Cargas Axiales en Elementos

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A L ε 1 RESISTENCIAS DE MATERIALES DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES CONCEPTO DE TENSIÓN UNITARIA σ = P CONCEPTO DE DEFORMAC IÓN UNITARIA ε = δ LEY DE HOOKE E = σ CURSO ESTRUCTURAS I RESISTENCIA DE MATERIALES DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES

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Cargas axiales en elementos estructurales

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AL1RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESCONCEPTO DE TENSIN UNITARIA = PCONCEPTO DE DEFORMACIN UNITARIA = LEY DE HOOKEE = = E CURSOESTRUCTURAS IRESISTENCIA DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOSA CARGAS AXIALEStadmadmN2RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESIONN t 1 Siendo:t tensin de trabajo de la barra en kg/cm2. adm tensin admisible de diseo del material.RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES LEY DE HOOKERELACIONES TENSION-DEFORMACIONRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESIONadm t

Siendoadm (kg/cm2) la tensin admisible de diseo del materialP (kg) el esfuerzo normal que se transmite a travs de la seccion transversal.t (kg/cm2) la tensin de trabajoA (cm2) es el rea en de la seccin transversal.admANN3RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES DISEO DE ELEMENTOS DE ACERO EN COMPRESIONN4RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESIONEN ACEROA37-24-ES adm = 1440 kg/cm2A42-37-ES adm = 1620 kg/cm2EN MADERAEspecie Tipo de Tensin admisibleCoige, Roble Compresin paralela 66 kg/cm2Raul Compresin normal 28 kg/cm2lamo Compresin paralela 41 kg/cm2Pino radiata Compresin normal 19 kg/cm2

Madera Pino Compresin paralela 40 kg/cm2Arauco Compresin normal 25kg/cm2RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES DISEO DE ELEMENTOS MADERA EN COMPRESIONFuente: Catlogos MSD Estructural Madera AraucoVARIACION DE LOGITUDLNAL =AEadmA5RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESDISEO EN COMPRESION CON PANDEO EN ELEMENTOS ESBELTOSadm tNSiendoadm (kg/cm2) la tensin admisible de compresin segn esbeltezt (kg/cm2) la tensin de trabajoP(kg) el esfuerzo normal que se transmite a travs de la seccin transversal.A (cm2) es el rea en de la seccin transversal.RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESDETERMINACION DE VARIACION DE LONGITUD DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A COMPRESINDEFORMACIN UNITARIA = TENSIN UNITARIAN = E ALEY DE HOOKE = NL E = = E Pcr=(KL)2cr==(KL )2 AA== iNi6RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESDISEO EN COMPRESION CON PANDEO EN ELEMENTOS ESBELTOSCARGA CRITICA DE EULER (1750)N 2EIPcr 2 E I 2 E i2 2 Ecr (KL)2 KL 2 = KLRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESDISEO EN COMPRESION CON PANDEO EN ELEMENTOS ESBELTOSINESTABILIDADN NNN =7RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESDISEO EN COMPRESION CON PANDEO EN ELEMENTOS ESBELTOSRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESDISEO EN COMPRESION CON PANDEO EN ELEMENTOS ESBELTOSFACTOR DE ESBELTEZ KLN iSiendo Esbeltezk Coeficiente de longitud efectiva de pandeoL (cm) longitud del elementoi (cm) radio de giro de la seccinEsbeltez mxima Segn Tablapara acero < 240 < 199N para madera < 170 < 1698RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESTABLAS DE TENSIONES ADMISIBLES DE COMPRESION EN kg/cm2RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALESTABLAS DE TENSIONES ADMISIBLES DE COMPRESION EN kg/cm292,00 mRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESIONRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESION1200 kg 1200 kg 1200 kg2,00 m 2,00 m 2,00 mRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN ACEROComprobar la factibilidad de un perfilPara un Perfil 80/40/3 A = 4,50cm2 ESFUERZOS MXIMOSTmax = 3600 kg1440 kg 5091kg Cmax = 5091 kgFORMULA1440 kg 1131 kg NES FACTIBLE. Pero falta verificar su factibilidad por pandeo.cm24,50cm2adm cm2cm2A3,12cmadm = 968 kg/cmadmA1,25cmKLadm = ?i10RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN ACEROComprobar la factibilidad de un perfilPara un Perfil 80/40/3 A = 4,50cm2ESFUERZOS MXIMOSTmax = 3600 kg = 1 x 282cm = 90,38 91 Cmax = 5091 kg2 FORMULAN = 1 x 282cm = 225,60 226 =NO ES FACTIBLE por pandeo.567 277,28kg 5091 kgFORMULAN = KLES FACTIBLERESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN ACEROComprobar la factibilidad del perfilPara un Perfil 150/50/5 ESFUERZOS MXIMOSTmax = 3600 kgCmax = 5091 kg1 x 282cm2,05cm2 adm Acm2 18,36 cm2kg kg icm2 cm2si = 199 adm = 273 kg/ cm18,64 cm273 kg/cm2199admAi150/50/5 A= 18,36 cm2Perfiliy = 2,15cm == 137,56 138= 567 kg admcm567 11RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN ACEROBuscar el perfil correcto2ESFUERZOS MXIMOS A = 5091 kg = 2 Tmax = 3600 kg Cmax = 5091 kgi = 1* 282 cm = 1,41 cm FORMULANSOLUCIN:

= KL

RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN MADERAComprobar la factibilidad de una seccinPara una seccin 2x 2x10 FUERZOS MXIMOSb h A Ix ix Iy iy Tmax = 3600 kg1 x 282cm Cmax = 5091 kg2,4cm kg FORMULA kg 5091 kg adm Acm2 188,60 cm2kg kg icm2 cm240Cmax = 5091 kgcm2cm2Ni == 117,5 118adm = 11,30 2cmN11,30 = KL11,30 26,99NO ES FACTIBLEpor pandeo.128,223,0188,68314,16,61056,82,4RESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN MADERAComprobar la factibilidad de una seccinPara una seccin 2x 2x10 cepilladoA = 188,60 cm2 ESFUERZOS MXIMOSkg 5091 kg Tmax = 3600 kgcm2 188,60 cm240 kg 26,99 kg FORMULAadm A ES FACTIBLE. = KL Pero falta verificar su factibilidad por pandeo.3,6cmkgNcm2282,90 cm219,10 17,99cm2 cm2iRESISTENCIAS DE MATERIALESDISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES EJEMPLO DE DISEO EN COMPRESIONDISEO EN MADERAComprobar la factibilidad de una seccinPara la seccin de 3x 2x10 ESFUERZOS MXIMOS12,3 23,0 282,9 12471,2 6,6 3566,7 3,6 Tmax = 3600 kg = 1 x 282cm = 78,3 79 Cmax = 5091 kg adm = 19,10 cm2 FORMULA19,10 kg 5091 kg adm A kg kg = KLES FACTIBLE.13bhAIxixIyiy