UNIDAD 3

UNIDAD 3

1. ESFUERZOS NORMALES DE DISEÑO

   • El esfuerzo de diseño es aquel nivel de esfuerzo que puede desarrollarse en un material, al tiempo que se asegura que el miembro que soporta la carga sea seguro. Para calcular el esfuerzo de diseño, deben especificarse dos factores: el factor de diseño N y la propiedad del material en la que se basará el diseño.
     • El factor de diseño N es el número entre el que se divide la resistencia registrada del material para obtener el esfuerzo del diseño σd. Pueden utilizarse las siguientes ecuaciones para calcular el esfuerzo de diseño para un cierto valor de N:
       • σd=SY/N basado en la resistencia a la cedencia σd=Su/N basado en la resistencia última

2. Un enfoque distinto para evaluar la aceptabilidad de un diseño dado, es el margen de seguridad, y se define de la forma siguiente:

   • margen de seguridad=(resistencia a la cedencia/esfuerzo máximo) – 1.0
     • Cuando el diseño se basa en la cedencia del material, el margen de seguridad es:
       • margen de seguridad=(resistencia última/esfuerzo máximo) – 1.0

3. FACTOR DE DISEÑO

   • La elección final de un factor de diseño depende de las siguientes condiciones:
     • - Criterio de la resistencia del material - Tipo de material - Forma de carga - Posible mal uso de la pieza - Complejidad del análisis de esfuerzo - Medio ambiente - Efecto del tamaño, al que a veces se llama efecto de masa - Control de calidad - Riesgos que se presentan por una falla - Costo

4. CRITERIOS EN LA DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE DISEÑO

   • Para determinar un factor de diseño, deben aplicarse la experiencia en el diseño y el conocimiento de las condiciones anteriores. Para materiales dúctiles sometidos a cargas estáticas, el esfuerzo de diseño generalmente se basa en la resistencia a la cedencia; mientras que, para materiales dúctiles bajo cargas repetidas se emplea la resistencia última.

5. ESFUERZOS NORMALES DIRECTOS

   • Criterios para esfuerzo de diseño; esfuerzos normales directos
     • Diseño por esfuerzo de reglamentos seleccionados, esfuerzos normales directos; cargas estáticas en estructuras de construcción

6. ESFUERZOS NORMALES CORTANTES

   • Criterios de esfuerzo de diseño para la determinación de la fuerza cortante en materiales dúctiles
     • Estimaciones para la resistencia última a cortante de materiales quebradizos

7. CONCENTRADORES DE ESFUERZOS

   • Donde cambia la geometría de un miembro sometido a carga, el esfuerzo normal desarrollado es mayor que el que podría predecirse mediante la ecuación estándar. Este fenómeno se conoce como concentración de esfuerzo, los esfuerzos elevados y localizados parecen se concentran alrededor de secciones donde ocurren cambios de geometría. En la forma común del esfuerzo se debe incluir un factor de concentración de esfuerzo kt,
     • así se obtiene la forma que se muestra a continuación: σmáx=kt σnom σnom=F/( Πd2/4)

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