ESFUERZOS  

Cortantes y de Aplastamiento     

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

Facultad de Ciencia, Tecnología y Ambiente Departamento de Diseño y Arquitectura Área de Arquitectura Resistencia de Materiales “Esfuerzos Cortantes y de Aplastamiento” Integrantes: • Nancy Sherezada Dipp Ramos • Nadia Gabriela Fuentes Medina • Luvianka Yahosca Cruz Suárez • Iara Stephania Terrazas Alvarado • Carmen Lissette Collado Solís Revisa: • Ing. Jimmy Vanegas Managua, Nicaragua 9 de Febrero de 2009

Resistencia de Materiales

ESFUERZO CORTANTE 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. Análogamente a lo que sucede con el esfuerzo normal, el esfuerzo cortante se define como la relación entre las cargas de valor igual a F/2 y el área a través de la cual se produce el deslizamiento, donde la fuerza es paralela al área. El esfuerzo cortante (τ) ser calcula como: Esfuerzo cortante = cargas / área donde se produce el deslizamiento

donde,

τ: es el esfuerzo cortante V: es la fuerza que produce el esfuerzo cortante (F/2) A: es el área sometida a esfuerzo cortante Para tener una idea de este concepto considérese el elemento de material de dimensiones X, Y, Z que se presenta en la figura siguiente:

Esfuerzo cortante y deformación angular

Los esfuerzos cortantes ocurren en pernos, pasadores y remaches usados para unir diversos elementos estructurales y componentes de maquinas. Considérese por ejemplo, las platina A y B unidas por un remache CD. Si las platinas están

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sometidas a fuerzas de tensión, de magnitud F se desarrollaran esfuerzos en la sección de remaches que corresponde al plano EE´. Dibujando los diagramas del remache y de la porción situada por encima del plano EE´, concluimos que la fuerza cortante P en la sección es igual a F. el esfuerzo cortante medio se obtiene, según la ecuación del esfuerzo cortante, dividiendo la fuerza cortante V = F por el área A de la sección transversal.

El remache que acaba de estudiarse esta sometido a cortante simple sin embargo pueden ocurrir diferentes situaciones de cargas. Si se utilizan platinas de separación C y D para la conexión, tendrán lugar esfuerzos cortantes en el remache HJ, en los dos planos KK´ y LL´. Se dice entonces que los remaches están sometidos a cortante doble. Para hallar el cortante medio en cada plano se dibujan diagramas de cuerpo libre del remache HJ y de la porción del remache localizado entre los dos planos. Como la fuerza cortante P en cada sección es P= F/2, se deduce que el esfuerzo cortante medio es:

Tipos de Esfuerzo Cortantes Esfuerzo cortante horizontal: se desarrolla a lo largo de un elemento estructural que es sometido a cargas transversales que es igual al esfuerzo cortante vertical en ese mismo punto. También llamado esfuerzo cortante longitudinal. Esfuerzo cortante vertical: esfuerzo que se desarrolla a lo largo de la sección transversal de un elemento estructural para resistir la cortante transversal. Esfuerzo cortante de punzonamiento: esfuerzo cortante elevado, debido a la reacción de la fuerza que desarrolla un pilar sobre una losa de hormigón armado.

Resistencia de Materiales ESFUERZO DE APLASTAMIENTO EN CONEXIÓN Tanto pernos como pasadores y remaches crean esfuerzos en los elementos, en toda la superficie de aplastamiento de contacto. Por ejemplo, consideremos nuevamente las dos platinas A y B, unidas por un remache CD, de las que se muestra en la figura 2. El remache ejerce sobre la platina A una fuerza P igual u opuesta a la fuerza F que ejerce la platina sobre el remache. P es la resultante de fuerzas elementales distribuidas en la superficie interior de un semicilindro de diámetro D y longitud T igual al espesor de la platina. Como la distribución de estas fuerzas y los esfuerzos correspondientes es muy complicada, en la práctica se usa un valor medio OB, llamado fuerza de aplastamiento, que se obtiene dividiendo la carga P por el área proyectada del remache en la platina. Como esta área es igual a TD, en que T es el espesor de la platina y D el diámetro del remache, se tiene:

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BIBLIOGRAFÍA -Hibbeler, R. C. 2005. Mechanics of materials, sixth edition. Prentice Hall.// Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_cortante" -http://www.arqhys.com/construccion/materiales-resistencia.html -http://www.uclm.es/profesorado/porrasysoriano/elementos/Tema01.pdf