CALCULO DE ESTRUCTURAS y CONSTRUCCI

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CALCULO DE ESTRUCTURAS yCONSTRUCCIÓN
Jesús Moisés Castro Iglesias
E.U.E.T.I.F Pontevedra 2008
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Alguien podría pensar que un paraguas es una
estructura
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(No Transcript)
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China
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Cálculo de Fuerzas
P 3000 Kg 30 KN
P FAB FBC
Resiste si Material es O.K. Sección es O.K.
Construcción O.K.
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Cálculo de Fuerzas
P 3000 Kg 30 KN
P FAB FAD
RD RB 1500 Kg
HD HB 2661 Kg
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(No Transcript)
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Iniciación a la Resistencia de los Materiales
Texto de referencia

• TENSIONES Y DEFORMACIONES EN MATERIALES ELÁSTICOS
• de J.A.G. Taboada

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PARTE 1 Resistencia de Materiales

• Objeto
• COMPENDIO DE LOS CONOCIMIENTOS BASICOS DE
  ELASTICIDAD Y DE RESISTENCIA DE MATERIALES.

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CAPITULO I

• GENERALIDADES
• Y
• DEFINICIONES.

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Lección 1

• 1.1 Introducción . Objeto y Utilidad de la
  Resistencia de Materiales.
• 1.2 Introducción a la elasticidad . Sólido
  Rígido. Sólido Elástico.
• 1.3 Equilibrio Estático. Equilibrio Elástico.
• 1.4 Definición de Prisma mecánico.
• 1.5 Solicitaciones en la sección de un prisma
  mecánico.
• 1.6 Tensión. Componentes intrínsecas de la
  tensión.

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• Objetivo
• Descubrir medios y métodos para analizar y
  diseñar las diferentes máquinas y estructuras
  portantes.
• Los métodos que analizaremos se basan en la
  determinación de esfuerzos y deformaciones.
• Definimos
• Esfuerzos Normales Provocados por una carga
  axial o Normal.
• Esfuerzos Cortantes Por fuerzas
  transversales y pares.
• Esfuerzos de aplastamiento Creadas en pernos y
  remaches.

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Definiciones Básicas

• Se define Esfuerzo o Tensión a la fuerza por
  unidad de superficie referida en la que se
  distribuye la fuerza.

s F/S
Signos () Tracción o alargamiento, (-)
Compresión.
Unidades Sistema Internacional Fuerza Newton,
Superficie m2 , Tensión Pascal N/m2 , KPa,
MPa, GPa
Magnitud\Sistema c.g.s. Técnico S.I.
Momento dyn.cm kp.m N.m
1kg.m 981.105 1 9,8
Tensión dyn/cm2 kp/m2 N/ m2 P
1kg/cm2 98,1.104 104 9,8. 104 P
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1.2 .- Introducción a la elasticidad.

• Sólido Rígido . Sólido elástico

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Sólido Rígido ltgt Sólido Deformable
En Física y Mecánica el SÓLIDO es INDEFORMABLE.
Los sólidos son deformables en mayor o menor
medida. Para grandes movimientos y fuerzas
relativamente pequeñas los cuerpos se pueden
considerar indeformables, es por eso que así se
consideran en Cinemática y Dinámica, ya que las
deformaciones provocadas son despreciables
respecto al movimiento a que están
sometidos. Las deformaciones elásticas no
afectan al resultado Cinemático de los sistemas.
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Sólido Rígido ltgt Sólido Deformable
Un ejemplo de la diferencia puede ser Hecho
Un coche choca con otro por detrás
desplazándolo. En Mecánica estudiaría el
desplazamiento en función del ángulo a que ha
sucedido, la transmisión de la energía cinética,
la inercia transmitida a los pasajeros, el
esfuerzo ejercido por el cinturón de seguridad,
... En Resistencia se estudia la deformación
producida en el choque, como puede aminorarse el
impacto sobre los pasajeros, que material se
emplearía para que amortiguase más, que piezas se
emplearían para que repercutiese en la menor
parte del coche, .....
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Sólido Rígido ltgt Sólido Deformable
En Física permanece estable
Los Vectores se consideran deslizantes.
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Sólido Rígido ltgt Sólido Deformable
En Elasticidad permanece estable pero se deforma
Los Vectores se consideran fijos Dependen del
punto de aplicación
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Definición de la Resistencia de Materiales

• La ciencia que estudia la capacidad mecánica
  doble de los materiales frente a tensiones y
  frente a deformaciones,
• así como la forma y dimensiones que deben tener
  los elementos resistentes para soportar unas
  determinadas cargas (acciones exteriores)
• sin que sus tensiones internas sobrepasen a las
  máximas admisibles del material, por un lado,
• ni las deformaciones superen a las fijadas por
  las Normas o el buen uso, por otro.

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Definición de Sólido Elástico

• Es aquel que, frente a unas acciones exteriores,
  se deforma, pero que una vez que han desaparecido
  estas, recupera su forma primitiva, siempre y
  cuando no se hayan superado unos valores que
  hubieran producido rotura o deformación
  irreversible.

La deformación elástica es reversible
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Definimos Elasticidad como la propiedad que
tienen los sólidos de dejarse deformar ante la
presencia de acciones (fuerzas o pares )
exteriores y recuperar sus formas primitivas al
desaparecer la acción exterior.
Se llama deformación elástica la que recupera
totalmente su forma original
Se llama deformación plástica la que parte de
ella es permanente
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Relaciones de Magnitudes físicas reales
Deformaciones ?, ?
Acciones (F, M)
Alargamientos unitarios ?, ?
Tensiones ?, ?
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Características del Sólido Elástico

• Homogéneo
• Continuo
• Isótropo

Modelos
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1.3 Equilibrio Estático - Equilibrio Elástico

• Equilibrio estático
• S F 0
• S Fx 0
• S Fy 0
• S Fz 0
• S M 0
• S Mx 0
• S My 0
• S Mz 0

Equilibrio Elástico S F 0 S M
0 Equilibrio Interno Cada una de las
secciones sea capaz de soportar los esfuerzos
internos
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1.4.-Prisma mecánico.

• Es el volumen generado por una superficie plana
  (superficie generatriz) al desplazarse ésta, de
  modo que la línea descrita por su centro de
  gravedad (llamada línea media) sea en todo
  momento normal a la superficie.

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1.5.- Solicitaciones sobre un prisma mecánico.

• Solicitación
• Esfuerzo Normal
• Esfuerzo Cortante
• Momento Flector
• Momento Torsor

• Efecto
• Alargamiento
• Deslizamiento
• Giro de Flexión
• Giro de Torsión

d g F q
N V Mf Mt
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1.5.- Solicitaciones en un sistema equilibrado.
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1.6.- Componentes Intrínsecas de la Tensión.
29
1.6.- Componentes Intrínsecas de la Tensión.
s2 s n2 t 2
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Conclusiones

• Objetivo de la Asignatura
• Descubrir medios y métodos para analizar y
  diseñar las diferentes máquinas y estructuras
  portantes.
• Los métodos que analizaremos se basan en la
  determinación de esfuerzos y deformaciones.

La ciencia que estudia la capacidad mecánica
doble de los materiales frente a tensiones y
frente a deformaciones, así como la forma y
dimensiones que deben tener los elementos
resistentes para soportar unas determinadas
cargas (acciones exteriores) sin que sus
tensiones internas sobrepasen a las máximas
admisibles del material, por un lado, ni las
deformaciones superen a las fijadas por las
Normas o el buen uso, por otro.
Los sólidos son deformables en mayor o menor
medida. Las deformaciones elásticas no afectan
al resultado Cinemático de los sistemas. La
deformación elástica es reversible
Los Vectores se consideran fijosDependen del
punto de aplicación
Equilibrio Elástico Equilibrio Estático
Equilibrio Interno
Modelos Homogéneos Continuos Isótropos
Prisma mecánico