Tipos de esfuerzos, diagrama tensión-deformación y diagramas de vigas

Esfuerzos en Materiales

Tipos de Esfuerzos

Esfuerzo interno o esfuerzo: Se origina en un elemento resistente y se transmite a través de una sección plana de éste.

• Esfuerzo de tracción: Esfuerzo normal o perpendicular a la sección transversal del cuerpo que tiende a alargar las fibras.
• Esfuerzo de compresión: Es una tensión negativa, ya que el sentido de la carga es tal que tiende a acortar las fibras de la pieza.
• Esfuerzo de flexión: Actúa sobre un cuerpo que tiende a doblarse, alargándose unas fibras y acortándose otras.
• Esfuerzo de cortadura: Está contenido en la sección sobre la que actúa y tiende a cortar la pieza mediante deslizamiento de las secciones afectadas.
• Esfuerzo de torsión: Se presenta cuando las fuerzas tienden a retorcer las piezas sobre su eje.
• Esfuerzo compuesto: Combinación de varios esfuerzos actuando sobre los sólidos.
• Esfuerzo de pandeo: Es un esfuerzo combinado de flexión y compresión.

Tensión y Diagrama de Tensiones-Deformaciones

Tensión: Es el esfuerzo por unidad de superficie.

Diagrama de tensiones-deformaciones: Sobre una probeta de acero se ejerce un esfuerzo tractor gradual y creciente, a partir de un valor cero, representando las deformaciones y las tensiones que se originan.

• Límite de proporcionalidad: Periodo de alargamiento proporcional a las cargas.
• Límite de elasticidad: El punto E es el límite de elasticidad. La zona OE es elástica porque cuando cesa la carga, la probeta vuelve a su estado normal, pero cuando sobrepasa E se produce una deformación permanente.
• Límite de fluencia: El tramo EF es ligeramente curvo. La zona plástica se aprecia a partir de F.

Vigas y Diagramas

Definición de Viga

Viga: Toda pieza o barra estructural que sea larga en proporción a sus dimensiones transversales, siempre que sea soportada y sometida a fuerzas aplicadas de forma que provoquen la flexión de la pieza en un plano axial.

Los elementos base en las vigas son:

• Las reacciones en los puntos de apoyo.
• Los esfuerzos que están presentes en cualquier sección de la viga.
• Las dimensiones que se le han de dar a la pieza para ser capaz de soportar dichos esfuerzos.

Normas para Dibujar Diagramas

• Calcular las reacciones de la viga.
• Seccionar la viga y analizar los tramos de carga constante.
• Obtener los esfuerzos de esos tramos.
• En el tramo que hay una carga concentrada, habrá un salto en el diagrama de esfuerzos cortantes.
• En el tramo que hay una carga concentrada, habrá un cambio de pendiente en el diagrama de momentos flectores.
• Cuando el esfuerzo cortante valga 0, el momento flector será máximo.
• Antes de dibujar el diagrama de momentos flectores, hay que dibujar el de los esfuerzos cortantes.