ESFUERZOS CORTANTES

ESFUERZOS CORTANTES

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 un esfuerzo cortante, o tangencial, o de cizalladura (figura 13). Análogamente a lo que sucede con el esfuerzo normal, el esfuerzo cortante se define como la relación entre la fuerza y el área a través de la cual se produce el deslizamiento, donde la fuerza es paralela al área. El esfuerzo cortante (t) ser calcula como (figura 14) (SALAZAR, 2001):

Esfuerzo cortante = fuerza / área donde se produce el deslizamiento (8)

t = F / A (9)

donde,

t: es el esfuerzo cortante

F: es la fuerza que produce el esfuerzo cortante

A: es el área sometida a esfuerzo cortante

Las deformaciones debidas a los esfuerzos cortantes, no son ni alargamientos ni acortamientos, sino deformaciones angulares g, como se muestra en la figura 15:

También puede establecerse la Ley de Hooke para corte de manera similar a como se hace en el caso de los esfuerzos normales, de tal forma que el esfuerzo cortante (t), será función de la deformación angular (g) y del módulo de cortante del material (G):

t = G g (10)

Los módulos de elasticidad E y G están relacionados mediante la expresión (MOTT, 1999):

G = E / (2 (1 + m)) (11)

donde,

m: es la relación de Poisson del material

Definición 6: El coeficiente de Poisson corresponde a la relación entre la deformación lateral y la deformación axial de un elemento.

ESFUERZO DE APOYO

Cuando un cuerpo sólido descansa sobre otro y le transfiere una carga, en las superficies en contacto se desarrolla la forma de esfuerzo conocida como esfuerzo de apoyo. El esfuerzo de apoyo es una medida de la tendencia que tiene la fuerza aplicada de aplastar el miembro que lo soporta, y se calcula como (MOTT, 1999):

Esfuerzo de apoyo = Fuerza aplicada / Área de apoyo (12)

s b = F / Ab (13)

UNIDADES DE ESFUERZO

La unidad de esfuerzo en el sistema internacional es el Pascal, mientras que en el sistema inglés, es el psi; estas unidades se definen como:

Definición 7: Un Pascal (Pa) se define como la relación entre un kN y un m 2 . Se utilizan prefijos, entonces se encuentra el megapascal (MPa) y el kilopascal (kPa).

Definición 8: Un psi se define como la relación entre una libra y una pulgada cuadrada. Se utiliza también el ksi (1000 psi).

MEDIDAS PREFERIDAS Y PERFILES ESTÁNDAR

Una de las responsabilidades del diseñador es especificar las dimensiones finales de los miembros que soportan cargas. Luego de terminar el análisis para el esfuerzo y la deformación, se conocen valores mínimos aceptables

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