Trabajo Alexander Semprum

7/25/2019 Trabajo Alexander Semprum

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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO

SANTIAGO MARIOSEDE BARCELONA-PUERTO LA CRUZINGENIERIA CIVIL

RESISTENCIA DE LOS MATERIALES lSEC: CV

TRABAJO DE INVESTIGACION

Prof!or:B"#$%llr:

Semprum AlexanderCI: 22.572.522

B"r#lo&" ''(''()*'+

INDICE


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ContenidoPg.

INTRODCCION...........................................................................................!

D"SARRO##O..............................................................................................!

Propiedade$ me%ni%a$ de lo$ materiale$:........................................&

'uer(a axial:...................................................................................... )

'uer(a %ortante:................................................................................)

*omento 'le%tor:...............................................................................7

#e+ de ,oo-e:....................................................................................7

*dulo de ela$ti%idad:......................................................................./

De0orma%in:.....................................................................................1

Diagrama de e$0uer(o:......................................................................1

'a%tore$ de $eguridad en el di$eo de e$tru%tura$ + e3uipo$:........4

Pla$ti%idad:......................................................................................42

Du%tilidad:.......................................................................................4!

'ragilidad en lo$ materiale$:............................................................4!

Pro6lema$ iga$ I$o$tti%a$ + Diagrama$ de 'uer(a Cortante 8*omento 'le%tor:............................................................................45

CONC#SION.............................................................................................2/

AN"9OS..................................................................................................... 21


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INTRODCCION

"$te tra6ao de in;e$tiga%in $e reali( %on el $on la$propiedade$ me%ni%a$ de lo$ materiale$= 0uer(a axial= 0uer(a%ortante= momento ?e%tor en ;iga$ i$olati%a$. Aparte de de


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Propiedade$ me%ni%a$ de lo$ materiale$:

"n ingeniera= la$ propiedade$ me%ni%a$ de lo$ materiale$$on la$ %ara%ter$ti%a$ inBerente$= 3ue permiten di0eren%iar unmaterial de otro. Tam6i>n Ba+ 3ue tener en %uenta el%omportamiento 3ue puede tener un material en lo$ di0erente$pro%e$o$ de me%ani(a%in 3ue pueda tener.

E "la$ti%idad:

"l t>rmino ela$ti%idad de$igna la propiedad me%ni%a de %ierto$materiale$ de $u0rir de0orma%ione$ re;er$i6le$ %uando $e

en%uentran $ueto$ a la a%%in de 0uer(a$ exteriore$ + de re%uperarla 0orma original $i e$ta$ 0uer(a$ exteriore$ $e eliminan.

E Pla$ti%idad:

#a pla$ti%idad e$ la propiedad me%ni%a 3ue tiene un material parade0ormar$e permanentemente e irre;er$i6lemente %uando $een%uentra $ometido a ten$ione$ por en%ima de $u lmite el$ti%o.

E Re$i$ten%ia a la ?uen%ia:

"$ la 0uer(a 3ue $e le apli%a a un material para de0ormarlo $in 3ue

re%upere $u antigua 0orma al parar de eer%erla.E Re$i$ten%ia a la tra%%in o re$i$ten%ia Fltima:

Indi%a la 0uer(a de mxima 3ue $e le puede apli%ar a un materialante$ de 3ue $e rompa.

E Re$i$ten%ia a la tor$in:

'uer(a tor$ora mxima 3ue $oporta un material ante$ de romper$e.

E Re$i$ten%ia a la 0atiga:

De0orma%in de un material 3ue puede llegar a la ruptura alapli%arle una determinada 0uer(a repetida$ ;e%e$.

E Dure(a:

#a dure(a e$ la propiedad 3ue tienen lo$ materiale$ de re$i$tir elra+ado + el %orte de $u $uper


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mientra$ 3ue el ;idrio %uando lo ra+a$ no 3ueda mar%a= por lo tantotiene gran dure(a.

E 'ragilidad:

#a 0ragilidad intuiti;amente $e rela%iona %on la %ualidad de lo$o6eto$ + materiale$ de romper$e %on 0a%ilidad. Aun3uet>%ni%amente la 0ragilidad $e de


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E *a3uina6ilidad:

#a ma3uina6ilidad e$ una propiedad de lo$ materiale$ 3ue permite%omparar la 0a%ilidad %on 3ue pueden $er me%ani(ado$ porarran3ue de ;iruta$.

E Cola6ilidad:

"$ la %apa%idad de un metal 0undido para produ%ir pie(a$ 0undida$%ompleta$ a partir de un molde.

'uer(a axial:

na 0uer(a axial e$ una 0uer(a 3ue a%tFa dire%tamente $o6reel %entro axial de un o6eto en la dire%%in del ee longitudinal."$ta$ 0uer(a$ pueden $er de %ompre$in o de ten$in= dependiendode la dire%%in de la 0uer(a. Cundo una 0uer(a axial a%tFa a lolargo del ee longitudinal + e$te ee pa$a por el %entro geom>tri%odel o6eto= $er adem$ una 0uer(a %on%>ntri%a@ en %a$o %ontrario$er una 0uer(a ex%>ntri%a. #a$ 0uer(a$ perpendi%ulare$ al eelongitudinal del o6eto $e denominan normalmente %omo 0uer(a$;erti%ale$.

'uer(a %ortante:

)


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"$ la $uma alge6rai%a de toda$ la$ 0uer(a$ externa$perpendi%ulare$ al ee de la ;iga o elemento e$tru%tural 3ue

a%tFan a un lado de la $e%%in %on$iderada.#a 0uer(a %ortante e$ po$iti;a %uando la parte $ituada a la i(3uierdade la $e%%in tiende a $u6ir %on re$pe%to a la parte dere%Ba.

*omento 'le%tor:

"$ la $uma alge6rai%a de lo$ momento$ produ%ido$ por toda$la$ 0uer(a$ externa$ a un mi$mo lado de la $e%%in re$pe%to a unpunto de di%Ba $e%%in.

#e+ de ,oo-e:

"n 0$i%a= la le+ de ela$ti%idad de ,oo-e o le+ de ,oo-e=originalmente 0ormulada para %a$o$ de e$tiramiento longitudinal=e$ta6le%e 3ue el alargamiento unitario 3ue experimenta un materialel$ti%o e$ dire%tamente propor%ional a la 0uer(a apli%ada $o6re elmi$mo:

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Siendo el alargamiento= la longitud original: mdulo de 8oung= la$e%%in tran$;er$al de la pie(a e$tirada. #a le+ $e apli%a amateriale$ el$ti%o$ Ba$ta un lmite denominado lmite el$ti%o.

"$ta le+ re%i6e $u nom6re de Ro6ert ,oo-e= 0$i%o 6ritni%o%ontemporneo de I$aa% NeGton= + %ontri6u+ente prol


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E *dulo de 8oung:

Se de$igna u$ualmente por . "$t a$o%iado dire%tamente %on

lo$ %am6io$ de longitud 3ue experimenta un %a6le= un alam6re=una ;arilla= et%. %uando e$t $ometido a la a%%inde ten$ione$de tra%%in o de %ompre$in. Por e$a ra(n $e le

llama tam6i>n mdulo el$ti%o longitudinal.

E *dulo de %ompre$i6ilidad:

Se de$igna u$ualmente por . "$t a$o%iado %on lo$ %am6io$ de

;olumen 3ue experimenta un material 6ao la a%%in dee$0uer(o$ generalmente %ompre$ore$ 3ue a%tFan

perpendi%ularmente a $u $upern. Por ello de0inir la de0orma%in %omo el%o%iente entre el alargamiento J + la longitud ini%ial #= indi%a 3ue$o6re la 6arra la de0orma%in e$ la mi$ma por3ue $i aumenta #tam6i>n aumentara J. *atemti%amente la de0orma%in $era:

K JL#

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https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttps://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_compresibilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_el%C3%A1stico_transversalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortantehttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttps://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_compresibilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_el%C3%A1stico_transversalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortante


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Diagrama de e$0uer(o:

"l diagrama e$ la %ur;a re$ultante gra%imen %al%ulado a partir de lo$ dato$ de un en$a+o de ten$in ode %ompre$in.

'a%tore$ de $eguridad en el di$eo de e$tru%tura$ + e3uipo$:

#a determina%in del 0a%tor de $eguridad 3ue de6a u$ar$e en

la$ di0erente$ apli%a%ione$ e$ una de la$ m$ importante$ tarea$ delo$ ingeniero$. Por una parte= $i $e le e$%oge mu+ pe3ueo la

po$i6ilidad de 0alla $e torna ina%epta6lemente grande@ + $i $e le

e$%oge mu+ grande el re$ultado e$ un di$eo %aro + no 0un%ional. #a

e$%ogen%ia del 0a%tor de $eguridad apropiado para determinada

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apli%a%in re3uiere un 6uen ui%io del ingeniero= 6a$ado en mu%Ba$

%on$idera%ione$ tale$ %omo la$ $iguiente$:

4. aria%ione$ 3ue o%urren en la$ propiedade$ de lo$

materiale$. #a %ompo$i%in= re$i$ten%ia + dimen$ione$ de lo$

materiale$ e$tn $ueta$ a pe3uea$ ;aria%ione$ durante la

manu0a%tura. Adem$= la$ propiedade$ pueden alterar$e +

pueden generar$e e$0uer(o$ re$iduale$ por e0e%to de

%alentamiento o de0orma%in 3ue pueden o%urrir al material

durante el alma%enamiento= tran$porte o la %on$tru%%in.

2. NFmero de %i%lo$ de %arga 3ue pueden e$perar$e durante la

;ida de la e$tru%tura o m3uina. Para la ma+or parte de lo$

materiale$ el e$0uer(o Fltimo de%re%e %uando el nFmero de

%i%lo$ de %arga aumenta. "$te 0enmeno $e %ono%e

%omo 0atiga + $i $e le ignora puede produ%ir alguna 0alla

$F6ita.

!. Tipo de %arga$ 3ue $e %on$ideran en el di$eo o 3ue pueden

o%urrir en el 0uturo. *u+ po%a$ %arga$ $e %ono%en %on%ompleta %erte(a. #a ma+or parte de la$ %arga$ de di$eo $on

e$timado$ ingenierile$. Adem$= %am6io$ 0uturo$ en el u$o

pueden introdu%ir %am6io$ en el modo de %arga. Para %arga$

dinmi%a$= %%li%a$ o de impul$o $e exigen ma+ore$ 0a%tore$

de $eguridad.

&. Tipo de 0alla 3ue puede o%urrir. #o$ materiale$ 0rgile$ 0allan

$F6itamente= u$ualmente $in a;i$o pre;io de 3ue el %olap$o

e$ inminente. #o$ materiale$ dF%tile$= %omo el a%eroe$tru%tural= $u0ren de0orma%ione$ $u$tan%iale$ ante$ de 0allar=

%ono%ida$ %omo ?uen%ia= ad;irtiendo a$ 3ue exi$te %arga

ex%e$i;a. Sin em6argo= la ma+or parte de la$ 0alla$ por

do6lamiento o e$ta6ilidad $on repentina$ $ea 0rgil el material

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o no. Cuando exi$te la po$i6ilidad de 0alla $F6ita de6e u$ar$e

un ma+or 0a%tor de $eguridad 3ue %uando la 0alla e$t

pre%edida por a;i$o$ e;idente$.

5. In%ertidum6re de6ido a lo$ m>todo$ de anli$i$. Todo$ lo$

m>todo$ de di$eo e$tn 6a$ado$ en Bipte$i$ $impli


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%omit>$ de ingeniero$ experimentaM do$ 3ue tra6aan %on

$o%iedade$ pro0e$ionale$= M%on indu$tria$ o %on agen%ia$ 0ederale$=

e$tatale$ o muni%ipale$. "emplo$ de tale$ e$pe%i


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propiedad $e le$ denomina dF%tile$. #o$ materiale$ no dF%tile$ $e

%alin

pueden llegar a romper$e 6ao el e$0uer(o ade%uado= e$ta rotura$lo $u%ede tra$ produ%ir$e grande$ de0orma%ione$.

"n otro$ t>rmino$= un material e$ dF%til %uando la rela%in entre elalargamiento longitudinal produ%ido por una tra%%in + ladi$minu%in de la $e%%in tran$;er$al e$ mu+ ele;ada.

"n el m6ito de la metalurgia $e entiende por metal dF%til a3uel3ue $u0re grande$ de0orma%ione$ ante$ de romper$e= $iendo el

opue$to al metal 0rgil= 3ue $e rompe $in apena$ de0orma%in.

No de6e %on0undir$e dF%til %on 6lando= +a 3ue la du%tilidad e$ una

propiedad 3ue %omo tal $e manin lo $er= pero al%an(ado %iertopunto el material %ede= de0ormndo$e en mu%Ba ma+or medida de

lo 3ue lo Ba6a Be%Bo Ba$ta enton%e$ pero $in llegar a romper$e.

'ragilidad en lo$ materiale$:

#a 0ragilidad e$ la %apa%idad de un material de 0ra%turar$e %on

e$%a$a de0orma%in. Por el %ontrario= lo$ materiale$ dF%tile$ otena%e$ $e rompen tra$ $u0rir a%u$ada$ de0orma%ione$=generalmente de tipo pl$ti%a$. #a 0ragilidad e$ lo %ontrario de latena%idad + tiene la pe%uliaridad de a6$or6er relati;amente po%a

energa= a di0eren%ia de la rotura dF%til.

4&


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#a energa a6$or6ida por unidad de ;olumen ;iene dada por:

Si un material $e rompe pr%ti%amente $in de0orma%in la$

%omponente$ del ten$or de0orma%in re$ultan pe3uea$ + la$uma anterior re$ulta en una %antidad relati;amente pe3uea.

#a 0ragilidad de un material adem$ $e rela%iona %on la ;elo%idadde propaga%in o %re%imiento de grieta$ a tra;>$ de $u $eno.

"$to $igni


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Pro6lema$ iga$ I$o$tti%a$ + Diagrama$ de 'uer(a Cortante 8

*omento 'le%tor:

4. Determinar la$ e%ua%ione$ + diagrama$ del e$0uer(o %ortante +

del momento ?e%tor de la ;iga 6iapo+ada de la


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4/


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Diagrama de e$0uer(o$ %ortante$:

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2. Determinar la$ e%ua%ione$ + diagrama$ del e$0uer(o %ortante +del momento ?e%tor de la ;iga apo+ada %on un ;oladi(o de la


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22


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2!


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Diagrama de momento$ ?e%tore$:

De0ormada de la ;iga:

2&


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!. Determinar la$ e%ua%ione$ + diagrama$ del e$0uer(o %ortante +del momento ?e%tor de la ;iga 6iapo+ada %on ;oladi(o de la


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2)


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2/


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Diagrama de momento$ ?e%tore$:

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De0ormada de la ;iga:

CONC#SION

!


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Con la reali(a%in de e$ta tra6ao m$ una in0orma%in

o6tenida pre;iamente por el pro0e$or= Bemo$ ad3uirido

%ono%imiento$ a%er%a de la$ propiedade$ me%ni%a$ de lo$

materiale$= la$ di$tinto$ tipo$ de 0uer(a$ 3ue a0e%tan a una ;iga= a$

%omo lo$ diagrama$ de 0uer(a %ortante + el momento ?e%tor= %omo

tam6i>n re$ol;imo$ pro6lema$ de ;iga$.

AN"9OS

!4


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"la$ti%idad Tena%idad

Du%tilidad *alea6ilidad

!2


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*a3uina6ilidad Cola6ilidad

!!


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