Miembros A Compresion Y Tension

Miembros a compresión

Los miembros en compresión son elementos sometidos solo a fuerzas axiales de compresión; es decir, las cargas son aplicadas a lo largo de un eje longitudinal que pasa por el centroide de la sección transversal del miembro, de acuerdo a la longitud efectiva del elemento, este deformara por aplastamiento o pandeo. Recordando también el tipo de apoyo sobre el cual está colocado nuestra columna y de que especificaciones es el material.

Para que una barra de sección transversal constante trabaje en compresión pura, debe ser perfectamente recta, la fuerza debe ser aplicada en el centroide del área. Se calcula con la expresión conocida. σ = P /A.

Las secciones transversales de las columnas que se usan en estructuras suelen tener dos ejes de simetría .Cuando existen agujeros utilizados para realizar alguna conexión estos no perjudican su resistencia, debido a que la fuerza es transmitida por los remaches o tornillos. Esta teoría fue explicada en bloque de cortante. Donde se analizo que un elemento con perforaciones no se vera afectado ya que esos espacios serán ocupados por los remaches o tornillos.

Teoría de las columnas:

La compresión ocurre cuando dos fuerzas actúan en la misma dirección y sentido contrario haciendo que el elemento se acorte y se deforme. Cada pieza falla bajo diferente magnitud de carga. La cantidad de carga bajo la cual falla un elemento en compresión depende del tipo de material, la forma del elemento y la longitud de la pieza.

BARRA EN COMPRESIÓN | PANDEO DE UN ELEMENTO |

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El problema es que si se presiona dos extremos de una barra delgada la misma no permanece recta, se acorta y se flexiona fuera de su eje (PANDEO).

Haciendo la analogía entre un miembro comprimido axialmente y el equilibrio de una esfera sobre una superficie, nos permite clarificar el problema de la resistencia de una columna:

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| EQUILIBRIO ESTABLE | EQUILIBRIO NEUTRO | EQUILIBRIO INESTABLE |

Formula De Euler:

Leonhard Euler, estableció la carga crítica de pandeo de una columna comprimida axialmente que verifica las siguientes hipótesis.

* Las deformaciones son lo suficientemente pequeñas.

* El material cumple indefinidamente la Ley de Hooke, así como las hipótesis de Navier.

* El eje de la pieza es matemáticamente recto y la carga P de compresión está exactamente centrada.

* La pieza se encuentra en sus extremos perfectamente articulada, sin rozamientos y con los desplazamientos impedidos en la dirección perpendicular a la directriz de la barra que es de sección constante en toda su longitud, cuadrada o circular.

* La pieza se encuentra en un estado tensional neutro, sin tensiones residuales o de cualquier tipo.

En esta expresión P es la carga critica de pandeo que es la carga máxima que la columna puede soportar antes de volverse inestable.

P=π2EIL2

Nota: esta ecuación solo resulta útil cuando las condiciones de apoyo de sus extremos se consideran cuidadosamente. Esto es el considerar las condiciones de unión en nuestras columnas. Es decir que nuestros elementos pueden estar unidos atraves de tornillos, remaches o soldaduras a otros miembros.

El problema estudiado por Euler fue el de predecir la ecuación de la deformada de una columna con apoyos simples, para la cual se tiene una carga crítica de pandeo igual a:

Modos de Falla de un Elemento Sometido a Compresión

* Cadencia en los apoyos.

* Pandeo General del miembro.

* Pandeo Flexional, NF.

* Pandeo Torsional, NT.

* Pandeo Flexotorsional, NFT.

* Pandeo Local.

Cortas

AeFy , A36 , KLr ≤20

Falla de aplastamiento

Falla por aplastamiento

* Más comunes

* Más Complicadas

* Cortas

* Esbeltas

Falla por inestabilidad

P=π2EIL2

Carga critica

Abiertas

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