Reporte de Vigas y Columnas Resistencia de Materiales II

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Objetivos

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Objetivo General

Realizar un pequeño resumen de lo visto en la clase de Resistencia de Materiales y a su vez una investigación de las columnas y zapatas.

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Objetivos Específicos

- Definir es fuerza

- Conocer lo tipos de Fuerza

- Definir Torsión

- Dar fórmulas de Momento de Torsión

- Definir Esfuerzos Combinados

- Enlistar los tipos de esfuerzos Combinados

- Definir el Esfuerzo Combinado Axial-Flexión y conocer sus formulas

- Investigar datos básicos de las columnas

- Definir Columna

- Conocer los materiales básicos de una columna

- Conocer el proceso de construcción de una columna

- Enlistar algunos tipos de columnas

- Enlistar los tipos de apoyo

- Definir el factor de fijación k

- Definir la longitud equivalente de una columna dependiendo de su apoyo

- Definir : Razón de esbeltez

- Definir la constante Cc una Columna

- Dar a conocer si una columna es corta o larga?

- Definir y dar formula de carga Critica

- Definir factor de seguridad

- Investigar datos básicos de las Zapatas

- Definir Zapatas?

- Dar los tipos de zapatas

- Conocer su uso

Justificación

Es necesario saber cómo se calcula el valor de una carga en una columna para realizar un diseño seguro de esta, para evitar que esta se doble o pandee. A la vez realizamos una pequeña investigación de zapatas para adentrarnos más en temas de estructuras.

Marco Teórico

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¿Qué es una Fuerza?

Antes de comenzar definiré que es una fuerza, según (Hibbeler, 2004), en su libro Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática la fuerza representa: “El efecto de una carga que se supone que está actuando en un punto sobre un cuerpo. Podemos representar una carga por medio de una fuerza concentrada, siempre que el área sobre el cual la carga es aplicada, sea muy pequeña en comparación con el tamaño total del cuerpo”.

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Tipos de Fuerza en un sistema

Existen cuatro tipos de fuerzas en un sistema y estos son:

- Axiales: Se divide en dos fuerzas.

- Tracción: Son fuerzas que hacen que el objeto se estire.

- Compresión: Son fuerza que hace que el objeto se encoja o comprima.

- Flexión: Son fuerzas que causan una flexión o doble en el objeto

- Torsión: Son fuerzas que causan que el objeto se tuerza.

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Torsión

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Definición

Es la acción de una fuerza en un cuerpo para retorcerlo, para que esta exista se necesita de dos fuerzas que causen un momento en sentido opuesto en los extremos del objeto.

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Fórmulas para cálculo de Momento de Torsión.

El momento de Torsión matemáticamente se produce por la derivación del esfuerzo tau (τ), que es igual a la fuerza cortante entre el área, y el área luego se integra y a su vez se utiliza el triángulo rectángulo producido en el diagrama de esfuerzo- deformación. El resultado final es este:

- Mt = (G*ϴ*Ip)/L

Dónde:

- Mt = Momento de Torsión

- G = Modulo de Elasticidad Transversal

- ϴ = ángulo de Torsión

- L = Longitud del Objeto

- Ip = Momento de Inercia Polar

(Singer Y Pytel) , en su libro de Resistencia de Materiales utilizan esfuerzo por carga de torsión y la formula es la siguiente:

- τ = T/J

Dónde:

- τ= Esfuerzo Cortante

- T= Momento de Torsión

- J= Segundo Momento de Inercia o Polar

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Esfuerzos Combinados

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Los tipos de Esfuerzos Combinados

Como lo dice el título, los esfuerzos combinados es la unión o fusión de dos o más esfuerzos existen cuatro posibles combinaciones:

- Axial- Flexión

- Axial- Torsión

- Torsión-Flexión

- Axial-Torsión-Flexión

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Esfuerzo combinado Axial-Flexión (Formula)

Sera el único presentado puesto que es el de importancia en la clase, este esfuerzo puede suceder cuando por ejemplo existe una carga inclinada en el sistema, la cual producirá una carga de tracción o compresión y una carga que cause flexión.

La fórmula es sencilla y es:

- σ= σA σf[pic 2][pic 3]

- σ= (P/A) Mc)/I)[pic