Realizado por: Rafael MarcanoC.I: 24.597.236

Esfuerzo y Deformación

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICOSANTIAGO MARIÑO

Esfuerzo y DeformaciónEl esfuerzo se define aquí como la intensidad de las

fuerzas componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define en términos de fuerza por unidad de área. Existen tres clases básicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y corte. El esfuerzo se computa sobre la base de las dimensiones del corte transversal de una pieza antes de la aplicación de la carga, que usualmente se llaman dimensiones originales.

La deformación se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, al cambio térmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjunción con el esfuerzo directo, la deformación se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud. En los ensayos de torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo de torsión (en ocasiones llamados detrusión) entre dos secciones especificadas.

Cuando la deformación se define como el cambio por unidad de longitud en una dimensión lineal de un cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de esfuerzo, se denomina deformación unitaria debida a un esfuerzo. Es una razón o numero no dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas (figura 17), su cálculo se puede realizar mediante la siguiente expresión:

e = e / L (14)

donde,

e : es la deformación unitaria

e : es la deformación

L : es la longitud del elemento

Figura 17: Relación entre la deformación unitaria y la deformación.

Si un cuerpo es sometido a esfuerzo tensivo o compresivo en una dirección dada, no solo ocurre deformación en esa dirección (dirección axial) sino también deformaciones unitarias en direcciones perpendiculares a ella (deformación lateral). Dentro del rango de acción elástica la compresión entre las deformaciones lateral y axial en condiciones de carga uniaxial (es decir en un solo eje) es denominada relación de Poisson. La extensión axial causa contracción lateral, y viceversa.

Característica de Esfuerzo y Deformación

En el concreto presforzado, es tan importante conocer las deformaciones como los esfuerzos. Esto es necesario para estimar la pérdida de presfuerzo en el acero y para tenerlo en cuenta para otros efectos del acortamiento elástico. Tales deformaciones pueden clasificarse en cuatro tipos: deformaciones elásticas, deformaciones laterales, deformaciones plásticas, y deformaciones por contracción.

Tipo de Esfuerzo y Deformación

Tracción

Es el esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

FlexiónUn elemento estará sometido a flexión cuando actúan sobre

las cargas que tiende a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometido las vigas de una estructura

Torsión Un cuerpo sufre esfuerzo de torsión cuando existen

fuerzas que tiende a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura

Cortadura Es el esfuerzo al que esta sometido a una pieza cuando las

fuerzas aplicadas a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con una tijeras

Compresión Cuando se somete a compresión una pieza de gran

longitud en relacion a su seccion, se arquea recibiendo este fenomeno el nombre de pandeo.

Diagrama de Esfuerzo y Deformación

Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles. Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presenta un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.

Esfuerzo Fuerza

Fuerza física tasa de cambio de la cantidad de movimiento, empleada contra una resistencia.

Fuerza de voluntad empleada contra una dificultad para conseguir un fin.

Esfuerzo interno, en ingeniería estructural.

Deformacion Es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica.

Ejercicio de Esfuerzo y Deformación