LA ESTÁTICA

LA ESTÁTICA

1. La estática es una rama de la mecánica que estudia el equilibrio de fuerzas sobre un cuerpo en reposo.

   • Esfuerzo y deformación unitaria- Carga axial
     • Deformación normal unitaria bajo carga axial
       • En el punto Q se define como:
     • Diagrama esfuerzo-deformación unitaria
       • Para obtener el diagrama de esfuerzo-deformación de un material, se lleva a cabo un ensayo de tensión sobre una probeta del material
         • Esfuerzo ingeril
         • Deformación unitaria de Ingeniería
     • Esfuerzo y deformación unitaria verdaderos
     • Ley de Hooke; módulo de elasticidad
       • La mayoría de estructuras se diseñan para sufrir deformaciones relativamente pequeñas
         • Éstas involucran solo la parte recta del diagrama de esfuerzo-deformación correspondiente
     • Comportamiento elástico contra comportamiento plástico de un material
       • Un material se comporta elásticamente si las deformaciones causadas en una probeta desaparecen cuando se retiran las cargas aplicadas
     • Deformaciones de elementos bajo carga axial
     • Cargas repetidas y fatigas
       • Cuando las cargas se repiten miles o millones de veces, ocurrirá una fractura aún cuando el esfuerzo sea mucho más bajo que la fractura
   • Concepto de esfuerzos
     • Es la fuerza que hace un elemento de la estructura para no ser deformado por las cargas
       • Esfuerzos en los elementos de una superficie
         • Esfuerzo axial
           • Es una fuerza que actúa directamente sobre el centro axial de un objeto en la dirección del eje longitudinal
             • Puede ser d
               • Tensión
               • Comprensión
             • Las unidades asociadas son las siguientes:
               • Newton (N)
               • Libra fuerza (lb-f)
               • Kilogramo-fuerza (kg-f)
             • Cuándo una fuerza axial actúa lo largo del eje longitudinal y este eje pasa por el centro geométrico del objeto, será además una fuerza axial concéntric
               • En caso contrario será un fuerza axial excéntrica.
             • ¿Cómo se calcula?
               • Hacer el diagrama de fuerza sobre cada elemento
               • Aplicar las ecuaciones que garanticen el equilibrio traslacional
               • Considerar la ecuación de los torques de modo que se cumpla el eq
               • Calcular las fuerzas en cada uno de los elementos
         • Esfuerzo cortante
           • Es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico
             • Se encuentran en pernos, pasadores y remaches utilizados para conectar elementos
             • Su unidad de medida es N / m2 o Pa
             • La torsión es una variación del corte puro en el que se tuerce un miembro estructural
               • Las fuerzas de torsión producen un movimiento de rotación alrededor del eje longitudinal de un extremo del miembro con respecto al otro extremo
             • Su importancia está relacionada con el movimiento descendente de los materiales terrestres
         • Esfuerzo de apoyo en conexiones
           • Cociente entre la carga de una superficie de apoyo y su área
             • Su magnitud puede determinarse como:
               • Las cargas deben aplicarse a través del centroide de la sección transversal para que la fórmula sea válida.
             • Las fuerzas de apoyo ocurren en superficies curvas, tales como: entre
               • El perno
               • La placa
               • El área proyectada es igual al diámetro del perno multiplicado por el espesor de la placa
       • Esfuerzos bajo condiciones generales de carga. Componentes del esfuerzo
         • Consideraciones del esfuerzo cortante
         • Consideraciones del diseño
           • Los esfuerzos permiten diseñar estructuras que puedan desempeñar una tarea de forma segura y económica
             • Por tanto, se considera:
               • La resistencia última de un material
                 • Se determina realizando ensayos específicos sobre muestras preparadas del material
                   • El más común consiste en en el torcimiento de un tubo circular
         • Carga y esfuerzo permisibles: Factor de seguridad
           • La carga más pequeña de una estructura se conoce como la carga permisible
             • El remanente de la capacidad portadora de mantiene en reserva
             • Una definición de alterna del factor de seguridad se basa en el uso de esfuerzos
         • Factor de seguridad en el diseño
           • Consideraciones:
             • Variaciones en las propiedades del elemento
             • Número de cargas que pueden expresarse
             • El tipo de cargas que se han planeado
             • El tipo de falla
             • La incertidumbre debido a los métodos de falla
             • El deterioro
             • Refuerzos y elementos secuendarios
         • Diseño por carga y factor de resistencia
           • Permite distinguir las incertidumbres asociadas a:
             • la Estructura
             • La carga
               • Carga viva
               • Carga muerta
             • Un diseño es aceptable, si satisface la siguiente desigualdad
   • Estabilidad de estructuras
     • Fórmula de Euler para columnas con otras condiciones en los extremos
     • Fórmula de Euler para columnas articuladas en los extremos

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