Resisistecia de materiales

7/23/2019 Resisistecia de materiales

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAINGENIERIA CIVIL

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página 1

Este trabajo va dedicado para:

- QUISPE ARROYO, FELIX- GASPAR CARA!AL, "IURCIA




I#"RO$UCCIO#

La I%ter&ero'etr(a )o*o+r&ica co% s- a*ta se%sibi*idad . capacidad de re+istrotridi'e%sio%a* tie%e -%a +ra% pote%cia*idad e% i%+e%ier(a . e* %/'ero de s-sap*icacio%es es crecie%te especia*'e%te e% e* rea de *os e%sa.os %o0destr-ctivos12,3,45 e% do%de se aprovec)a *a caracter(stica especia* de %opert-rbar e* siste'a bajo observaci6%7 "rabajos previos )a% reportado s-ap*icabi*idad para *a deter'i%aci6% de* '6d-*o de Yo-%+ -ti*i8a%do t9c%icas detie'po pro'edio . dob*e eposici6%7 E% e* prese%te trabajo se reporta e* desarro**o. ap*icaci6% de *as t9c%icas a%teriores co% *a 'is'a &i%a*idad a+re+a%do a 9stasade's, *a ap*icaci6% de *a i%ter&ero'etr(a )o*o+r&ica e% tie'po rea* . de;Spec<*e;7

E* '6d-*o de Yo-%+, e* '6d-*o de corte . e* coe&icie%te de Poisso% so% *asco%sta%tes &-%da'e%ta*es =-e caracteri8a% e* co'porta'ie%to de *os 'ateria*ese*sticos, *i%ea*es, )o'o+9%eos e isotr6picos7 S- deter'i%aci6% e% i%+e%ier(a esde &-%da'e%ta* i'porta%cia especia*'e%te e% dise>o, para *a caracteri8aci6% de'ateria*es c-a%do se *e 'odi&ica% variab*es 'eta*/r+icas, co'o por eje'p*o *aco'posici6%, o se ap*ica% trata'ie%tos t9r'icos7 I+-a*'e%te c-a%do se opti'i8a%procesos de &abricaci6% o se desarro**a% %-evas a*eacio%es7

La i%vesti+aci6% se e%&oca pri%cipa*'e%te e% *a preservaci6% de *a 'adera,proceso cr-cia* e% *a e*aboraci6% de postes, p-esto =-e as( se p-ede e*evar e*tie'po de vida de *a 'adera, )acie%do re%tab*e e* ejercicio de esta prctica7 E*'9todo Prescap =-e )a sido e*e+ido para esta i%vesti+aci6%, prese%ta *a ve%tajade dis'i%-ir e* tie'po de* proceso de preservaci6%, dado =-e e'p*ea bo'bas .co'presoras para *a i%.ecci6% de* preservador co% 'a.or presi6% per'itie%do deesta 'a%era -% 'a.or &*-jo de *a so*-ci6% por e* i%terior de* poste7 Esto ta'bi9%i'p*ica -%a 'a.or i%versi6% e% 'a=-i%arias, e=-ipos e i%s-'os, e% 'a%o de obraca*i&icada . e% i%sta*acio%es e i%&raestr-ct-ra espec(&ica para s- &-%cio%a'ie%to7





O!E"I?OS

Co%ocer *os es&-er8os e% -%a ar'ad-ra de acero e% -% p-e%te7

Ca*c-*ar . co%ocer e* '6d-*o de Yo-%+7

Ca*c-*ar . co%ocer e* '6d-*o de Poisso%7

Co%ocer *as %or'as de acero *os c-a*es %os i%dica% c-a* de e**os va'os a

-ti*i8ar7





A#ALISIS $E ACEROS E# PUE#"ES

2@ $EFI#ICIO#

A co%ti%-aci6% se revisa% diversos '9todos para e* a%*isis estr-ct-ra* desiste'as '-ro0'arco co'o a%tecede%te a *a prese%taci6% de* '9todosi'p*i&icado prop-esto7 Los '9todos ep-estos se -ti*i8a% posterior'e%te paraco'parar res-*tados7

Se co%sidera s6*o e* caso de -%a estr-ct-ra si'9trica e% p*a%ta, de 'a%era=-e se p-eda% o'itir *os e&ectos de *a torsi6%, para as( poder a%a*i8ar*a co'o-%a estr-ct-ra p*a%a7 La estr-ct-ra ori+i%a* se s-stit-.e por -%a estr-ct-rae=-iva*e%te, idea*i8%do*a co'o dos siste'as co%ectados por e*e'e%tosi%co'presib*es, e% do%de *as car+as asi+%adas provocar% *os 'is'osdesp*a8a'ie%tos e% *os di&ere%tes %ive*es de 'arcos . '-ros7 La estr-ct-raidea*i8ada tie%e n +rados de *ibertad correspo%die%tes a *os desp*a8a'ie%tosde cada -%o de *os %ive*es de *a estr-ct-ra7

Se p*a%tea% *os '9todos de &*eibi*idades . de ri+ideces7 Las 'atrices de&*eibi*idades . de ri+ideces de -% e*e'e%to de '-ro deber% i%c*-ir *os e&ectosde de&or'acio%es por &*ei6% . corta%te7 E% '-ros c-.a a*t-ra %o ecede de -%tercio de s- *o%+it-d, se p-ede% despreciar *as de&or'acio%es por &*ei6% .co%siderar s6*o *as debidas a* corta%te7

A#ALISIS $E ARA$URAS

Metodo de nudos.

U%a ar'ad-ra es -%a co%str-cci6% retic-*ada co%&or'ada +e%era*'e%te por tri%+-*os &or'ados por e*e'e%tos rectos . =-e se -ti*i8a para soportar car+as7Las ar'ad-ras p-ede% ser p*a%as o espacia*es7Este '9todo co%siste e% a%a*i8ar e* e=-i*ibrio de cada j-%ta o %odo -%a ve8 =-e se

)a.a% deter'i%ado *as reaccio%es7 Las &-er8as sobre *os pasadores e% *as j-%tasest% sie'pre e% *a direcci6% de *os e*e'e%tos =-e )ace% parte de estosB si e*e*e'e%to co'pri'e o e'p-ja a* pasador, este ejercer -%a &-er8a i+-a* . dese%tido co%trario sobre a=-9*, e* c-a* estar so'etido a co'presi6%7 Si e*e*e'e%to tira o )a*a a* pasador, por reacci6% este )a*ar a* e*e'e%to . e%co%sec-e%cia estar so'etido a tracci6%7Las ec-acio%es dispo%ib*es a* a%a*i8ar e* e=-i*ibrio de cada j-%ta, para ar'ad-ras





p*a%as so% dos .a =-e se trata de e=-i*ibrio de &-er8asco%c-rre%tes, por co%si+-ie%te e* %/'ero 'i'o de e*e'e%tos =-e p-ede te%er *a ar'ad-ra para =-e sea esttica'e%te deter'i%ado por *a &or'-*a 3%04 sie%do %e* %/'ero de j-%tas7 E* 4 represe%ta e* %/'ero 'i'o de i%c6+%itas e% *as

reaccio%es7

3@ PRIER "IPO $E PUE#"E

AHORA VEMOS LA SIGUIENTEARMADURA

Grafca!" # ca$c%$ar&!" $a" r&acci!n&" &n $!" '%n(!" A # )*

∑Fy=0

20+20+20+20+20+20= Ay+Jy

∑Fx=0

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página +




Ax=0

∑MA=0

−20 (3 )−20 (6 )−20 (9 )−20 (12)−20(15)+Gy (15)=0

Jy=60 tnf &n(!nc&" Ay=60 tnf

A,!ra ,a$$ar&!" $!" &"%&r.!" /& $a" 0arra" "i &"(an &n

(&n"i!n ! c!'r&"i!n '!r &$ &(!/! /& N%/!"*

NUDO G*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && *

∑Fy=0

Ay=60 tnf

20+ ABsen(63.4 )=60

AB=44.74 tn f C

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$

&& 5*

∑Fx=0

AC = ABcos(63.4)

AC =20.03 tn f (T )





NUDO 7*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ &&

∑Fy=0

AB=44.74 tn f

44.74 sen (63.4 )=BCsen(63.4)

BC =44.74 tn f T

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

44.74 cos ( 63.4 )+44.74 cos (63.4)=BD

BD=40.06 tn f (C )

NUDO C*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$&&

∑Fy=0

AC =20.03 tn f

BC =44.74 tn f

44.74

sen (63.4

)=20

+CDsen(63.4

)

CD=22.37 tn f C

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0





20.03+44.74 cos (63.4 )+22.37cos (63.4 )=CE

CE=50.08 tn f (T )

NUDO D*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$

&&

∑Fy=0

CD=22.37 tn f

BD=40.06 t n f

22.37 sen ( 63.4 )= DEsen(63.4)

DE=22.37 tn f T

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

40.06+22.37cos (63.4 )+22.37cos (63.4 )= DF

DF =60.09 tn f (T )

NUDO E*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ &&





∑Fy=0

CE=50.08 tn f

DE=22.37 tn f

22.37 sen ( 63.4 )=20+ EFsen(63.4)

EF =0.002tn f C

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

50.08+22.37cos (63.4 )+0.002cos (63.4 )= EG

EG=60.09 tn f (T )

NUDO :*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ &&

∑Fy=0

DF =60.09 tn f

EF =0.002tn f

0.002 sen ( 63.4 )= FGsen(63.4)

FG=0.002 tnf T

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

60.09+0.002cos (63.4 )+0.002cos (63.4 )= FH

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página ;




FH =60.09 tnf (C )

C!! $a ara/%ra &" "i<(rica &$ r&"(! "& /&(&rinan /& $! r&"%&$(!*

(&n/r&!" &$ "ig%i&n(& c%a/r!*

7ARRAS :UER=AS TENSIONCOMPRESION

AB 44*81 5

AC 2>*>3 5

BC 44*84 5

BD 4>*>6 5

CD 22*38 5

CE +>*>9 5

DE 22*38 5

DF 6>*>; 5EF >*>>2 5

EG 6>*>; 5

FG >*>>2 5

FH 6>*>; 5

GH 22*38 5

GK +>*>9 5

HK 22*38 5

HI 4>*>6 5

KI 44*84 5

KJ 2>*>3 5IJ 44*81 5

C!n $!" "ig%i&n(&" /a(!"*

Las %or'as aprobadas por *a AS" para p*acas . per&i*es *a'i%ados e% ca*ie%teso% A36, A3D, A572, A33, A, AHD, A514, A3, AD24 . ADD37 La %or'a

AHD es especia*, e% e**a se de&i%e% aceros co%ve%ie%tes para *a co%str-cci6% dep-e%tes7

"o'are'os *a si+-ie%te %or'a7

ASTM A5727 Este acero est dispo%ib*e e% varios +rados depe%die%do de* ta'a>ode* per&i* . +r-eso de *a p*aca7 E* +rado H, co% Fy= 345 MPa o 50 ksi (3 515 kg/cm2 ) . Fu= 450 MPa o 65 ksi (4 570 kg/cm2 ) est dispo%ib*e e% todos *osta'a>os . espesores de p*aca )asta 2HH '' i%@7 Este es e* +rado de aceroestr-ct-ra* 's -ti*i8ado act-a*'e%te e% e* 'ercado, a-%=-e est sie%dos-stit-ido rpida'e%te por e* acero ADD3 e% per&i*es tipo J7

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página 1>




Y vere'os *a si+-ie%te tab*a7

E*e+i'os *a %or'a AS" K A3

Y te%e'os e* es&-er8o de 4H pa7

"a'bi9% te%e'os *a &-er8a para cada barraB to'a'os *a barra $FMH7HD t% &7

Co% e**o )a**are'os e* rea para *a barra7

σ = F / A

A= F /σ

Sabie%do =-e 2 pa H72H2D N+''3 A= 60.09∗1000 Kg340∗0.1019 kg /mm2

A=¿ 247H ''37

$e esta &or'a )e'os ca*c-*ado para todas *as barras7

E#"O#CES:

Usa%do *a si+-ie%te tab*a





Ca*c-*a'os s- peso7

peso=14.00∗longitu ( DF )

peso=14.00∗3.0

peso=42 Kg


Por dise>o de* P-e%te . por -%i&or'idad se debe -sar e* 'is'o area para cadabarra, to'a'os e* rea 'a.or para todos . ca*c-*a'os7

Obte%ie%do e* si+-ie%te c-adro7





SEGUNDO TIPO DE PUENTE*





AHORA VEREMOS LA SIGUIENTE ARMADURA

Grafca!" # ca$c%$ar&!" $a" r&acci!n&" &n $!" '%n(!" A # G*

∑Fy=0

30+30+30+30= Ay+Gy

∑Fx=0

Ax=0





∑MA=0

−30 (5 )−30 (10 )−30 (15)+Gy (15)=0

Gy=60 tnf &n(!nc&" Ay=60 tnf

A,!ra ,a$$ar&!" $!" &"%&r.!" /& $a" 0arra" "i &"(an &n

(&n"i!n ! c!'r&"i!n '!r &$ &(!/! /& N%/!"*

NUDO G*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && *

∑Fy=0

Gy=60 tnf

30+ FGsen (63.4 )=60

FG=33.55 tnf C

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a"

&n &$ && 5*

∑Fx=0

EG= FGcos(63.4)

EG=15.02tn f (T )

NUDO :*

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && *

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página 1+




∑Fy=0

FG=33.55 tnf

33.55 sen(63.4)= EFsen(63.4)

EF =33.55tn f T

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

33.55cos (63.4 )+33.55cos (63.4 )= DF

DF =30.04 tnf (C )

#U$O E7

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$&& *

∑Fy=0

EF =33.55tn f

EG=15.02tn f

33.55 sen ( 63.4 )+ DEsen( 63.4 )=30

DE=0.001 tn f (T )

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0





CE+0.001cos (63.4 )=33.55cos (63.4 )+15.02

CE=30.04 tn f (T )

#U$O $7

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n

&$ && *

∑Fy=0

DF =30.04 tnf

DE=0.001 tn f

0.001 sen ( 63.4 )− DCsen( 63.4 )=0

CD=0.001 tnf (C )

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

BD+0.001cos (63.4 )+0.001cos (63.4 )=30.04

BD=30.04 tn f (C )

#U$O C7

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && *





∑Fy=0

CD=0.001 tnf

CE=30.04 tn f

0.001 sen (63.4)+30=BCsen (63.4 )

BC =33.55 tn f (T )

A,!ra (!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && 5*

∑Fx=0

AC +30.04=0.001cos (63.4 )+33.55cos (63.4)

AC =15.01 tn f (T )

#U$O 7

T!ar&!" "%a(!ria /& %&r.a" &n &$ && *





∑Fy=0

BC =33.55 tn f

BD=30.04 tn f

30.04−33.55 cos ( 63.4 )= ABcos(63.4)

AB=33.55 tnf (T )

Una ?&. !0(&ni/! $a" %&r.a" r&a$i.a/a" '!r $a" 0arra" (&n/r&!" &$

"ig%i&n(& c%a/r!*

7ARRAS AB BC AC BD CD DE CE DF EF EG FG

:UER=AS33*+

+33*+

+ 1+*>13>*>

4>*>>

1 >*>>13>*>

43>*>

4 33*++ 1+*>233*+

+

TENSION 5 5 5 5 5 5COMPRESI

ON 5 5 5 5 5

TENIENDO LOS SIGUIENTES DATOS PASAREMOS A ELEGIR UNA DE LAS

SIGUIENTES NORMAS*

NORMAS ASTM

E% *os /*ti'os a>os, *a prod-cci6% de* acero a %ive* '-%dia* )a te%ido ca'biossi+%i&icativos7 Act-a*'e%te eiste% e% e* 'ercado %acio%a* e i%ter%acio%a* -%a +ra%variedad de tipos de acero =-e se -sa% pro&-sa'e%te e% *a i%d-stria de *aco%str-cci6%, %ava*, 'ec%ica, petro*era . e% diversas estr-ct-ras especia*es, .=-e evo*-cio%aro% debido a *as %ecesidades derivadas de *os ava%cestec%o*6+icos ace*erados e% *os diversos ca'pos de *a i%+e%ier(a7

Para *os e&ectos de este trabajo, e* t9r'i%o acero estr-ct-ra* se re&iere a *ose*e'e%tos de acero =-e co'po%e% *a estr-ct-ra, i%dispe%sab*e para soportar *ascar+as de dise>o7 E* acero estr-ct-ra* co%siste de *os si+-ie%tes e*e'e%tos:a%c*as, co%trave%teos . p-%ta*es, ar'ad-ras, bases, co*-'%as, co%ectores decorta%te, estr-ct-ras de soporte de t-ber(as, tra%sportadores, *ar+-eros . po*i%es,

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página 1;




'ar=-esi%as, 'o%orrie*es, pie8as de apo.o, tira%tes, p9%do*as . co*+a%tes,tor%i**os de a*ta resiste%cia de ta**er . de ca'po, vi+as . trabes7

Los aceros estr-ct-ra*es *a'i%ados e% ca*ie%te, se prod-ce% e% &or'a de p*acas,

barras . per&i*es de diversas &or'asLas %or'as aprobadas por *a AS" para p*acas . per&i*es *a'i%ados e% ca*ie%teso% A36, A3D, A572, A33, A, AHD, A514, A3, AD24 . ADD37 La %or'a

AHD es especia*, e% e**a se de&i%e% aceros co%ve%ie%tes para *a co%str-cci6% dep-e%tes7

ASTM A367 Esta %or'a es ap*icab*e a -%a +ra% variedad de per&i*es estr-ct-ra*es*a'i%ados e% ca*ie%te . a p*acas de *a 'is'a ca*idad =-e a/% est% dispo%ib*ese% e* 'ercado 7 "ie%e -% es&-er8o de &*-e%cia de 2 530 kg/cm2 (250 MPa, 36 ksi) .-% es&-er8o '(%i'o de r-pt-ra e% te%si6% de 4 080 kg/cm2 a 5 620 kg/cm2 (400 a

550 MPa, 58 a 80 ksi), . s- so*dabi*idad es adec-ada7 Se desarro**6 desde )ace'-c)os a>os e% Estados U%idos para *a &abricaci6% de estr-ct-ras re'ac)adas,ator%i**adas . so*dadas, 'ejora%do e* co%te%ido de carbo%o de *os acerosdispo%ib*es e% a=-e**a 9poca, co'o e* AS" A7 Co% *a i%%ovaci6% de este tipo deacero, *as co%eio%es so*dadas e'pe8aro% a desp*a8ar a *as re'ac)adas =-epro%to desapareciero%7

E*e+i'os *a %or'a AS" K A4M

Y te%e'os e* es&-er8o de 3H pa7

"a'bi9% te%e'os *a &-er8a para cada barraB to'a'os *a barra A447 t% &7

Co% e**o )a**are'os e* rea para *a barra7





σ = F / A

A= F /σ

Sabie%do =-e 2 pa H72H2D N+''3 A= 33.55∗1000 Kg250∗0.1019 kg /mm2

A=¿ 242M ''37


E#"O#CES:

Usa%do *a si+-ie%te tab*a

Ca*c-*a'os s- peso7

peso=11.1∗longitu( AB)

peso=11.1∗5.59





peso=62.05 Kg


Por dise>o de* P-e%te . por -%i&or'idad se debe -sar e* 'is'o area para cadabarra, to'a'os e* rea 'a.or para todos . ca*c-*a'os7

Obte%ie%do e* si+-ie%te c-adro7

O$ULO $E YOU#G $EL ACERO7

Las propiedades 'ec%icas . e* co'porta'ie%to t(pico de* acero, . de c-a*=-ier otro 'ateria* estr-ct-ra*, =-eda% c*ara'e%te especi&icadas e% *os dia+ra'ases&-er8o0de&or'aci6%7 E% +e%era* *os dia+ra'as se co%str-.e% 'edia%te pr-ebasde tracci6% . se acepta para todos *os e&ectos prcticos =-e e* co'porta'ie%to aco'presi6% e% e*e'e%tos poco esbe*tos es si'i*ar a 9ste7 La i%&or'aci6%e%tre+ada por e* dia+ra'a es&-er8o0de&or'aci6% de -% acero es a&ectada e% +ra%'edida por *a co'posici6% =-('ica espec(&ica'e%te e* porce%taje de carbo%oprese%te e% *a '-estra@, e* o *os trata'ie%tos t9r'icos, *os procesos de *a'i%adoo de so*dado, e% -% 'e%or +rado de *as co%dicio%es e% =-e se rea*i8a% *as

pr-ebas . de *as caracter(sticas +eo'9tricas de *a '-estra7 Los &actores a%tesse>a*ados p-ede% prod-cir -%a si+%i&icativa a*teraci6% de *os res-*tados para -%acero de i+-a* tipo7 U% dia+ra'a t(pico es&-er8o0de&or'aci6% de -% aceroestr-ct-ra* a* carbo%o, se caracteri8a por te%er ciertas re+io%es ide%ti&icadasc*ara'e%te co% -% tipo de co'porta'ie%to de* 'ateria* a%tes de a*ca%8ar *a rot-ra7





a) Región lineal y elástica: Es -%a 8o%a e% *a c-a* eiste proporcio%a*idad e%trees&-er8os . de&or'acio%es -%itarias, se dice =-e e* co'porta'ie%to de*'ateria* es *i%ea* . e*stico, es decir es ap*icab*e *a *e. de oo<e:

b) Región anelástica o e t!ansición: E% esta re+i6% se prod-ce &*-jo p*sticorestri%+ido, es decir, e* acero co%serva parte de s-s propiedades e*sticas7 Lasde&or'acio%es a-'e%ta% 's rpida'e%te para cada i%cre'e%to de* es&-er8o7

c) Región e "l#$o %lástico o e "l#encia: La c-rva es&-er8o0de&or'aci6% sev-e*ve casi )ori8o%ta*, prod-ci9%dose e% e* 'ateria* -%a de&or'aci6% co%siderab*esi% =-e se prod-8ca% a-'e%tos apreciab*es e% e* es&-er8o7 E* 'ateria* seco'porta de 'a%era p*stica per&ecta, *o =-e si+%i&ica =-e se de&or'a si%i%cre'e%to de *a car+a ap*icada7

) Región e en#!eci&iento %o! e"o!&ación: $esp-9s de s-&rir de&or'acio%es p*sticas ecesivas co'ie%8a% a prod-cirse a*teracio%es e% *aspropiedades de* acero, *o =-e se trad-ce e% -% a-'e%to de resiste%cia de*'ateria*7 Esto si+%i&ica =-e -%a de&or'aci6% adicio%a* re=-iere de -% i%cre'e%to'a.or de *a car+a ap*icada7

e) Región e !ot#!a o est!icción: A* a-'e%tar ecesiva'e%te *a de&or'aci6% se'odi&ica e* rea de *a secci6% tra%sversa* de *a probeta, &e%6'e%o =-e se co%oceco'o estricci6%7 La red-cci6% de* rea va aco'pa>ada ta'bi9% de -%adis'i%-ci6% de *a resiste%cia )asta prod-cir *a rot-ra de* 'ateria*7 E% t9r'i%osrea*es %o eiste ta* dis'i%-ci6% de *a resiste%cia por c-a%to %o se )a co%siderado*a red-cci6% de* rea ocasio%ada por *a estricci6% e% *a +r&ica es&-er8o0de&or'aci6%7





'iag!a&a es"#e!(oe"o!&ación e #n ace!o est!#ct#!al

"O$OS EXPERIE#"ALES PARA $E"ERI#AR EL O$ULO $E YOU#G7

E* '6d-*o de Yo-%+ a te'perat-ra a'bie%te se deter'i%6 -ti*i8a%do dos '9todos7E% e* '9todo esttico se co%&i+-r6 e* 'ateria* co'o vi+a e% vo*adi8o . co'o vi+aapo.ada e% dos p-%tos . car+a ce%tra*7 E% e* '9todo di%'ico se e'p*eo -%aco%&i+-raci6% de vi+a e% vo*adi8o vibra%do, ecitada 'edia%te acop*a'ie%to'a+%9tico7

"O$O ES"T"ICOLa probeta e% &or'a de p*eti%a recta%+-*ar se &ija e% -%o de s-s etre'os e%posici6% )ori8o%ta*, de &or'a =-e sobresa*+a -%a *o%+it-d 2, e% co%&i+-raci6% devi+a e% vo*adi8o7 E% e* etre'o *ibre se ap*ica *a &-er8a co%ce%trada de -%a pesade 'asa '@ =-e ori+i%a -%a de&*ei6% Y@7

Co%&i+-raci6% de vi+a e% vo*adi8o car+ada esttica'eareB 2 es *a dista%cia de*p-%to do%de act/a e* peso , b es e* a%c)o . ) e* espesor de *a secci6%7

do%de 2es *a dista%cia de* p-%to do%de act/a e* peso )asta e* etre'o &ijo7 b ela%c)o . ) e* espesor de *a secci6% tra%sversaL E e* '6d-*o de Yo-%+, + *aace*eraci6% de +ravedad7 se ded-ce7





E"O$O $I#AICO7

E* 'ateria* e% est-dio se co%&i+-ra co'o vi+as e% e* vo*adi8o . 'edia%teacop*a'ie%ro 'a+%9tico e% e* caso de 'ateria*es &erro'a+%9ticos77 se eita%vibracio%es tra%sversa*es de &*ei6% p-ra 7 La ec-aci6% de 'ovi'ie%to para -%p-%to de *a vi+a es ded-cida e% *os tetos de vibracio%es7

Co e% est asociado co% cada 'odo co% *os va*ores si+-ie%tes: C2 H,DM, e* 4,HMD, C3 D,2D, C4, 2D,337 Uti*i8a%do e* pri'er 'odo, e* '6d-*o de Yo-%+se p-ede ca*c-*ar

O$ULO $E POISSO#

para e* acero var(a e%tre H,3 . H,447

A &i% de co'pre%der . est-diar e% 'ejor &or'a *as caracter(sticas . e*co'porta'ie%to de *os aceros estr-ct-ra*es, se co%siderar% a*+-%asde&i%icio%es de i'porta%cia7

*+&ite e ,!o%o!cionalia -Fp): Es e* 'i'o es&-er8o o te%si6% para *ac-a* es v*ida *a *e. de oo<e, es decir eiste proporcio%a*idad e%tre es&-er8os. de&or'acio%es7

*+&ite e .l#encia -F& ): Correspo%de a* es&-er8o e% e* 'ateria*, para e* c-a*se prod-ce% de&or'acio%es i'porta%tes si% a-'e%to apreciab*e de *a car+a, sede%o'i%a ta'bi9% te%si6% de &*-e%cia7

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página 2+




Resistencia a la T!acción -Fr ): "a'bi9% **a'ada resiste%cia /*ti'a,correspo%de a* va*or 'i'o de* es&-er8o e% *a c-rva caracter(stica7

Mó#lo e /lasticia -E): correspo%de a *a pe%die%te de *a c-rva e% *a 8o%a

de proporcio%a*idad, para -% acero estr-ct-ra* E 3,2 2HM N+c'V7Mó#lo e 0o!te -G):

para 'ateria*es e*sticos v H,3 por *o ta%to G H7HHH <+c'V 7

Resistencia a la "atiga -F&at): Es e* es&-er8o para e* c-a* e* acero &a**a, bajoap*icacio%es de car+as c(c*icas sit-acio%es de car+a . descar+a@7

'#ctilia: Es *a capacidad de* 'ateria* de aceptar +ra%des de&or'acio%es's a** de* *('ite e*stico, si% pe*i+ro de a+rietarse o &ract-rarse7 Propiedad=-e se prese%ta co% 'a.or i%te%sidad e% aceros de baja resiste%cia7

E#SAYO $E ACERO

E% e* prese%te trabajo se obtie%e% *os va*ores ca*c-*ados de resiste%cia a *a&*-e%cia de -% acero AISI 2HH . cobre e*ectro*(tico *a'i%ados e% &r(o, a partir de

*as ec-acio%es de o**o'o% obte%idas de *os 'ateria*es recocidos eva*-ados ate%si6%7 Los va*ores as( ca*c-*ados so% 'a.ores =-e *os respectivos va*oreseperi'e%ta*es obte%idos 'edia%te e%sa.os de te%si6% si'p*e, para *os dos'ateria*es7 Para tratar de corre+ir *a discrepa%cia e%tre a'bos va*ores se propo%e-%a ec-aci6% de o**o'o% 'odi&icada do%de se aj-sta *a de&or'aci6% p*sticas-'i%istrada co% -% &actor caracter(stico de* proceso de co%&or'ado . de*'ateria*7

PAR"E EXPERIE#"AL

E% e* prese%te est-dio se e'p*earo% p*eti%as de 3H '' 2HH '' 2M '' de

acero a* carbo%o AISI 2HH, recocidas a HHWC por dos 3@ )oras, . p*eti%as decobre e*ectro*(tico p-ro de 4H'' 3H'' 2H'', recocidas parcia*'e%te 7 E*trata'ie%to t9r'ico de recocido parcia* se rea*i86 a -%a te'perat-ra de 4HHoC por -%a )ora, e'p*ea%do -% )or%o si% at'6s&era co%tro*ada e% e* c-a* se i%trod-jero%todas *as p*eti%as7 Las co'posicio%es =-('icas de a'bos 'ateria*es se '-estra%e% *a tab*a 7 Para *a deter'i%aci6% eperi'e%ta* de *as propiedades 'ec%icas de*os 'ateria*es recocidos, se rea*i8aro% e%sa.os de te%si6% e% -%a '=-i%aU%iversa* de E%sa.os "S 2H de 3 to%e*adas de capacidad, co% -%a ve*ocidad





de desp*a8a'ie%to co%sta%te e i+-a* a 4 '''i%, si+-ie%do *as especi&icacio%esde *a %or'a AS" E 0D27 Para *os e%sa.os de* cobre se -ti*i86 -%ete%s6'etro "S 'ode*o M020200A, c*ase 7 Las probetas e'p*eadas sedise>aro% si+-ie%do *as especi&icacio%es descritas e% *a %or'a AS" A 4H0D2a7U% tota* de tres probetas &-ero% e%sa.adas para *os pro'edios obte%idos, *osc-a*es se prese%ta% e% *as tab*as 3 . 47 La obte%ci6% dedatos se **ev6 a cabo a-%a ra86% de 2HHH p-%toss, -ti*i8a%do e* pro+ra'a co'p-tacio%a* $ASYLA7 Lasp*eti%as de cobre . acero recocidas se *a'i%aro%, e% direcci6% para*e*a a s-di'e%si6% 'a.or, e% -%a *a'i%adora S"A#A" 'ode*o A3H, co% -%a ve*ocidad de2H,3 2H03 's7 E* trabajo e% &r(o se rea*i86 e% &or'a pro+resiva, para cada'ateria*, corta%do desp-9s de cada pasada tres pie8as, para -% tota* de 4H pie8as*a'i%adas correspo%die%tes a *as 2H co%dicio%es de est-dio7 Las de&or'acio%ese&ectivas por trabajo e% &r(o para e* acero est-viero% co'pre%didas e% e* i%terva*ode H,H2D . H,3M, 'ie%tras =-e para e* cobre est-viero% e%tre H,H33 . H,MH, co'ose observa e% *a tab*a para a'bos 'ateria*es7

Las propiedades 'ec%icas de *os 'ateria*es *a'i%ados se obt-viero% a partir dee%sa.os de te%si6% si'p*e si+-ie%do e* 'is'o procedi'ie%to, co%dicio%es .%or'as para *os 'ateria*es e% estado recocido a%tes se>a*ados7 Para *adeter'i%aci6% de *os va*ores eperi'e%ta*es de resiste%cia a *a &*-e%cia de* cobrese e'p*e6 *a co%ve%ci6% de* H,3 de de&or'aci6%7





E#SAYO $E A$ERA

$e%tro de *os -sos act-a*es de *a 'adera preservada debe destacarse e* pape*dese'pe>ado por *os postes para *os p*a%es de e*ectri&icaci6% r-ra*pri%cipa*'e%te, as( co'o para *a co%str-cci6% de vivie%das7 o. e% d(a, eiste*a %ecesidad de preservar 'adera %o s6*o para a+re+ar*e va*or . ca*idad a*prod-cto, si%o ta'bi9% para *o+ar -% aprovec)a'ie%to i%te+ra* de* bos=-e7I%cre'e%ta *a i'porta%cia de *a -ti*i8aci6% de 'adera preservada, =-e *as

co%dicio%es a'bie%ta*es sea% &avorab*es para e* desarro**o de )o%+os ei%sectos destr-ctores de *a 'adera7

DETEM!"#$!%" DE &# DE"'!D#D '!$# DE &# M#DE#





U%a ve8 i%iciada *a &ase de *aboratorio se deter'i%6 e* va*or *a de%sidad bsica de*as 'aderas est-diadas Pa*o G-sa%o . Gavi*% *a%co@ co% *a &i%a*idad de poder co'parar *os res-*tados de *os e%sa.os . se p-eda observar *a eiste%cia dea*+-%a re*aci6% directa o i%versa e%tre *os res-*tados de *as propiedades de *a

'adera . s- de%sidad bsica

E%sa.o de* Secado7

La variacio% de* co%te%ido de )-'edad d-ra%te *os e%sa.os eperi'e%ta*es desecado de *os re%ova*es de ca%e*o es 'ostrada e% *as &i+-ras 4 . 7 La )-'edadi%icia* de *a 'adera verde de 3 '' vario e%tre . 24 , esto debido a*presecado %at-ra* a%tes de *os e%sa.os E02, E03, E04@7 Por *o 'is'o, *a )-'edadi%icia* de *a 'adera de H '' de espesor vario e%tre e* H . 2H E0, E0, E0M@7"a*es di&ere%cias e% e* co%te%ido de )-'edad i%icia* co%dicio%aro% e* tie'po de

secado de *os re%ova*es7 E% e* caso de *a 'adera de 3 '' esta red-ccio% &-ede* H H )oras@ .a =-e eperi'e%to -% ca'bio de 2D3 )oras e% e* e%sa.o 2E02@ a 223 )oras e% e* e%sa.o 4 E04@7 E% *a 'adera de H '' de espesor *ad-racio% de* secado vario e%tre 33 . )oras E0, E0, E0M@B e% este caso,aparte de *a )-'edad i%icia* i%&*-.o ade'as, e* co'porta'ie%to de *a 'adera&re%te a* secado, *a precisio% e% *a co%d-ccio% de* secado &-e &-%da'e%ta*,observa%dose *a te%de%cia a *a ce'e%tacio% s-per&icia* . +rietas *o =-e ob*i+o a'a%te%er co%dicio%es '-. s-aves de secado pro*o%+a%dose co'o co%sec-e%cia,e* tie'po de* secado para &avorecer *a ca*idad de *a 'adera7

Eva*-aci6% de* co%te%ido de )-'edad, +radie%te de )-'edad, te%sio%es .co*apso a* &i%a* de* secado7

Los res-*tados de* co%te%ido de )-'edad, +radie%te de )-'edad, te%sio%es .co*apso a* &i%a* de* secado e% *os e%sa.os de 3 . H '' de espesor so%'ostrados e% *as Fi+-ras . M respectiva'e%te, e% e* eje Y se represe%ta *osdi&ere%tes %ive*es de* i%dice de ca*idad de *a )-'edad, do%de e* %ive* 2 represe%taesta%dar S@, 3 es ca*idad Q@ . 4 es ec*-siva E@7 Se observa e% e* e%sa.o E02-% b-e% %ive* Q@ ta%to e% e* %ive* de co*apso co'o e% te%sio%es i%ter%asB e% e*caso de* co%te%ido de )-'edad &i%a* este es aceptab*e S@ pero e% c-a%to a* %ive*de +radie%te este %o a*ca%8a *a %or'a **e+a%do ape%as a* 7E% e* e%sa.o de repeticio% E03 se 'ejoro e* %ive* de +radie%te de )-'edad E@,'ie%tras =-e e* resto de i%dices se 'a%t-vo e% %ive* esta%dar *o =-e es aceptab*e7E% e* e%sa.o E04 se prese%ta -% 'a.or %ive* de ca*idad e% c-a%to a* co%te%ido de)-'edad &i%a* . te%sio% Q@ 'ie%tras =-e se 'a%tie%e co%sta%te e* resto de&actores, +radie%te E@ . co*apsoS@7

RESISTENCIA DE MATERIALES I Página 2;




E#SAYO $EL ALUI#IO





:

A#EXOS





CO#CLUCIO#

Los va*ores de resiste%cia a *a&*-e%cia de* acero . cobre*a'i%ados ca*c-*ados, e'p*ea%do*a ec-aci6% de o**o'o% de te%si6% de *os 'ateria*es recocidos, so%'a.ores =-e *os obte%idos eperi'e%ta*'e%te 'edia%te te%si6% si'p*e7 Ladi&ere%cia 'i'a e%tre a'bos va*ores &-e de 33 para e* acero . 3D

para e* cobre7

La 'a+%it-d de* coe&icie%te +*oba* de secado de *os re%ova*es de ca%e*o aesca*a *aboratorio varia e%tre H,2H0 . ,42H0 <+'3s . para *ose%sa.os de secado a *a esca*a i%d-stria* varia e%tre H,42H0 . ,MD2H0<+'3s





E* a%*isis estad(stico )a estado orie%tado a deter'i%ar si *a variaci6% de

*os res-*tados de *a pe%etraci6% e%tre *os tres %ive*es de *os c-a*es seetrajero% *as '-estras A, . C@ prese%taba% -%a di&ere%cia si+%i&icativapara *o c-a* se p*a%tearo% *as si+-ie%tes )ip6tesis . se obt-viero% *os

res-*tados de -% a%*isis de dise>o &actoria* de 3 37

I#$ICE

0 CARA"ULA0 I#"RO$UCCIO#0 O!E"I?OS0 A#ALISIS $E ARA$URA E# PUE#"ES0 $EFI#ICIO#0 E"O$O $E #U$OS70 PRIER "IPO $E PUE#"E0 #ORAS AS"0 SEGU#$O "IPO $E PUE#"E0 #ORAS AS"0 O$ULO $E YOU#G $EL ACERO0 "O$OS EXPERIE#"ALES PARA $E"ERI#AR EL O$ULO $E

YOU#G0 E"O$O ES"A"ICO0 E"O$O $I#AICO0 O$ULO $E POISSO#





0 E#SAYO $E ACERO0 E#SAYO $E A$ERA0 E#SAYO $E ALUI#IO0 A#EXO0 CO#CLUCIO#0 I#$ICE0 ILIOGRAFIA

ILIOGRAFIA

#or'a AS" E 0D2, Sta%dard "est et)ods &or "e%sio% "esti%+ o& eta**ic ateria*s, ?o*7 H27H37 P)i*ade*p)ia EE7UU7@: AS", 2DD3, p7 D0

M2M

!oce 22 ode*acio% de* secado co%ve%cio%a* de* coi+-e basadae% e* coe&icie%te +*oba* de tra%s&ere%cia de 'ateria7 "esis a+ister e%Cie%cia . "ec%o*o+ia de *a adera, Fac7 I%+e%ieria, $epto7 I%+7 e% aderas,U%iversidad de* io0io, Co%cepcio%, C)i*e7

Coa%, 7 !7, 2DD4@, $ise>o de Estr-ct-ras de Co%creto Re&or8ado7,9ico: CECSA

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Resisistecia de materiales

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