di ensi=n nor ali ada eG resada en nK ero deci al" se de!e

e itar el e leo de una enor si la di?erencia es a#or de 4O5 P entoncesse to a la di ensi=n siguiente. a !i n a!r; ue tener en cuenta ue unadi ensi=n a#or uede ser causa de de!ilita iento" or e

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E%EI#IOS

E%E'(LO ) *

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Anali ar una estructura es ?unda ental ara conocer el co orta ientode esta ?rente a las di?erentes solicitaciones tanto est;ticas co o din; icas.

Brente a estas solicitaciones las estructuras su?ren e ue@asde?or aciones internas" tanto en los nudos co o en la iga is a" sie re

ue los a o#os o la iga is a er ita alguna de?or aci=n. El conocer estos co orta ientos er ite sa!er si la de?or aci=n ser; resistida or laestructura # as> no ?alle.

-ara deter inar estas de?or aciones se ueden utili ar T todos

di?erentes en su ?or a de c;lculo" ero ue entregan los is os resultados.

Estos todos son:

Do!le %ntegraci=n

Area de Mo ento

+iga con

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Co o es osi!le er en los e