Integrantes:

• Francisco Galicia Vargas

• Ángel Jesús Díaz Meneses

• Daniel Alexis López Carrillo

• Heber Antonio Méndez Cancino

Esfuerzo y Deformación debido a Cargas Externa.

Un esfuerzo es el resultado de la división entre una fuerza y el área en la que se aplica. Se distinguen dos direcciones para las fuerzas, las que son normales al área en la que se aplican y las que son paralelas al área en se aplican.

Si la fuerza aplicada no es normal ni paralela puede descomponerse en la suma vectorial de otras dos que siempre resultan ser una normal y otra paralela.

• Los esfuerzos con dirección normal a la sección, se denotan como σ(sigma) y representa un esfuerzo de tracción cuando apunta hacia afuera de la sección, tratando de estirar el elemente analizado. En cambio, representa un esfuerzo de compresión cuando apunta hacia la sección, tratando de aplastar al elemento analizado.

• El esfuerzo con dirección paralela al área en la que se aplica se denota como τ(Tau) y representa un esfuerzo de corte.

Las unidades de los esfuerzos son las mismas que para la presión, fuerza dividida por are, se utilizan con frecuencia: Mpa, psia, kpsia, kg/mm² , kg/cm².

Los principios de esfuerzos mecánicos se pueden enlistar como sigue:

Tracción: esfuerzo a que esta sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo, aumentando su longitud y disminuyendo su sección.

Compresión: esfuerzo a que esta sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a comprimirlo, disminuyendo su longitud y aumentando su sección.

Flexión: esfuerzo que tiende a doblar el objeto. Las fuerzas que actúan son paralelas a las superficies que sostienen el objeto. Siempre que existe flexión también hay esfuerzo de tracción y de compresión.

Cortadura: esfuerzo que tiende a cortar el objeto por la aplicación de dos fuerzas en sentidos contrarios y no alineadas. Se encuentra en uniones (Como: tornillos, remaches y soldaduras).

Torsión: esfuerzo que tiende a retorcer un objeto por aplicación de un momento sobre el eje longitudinal.

Se dice que un esfuerzo es térmico cuando varia la temperatura del material. Al presentarse un cambio de temperatura en un elemento este experimentara una deformación axial, denominada deformación térmica. Si la deformación es controlada no se presenta deformación pero si un esfuerzo denominado térmico.

Esfuerzo Térmico.

Un cambio de temperatura puede ocasionar que un material cambie sus dimensiones. Si la temperatura aumente, generalmente un material se dilata, mientras si la temperatura disminuye, el material se contrae.

Si este es el caso y el material es homogéneo o isotrópico, se ha encontrado experimentalmente que la deformación de un miembro de longitud L puede calcularse utilizando la formula:

δT= αLΔT

Donde:

α es propiedad del material llamada coeficiente lineal de dilatación térmica.

ΔT es el cambio algebraico en la temperatura del miembro.

δT es el cambio algebraico en la longitud del miembro.

La ley de la elasticidad de Hooke, originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada: F

Є= δ/L = F/AE

Siendo:

δ el alargamiento.

L la longitud original.

E el modulo de Young.

A la sección transversal de la pieza estirada.

Ley de Hooke.

La forma mas común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del muelle o resorte, donde se relaciona la fuerza F ejercida sobre el resorte con la elongación o alargamiento δ producido:

F= kδ

Donde:

k se le llama constante elástica del resorte.

δ es su elongación o variación que experimenta su longitud.

Las columnas representan el elemento vertical de soporte para la mayoría de las estructuras a base de marcos. Para analizar la capacidad de carga de las columnas se deben referirse al conjunto al que pertenecen y al sistema en el que trabajan; es decir, a las características generales del edificio en términos de la forma en que se encuentran definidas las partes integrantes o marcos, que son estructuras reticulares que contienen un cierto número de claros para una serie de niveles o entrepisos.

Clasificación de Columnas.

La columna clásica se compone de tres partes:

• La base: protege a la columna de los golpes que podrían deteriorarla, al mismo tiempo que da una superficie de sustentación mayor.

• El fuste.

• El capitel: es necesario para proporcionar una siento capaz de recibir mejor el entablamiento

Las columnas tradicionales se distinguen por su construcción.

La columna construida en una sola pieza de material se llama monolítica; cuando está formada por una superposición de discos, cuya altura es superior diámetro se llama en trozos, y de tabores si la altura es inferior. Si el interior de la columna es hueco y contiene una escalera de caracol se llama cóclida.

En su forma más simple, las columnas son barras prismáticas, rectas y largas, sujetas a cargas axiales de compresión. Atendiendo a su disposición en relación con otros componentes de un edificio, pueden distinguirse estos tipos de columnas:

• Columna aislada o exenta: La que se encuentra separada de un muro o cualquier elemento vertical de la edificación.

• Columna adosada: La que está yuxtapuesta a un muro u otro elemento de la edificación.

• Columna embebida: La que aparenta estar parcialmente incrustada en el muro u otro cuerpo de la construcción.