Esfuerzo cortante

Esfuerzo cortante

Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un efecto de deslizamiento de una parte del mismo con respecto a otra. En este caso, sobre el área de deslizamiento se produce se produce un esfuerzo cortante, o tangencial. El esfuerzo cortante se define como la relación entre las cargas de valor igual a F/2 y el área a través de la cual se produce desplazamiento, donde la fuerza es paralela al área.

Esfuerzo cortante= cargas/ área donde produce el deslizamiento.

= V/A

Existen 3 tipos de esfuerzos cortantes:

Esfuerzo Cortante Horizontal: Se desarrolla a lo largo de un elemento estructural que es sometido a cargas transversales que es igual al esfuerzo cortante vertical en ese mismo punto. También llamado esfuerzo cortante longitudinal.

Esfuerzo Cortante Vertical: Esfuerzo que se desarrolla a lo largo de la sección transversal de un elemento estructural para resistir la cortante transversal.

Esfuerzo cortante de punzonamiento: Esfuerzo cortante elevado, debido a la reacción de la fuerza que desarrolla un pilar sobre una losa de hormigón armado.

Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. Para una pieza prismática se relaciona con la tensión cortante mediante la relación:

Esfuerzos de contacto

Este esfuerzo a diferencia del esfuerzo de compresión que existe en el interior de los cuerpos bajo la acción de cargas exteriores, es el que se produce en la superficie de contacto de dos cuerpos. La presión del remache contra las paredes del orificio no es constante, variando desde cero en los puntos en que desaparece el contacto hasta un máximo en el centro de la parte apoyada. Para salvar las dificultades inherentes a una distribución variable de esfuerzos se suele suponer que el esfuerzo de contacto se distribuye uniformemente sobre un área mas pequeña, que es la proyección de la superficie de contacto sobre un plano diametral del orificio, perpendicular a la dirección de la fuerza. Con ello, la carga total se puede expresar por:

Pb=Abb= (td)  b

Cilindros de Pared Delgada.

Los recipientes de pared delgada constituyen una aplicación importante del análisis de esfuerzo plano. Como sus paredes oponen poca resistencia a la flexión, puede suponerse que las fuerzas internas ejercidas sobre una parte de la pared son tangentes a la superficie del recipiente. Considerando recipiente cilíndrico de radio interior

R y espesor de pared t, que contiene un fluido a presión Se van a determinar los esfuerzos ejercidos sobre un pequeño elemento de pared con lados respectivamente paralelos y perpendiculares al eje del cilindro. Debido a la simetría axial del recipiente y de su contenido, no se ejercen esfuerzos cortantes sobre el elemento.

La fuerza elemental, que actua normalmente a un elemento diferencial de la pared del cilindro, a un angulo θ del diámetro horizontal, es:

dF=pdA=pLD/2 dθ

Diagrama Esfuerzo- Deformación

El punto P indica el límite de proporcionalidad; E, el límite elástico Y, la resistencia de fluencia convencional determinada por corrimiento paralelo (offset) según la deformación seleccionada OA; U; la resistencia última o máxima, y F, el esfuerzo de fractura o ruptura.

El punto P recibe el nombre de límite de proporcionalidad (o límite elástico proporcional). Éste es el punto en que la curva comienza primero a desviarse de una línea recta. El punto E se denomina límite de elasticidad (o límite elástico verdadero). No se presentará ninguna deformación permanente en la probeta si la carga se suprime en este punto. Entre P y E el diagrama no tiene la forma de una recta perfecta aunque el material sea elástico. Por lo tanto, la ley de Hooke, que expresa que el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación, se aplica sólo hasta el límite elástico de proporcionalidad.

Ley de Hooke Deformación Axial-Distorsión.

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