Resistencia de materiales y la teoría de elasticidad

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*Ensayos de Lode

Los ensayos de Lode, realizados en la década de 1920, consisten en someter un tubo de pared delgada, del tipo al referido en este tema para ilustrar el ensayo de torsión, a tracción, torsión, y presión interior, de forma controlada, hasta su plastificación. La presión interior se consigue introduciendo aceite a presión en el tubo, el cual está cerrado en sus extremos por dos gruesas tapas. Una de las tapas tiene un orificio previsto para este fin. Variando esas acciones, es posible obtener una notable variedad de solicitaciones en un elemento diferencial de la pared del tubo. Si consideramos el mismo elemento mostrado en la figura 3.6, y adoptando los mismos ejes, los efectos que produce cada solicitación son:

– La tracción produce tensión σxx en el elemento.

– La torsión produce tensión σxθ en el elemento.

– La presión interior produce fundamentalmente σθθ, y también una aportación adicional a σxx. Aunque exista esta acción, es buena aproximación suponer σrr=0 (no justificamos estos hechos relativos a la presión interior por brevedad)

*Ensayo de Brindgam

El físico P.W. Bridgman fue conocido por sus estudios sobre el comportamiento de los materiales sometidos a grandes compresiones, recibiendo el premio Nobel por su trabajo en 1946. Sus ensayos de interés aquí son parcialmente posteriores a esa fecha (década de 1950). Los resultados de los mismos pueden resumirse en que una compresión de tipo hidrostático produce siempre deformación elástica. Una “compresión hidrostática” es aquel estado de tensión en que las tres tensiones principales son de igual valor, σI=σII=σIII, y negativas. Por tanto, su diagrama de Mohr se reduce a un punto del plano σ−τ. Esto último indica que cualquier plano de corte ideal que se considere pasando por el punto del sólido, tendrá la misma tensión normal σ (que será negativa), y tensión tangencial τ nula. Recibe su nombre del hecho de que éste es el único estado de tensión que puede soportar un fluido en reposo, ya que el fluido solamente puede desarrollar tensiones tangenciales por efecto de la viscosidad, lo que requiere movimiento entre sus capas. El estado de tensión referido puede ocurrir en un solo punto del sólido, aunque es relativamente fácil conseguir que todos los puntos del sólido experimenten a la vez este “estado de presión hidrostática”. Para el estudio del comportamiento de un punto que contemplamos aquí, es suficiente pensar que el estado de presión hidrostática se aplica en el punto considerado.

ACERO

Es el acero un material muy versátil, en su fabricación se utilizan diversas características químicas y físicas.

El acero de refuerzo utilizado en construcciones de concreto, deberá ser de barras corrugadas o también con malla de alambre soldada.

La flexión simple, es el modo de trabajo, muy frecuente, en el que hay momento flector y esfuerzo cortante. La flexión compuesta es el modo de trabajo de la barra en el que la compresión es importante, existiendo un cierto momento flector, y quizá esfuerzo cortante. Suele aplicarse esta denominación principalmente al caso de columnas, en las que la compresión es dominante. El momento flector en estos casos se considera algo a reducir todo lo posible, ya que suele ser fruto de inexactitudes (o imperativos) del montaje, como por ejemplo cierta excentricidad en la aplicación de la fuerza de compresión.

La denominación de problema de tracción-flexión se utiliza frecuentemente para describir de manera genérica el modo de trabajo de la barra en el que pueden concurrir todos los esfuerzos, excepto el de torsión. La denominación es particularmente utilizada en el desarrollo de un modelo matemático general para el comportamiento de la barra, sin presuponer la preponderancia o anulación de ninguno de los esfuerzos citados.

ANEXOS:

https://youtu.be/3mUDAuNKCc0

https://youtu.be/4ni2oWDNgAA

https://youtu.be/829Ki6IIN34

Bibliografías:

Gottahard Franz “Tratado del Hormigon Armado”, G.Gili, Barcelona, 1971. Comité ACI 214, “Practica para la Evaluacion de los Resultados de Pruebas de Resistencia del Concreto” (ACI 214 – 77), Detroit, 1977.

Instituto de Ingenieria, “Diseño y Construccion de Estructuras de Concreto”, Normas Tecnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el D.F., Universidad Nacional Autonoma de Mexico, 1977.

Louis A. Hill Jr., “Fundamentos de Diseño estrucutral, Acero, Concreto y Madera, “Representaciones y Servicios de Ingenieria, Mexico, 1978. Parker Harry, “Diseño Simplificado de Concreto Reforzado”, Limusa, Mexico, 1982.

LINKS

http://www.eis.uva.es/reic/jc/IQweb/Docs_varios/apuntes_RMgrado.pdf

http://www.bdigital.unal.edu.co/5855/1/jorgeeduardosalazartrujillo20072_Parte1.pdf

http://cervera.rmee.upc.edu/libros/Mec%C3%A1nica_de_estructuras_I_Resistencia_de_Materiales.pdf