Acero Sometido A Traccion

INTRODUCCIÓN

La Resistencia de Materiales o Mecánica de los Cuerpos Deformables, estudia los efectos que las fuerzas aplicadas ejercen sobre los cuerpos.

De estos efectos, los más importantes son los esfuerzos, o fuerzas por unidad de superficie, y las deformaciones, o desplazamientos por unidad de longitud.

El Cálculo de Estructuras tiene por objeto el estudio de la estabilidad y resistencia delas construcciones de manera que bajo las acciones que aquellas soportan tanto las fuerzas internas denominadas tensiones o esfuerzos como las deformaciones que se presentan han de quedar dentro de ciertos límites establecidos.

Límites que se determinan ensayando los materiales de diversas maneras tracción, compresión, fatiga, choque, etc., y observando el comportamiento de estructuras ya conocidas.

Para hacer accesible mediante el cálculo numérico la determinación de las tensiones y deformaciones de los cuerpos es necesario idealizar sus características físicas.

La tracción el esfuerzo es perpendicular a la sección transversal del cuerpo.

Este tipo de esfuerzos tienden a alargar el cuerpo. En la figura se puede observar como la cuerda está sometida a un esfuerzo de tracción.

El trabajo en Tracción del acero corresponde a la forma de uso más eficiente, principalmente por las siguientes razones:

- Toda la sección trabaja con un esfuerzo aproximadamente uniforme (las variaciones se deberán a la existencia de tensiones internas o a las concentraciones de esfuerzos existentes en los extremos conectados), a diferencia, por ejemplo, del trabajo en flexión.

- NO hay falla por Inestabilidad. Puede alcanzarse por lo tanto la resistencia última propia del material (en contraste con el trabajo en compresión o flexión

1. Esfuerzo Actuante.

Los esfuerzos son medida de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo expresado en unidades de fuerza por unidad de área (Kg/cm2).

El esfuerzo actuante es el efecto de las acciones permanentes (peso propio de las estructuras, de la mampostería, de los revestimientos, etc.) y de las acciones variables (sobrecarga, viento, etc.) en las estructuras.

Por lo común, las normas técnicas presentan los valores recomendados para las acciones variables. Estos valores de baja probabilidad de ocurrencia durante la vida útil de la edificación son por regla general muy superiores a los valores medios encontrados en el uso diario de la construcción, pero en aras de seguridad deben ser utilizados.

Sin embargo, cuando hay necesidad de combinar más de una acción variable, en temperatura ambiente, se considera la baja probabilidad de ocurrencia simultánea delos valores normalizados. El valor de cálculo de la acción variable (o de los esfuerzos solicitantes) final es inferior a la simple suma de los valores individuales de cada acción. En presencia de una acción térmica y por su excepcionalidad, el valor de cálculo de los esfuerzos solicitantes variables será aún menor.

Debido a la variabilidad de la acción permanente, ésta también puede presentarse reducida en situación de incendio.

2. Esfuerzo Cedente.

Punto de cedencia: es el punto en donde la deformación del material se produce sin incremento sensible en el esfuerzo. La Cedencia o Fluencia es la deformación brusca de la probeta sin incremento de la carga aplicada. El fenómeno de fluencia se da cuando las impurezas o los elementos de aleación bloquean las dislocaciones dela red cristalina impidiendo su deslizamiento, mecanismo mediante el cual el material se deforma plásticamente.

Alcanzado el límite de fluencia se logra liberar las dislocaciones produciéndose la deformación bruscamente. La deformación en este caso también se distribuye uniformemente a lo largo de elemento pero concentrándose en las zonas en las que se ha logrado liberar las dislocaciones. No todos los materiales presentan este fenómeno, en cuyo caso la transición entre la deformación elástica y plástica del material no se aprecia de forma clara.

En otras palabras el punto en el cual el material sufre una deformación plástica, es decir, el material pasa la zona de deformación elástica y queda deformado permanentemente.

3. Esfuerzo último

Es el esfuerzo máximo basado en la sección transversal original, que puede resistir un material, Es decir, es la máxima ordenada del diagrama esfuerzo ± deformación.

El esfuerzo último de un material esta relacionado con el esfuerzo de cedencia, ya que una estructura con un comportamiento más allá del límite elástico es lo que se considera para la mayoría de los casos como un estado no deseado en la estructura por las implicaciones de las deformaciones permanentes y la pérdida de la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación.

4. Deformaciones Límites.

Deformación se define como la resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor importancia. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas.

El Estado Límite de Deformación se satisface si los movimientos (flechas o giros) en la estructura o elemento estructural son menores que unos valores límites máximos.

La comprobación del Estado Límite de Deformación tendrá que realizarse en los casos en que las deformaciones puedan ocasionar la puesta fuera de servicio de la construcción por razones funcionales, estéticas u otras.

El estudio de las deformaciones debe realizarse para las condiciones de servicio que correspondan, en función del problema a tratar.

De acuerdo con lo anterior, los estados límites pueden clasificarse en dos grandes grupos:

• Estados límite últimos.

Son los correspondientes a la capacidad de la estructura para resistir las cargas previstas.

• Estados límite de utilización.

Son los correspondientes a la utilización normal de la estructura y a su durabilidad.

Las deformaciones en elementos sometidos a tracción pura pueden calcularse multiplicando el alargamiento medio

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