UNIVERSIDAD CSAR VALLEJOFACULTAD DE INGENIERA AMBIENTALESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

SEPARATA 5RESISTENCIA DE MATERIALES(GEBF315)

SEMESTRE 2014-1

CONTENIDO: SEMANA 5 ESFUERZOS COMBINADOS CONCEPTO DE NUCLEO CENTRAL

AUTOR: Mg JESUS WALTER ACHA ESPINOZA

PROFESOR DEL CURSO:

Mg JESS WALTER ACHA ESPINOZA

FACULTAD DE INGENIERAESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

SEPARATA 5RESISTENCIA DE MATERIALES (GEBF315)

GENERALIDADES:

FUNDAMENTACIN DEL CURSO:

Los futuros ingenieros civiles deben tener dominio de estos conceptos mecnicos que sustentan los sistemas de la ingeniera y usar adecuadamente modelos matemticos para analizar y predecir el comportamiento de dichos sistemas en su carrera profesional.

La asignatura de Resistencia de Materiales corresponde al rea de formacin profesional y es de naturaleza terico prctica y de carcter obligatorio.Esta asignatura tiene como propsito hacer comprender a los estudiantes el comportamiento de los cuerpos slidos , sometidos a diferentes cargas; as como los esfuerzos deformaciones y desplazamientos que se producen en los cuerpos ante cargas actuantes en ellos.

En este curso se tratan los aspectos mencionados y se valoran los conceptos tericos ante resultados experimentales, los cuales han acompaado la historia del estudio de la resistencia de materiales.

COMPETENCIAS. Desarrolla habilidades para la determinacin de estados de esfuerzos internos y deformaciones en elementos sometidos a carga normal , fuerza cortante , momento flector y momento torsor. Desarrolla habilidades para la solucin de estructuras estticamente indeterminadas. Aprende a analizar y relacionar esfuerzos y deformaciones que se producen en las estructuras bsicas , de materiales , de acuerdo a sus propiedades fsicas y mecnicas , inicindolos en la formacin de su criterio estructural, segn prtioridades de seguridad y economa y preparndolo para sus cursos posteriores de Anlisis de Estructuras, Diseo de Acero y Madera, Diseo de Concreto Armado I y II y Diseo de Puentes y Obras de Arte, entre otros.

1. INTRODUCCIN A LA SEPARATA

Esta separata desarrolla los puntos contenidos en la programacin del slabo correspondientes a la qunta sesin : Esfuerzos combinados. Concepto de ncleo central

CONTENIDO

1.1 PRIMERA UNIDAD: ANALISIS DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES ESFUERZOS SIMPLES Y ESFUERZOS COMBINADOS (Duracin: 4 Sesiones(22 de enero - 15 febrero 2014) SESION 5Semana

ContenidosCapacidadIndicador de logroActitudesIndicador de logro

5Esfuerzos combinados. Concepto de ncleo centralAnaliza el concepto de ncleo centralExplica el ncleo central de una seccin determinadaAtencin al prjimoOfrece ayuda a sus compaeros en casos necesarios

DESARROLLO DEL CONTENIDO

Concepto de Ncleo CentralEl ncleo central es la regin geomtrica contenida en el plano de una seccin transversal de un prisma mecnico tal que si el punto de aplicacin de una de la fuerza resultante sobre dicha seccin est contenida en el ncleo central entonces las tensiones tendrn el mismo signo en toda la seccin( es decir toda la seccin estar o en traccin o en compresin. El siguiente ejemplo sirve para aclarar ideas al respecto determinando el ncleo central de una columna sometida a una carga P en el punto S

Ejemplo 5.3 Calcule los esfuerzos mximos y localize el eje neutro en la viga en voladizo de 400 mm x 100 mm

Ejercicios propuestos

. 3Direccin Acadmica| E.A.P. Ingeniera Ambiental| Telf. 202 4342 Anexo 2037 | www.ucvlima.edu.peN 5.1 Se aplican varias fuerzas al conjunto mostrado. Sabiendo que los dimetros interior y exterior de la tuberaSon de 1.50 y 1.75 pulg respectivamente :a) Halle los esfuerzos principales y los planos principales en el punto HEn el tope de la supefice exterior, de la tubera, b) el mximo esfuerzo cortante en el mismo punto

N 5.2 Se aplica una fuerza de 19.5 kN en el punto D del poste de la fundicin mostrado. Sabiendo que el poste tiene un dimetro de 60 mm, halle los esfuerzos principales y el esfuerzo cortante mximo en : a) el punto H, b) el punto K

N 5.3 Se aplican dos fuerzas, como se muestra, a la barra AB soldada al cilindro DE de 50 mm de dimetro. Si todos los esfuerzos estn por debajo del lmite de proporcionalidad, halle los esfuerzos y el esfuerzo cortante mximo en : a) el punto H, b) el punto K

N 5.4 Sabiendo que el tubo estructural mostrado tiene un espesor unifome de 0.25 pulg , halle para las cargas mostradas , el mximo esfuerzo cortante y la orientacin de los planos correspondientes en : a) el punto H, b)el punto K.

N 5.5 Se aplican tres fuerzas a un voladizo, como se muestra. Halle el esfuerzo cortante mximo y la orientacin de los planos correspondientes en: a) el punto H, b) el punto K

N 5.6 Se Determine los esfuerzos mximos en la seccin A-A de la figura 5.6 N 5.7 Si P = 6000 L, determine los esfuerzos en las fibras Determine los esfuerzos mximos en las fibras extremas en la figura 5.7

N 5.8 Calcule los esfuerzos mximos en las fibras superiores e inferiores de la viga de la figura 5.8 N 5.9 Una viga inclinada de acero soporta una carga vertical P, como muestra la figura 5.9. Cul es el valor mximo de P cuando la seccin de acero es una perfil tipo W 10 x 60 y el esfuerzo admisible es de 2400 lb/in2. Suponga que la viga est apoyada lateralmente

N 5.10 Determine los esfuerzos y sus tipos en las esquinas A, B, C y D

N 5.11 Determine los esfuerzos y sus tipos en las esquinas A, B y C

N 5.12 Determine los esfuerzos y sus tipos en todas las esquinas

N 5.15 Una fuerza de compresin de 6000 kgf se aplica como se representa en la figura 5.15, en un punto situado 2 cm a la derecha y 4 cm por encima respecto del centro de gravedad de una seccin rectangular de b = 12 cm y h = 20 cm. Calcule las tensiones en las cuatro esquinas y la posicin de la lnea neutra. Muestre un esquema de su respuesta.

16Direccin Acadmica| E.A.P. Ingeniera Ambiental| Telf. 202 4342 Anexo 2037 | www.ucvlima.edu.peN 5.13 Determine el ncleo central de la seccin mostrada en la figura 5.13

N 5.14 Determine el ncleo central de la seccin mostrada en la figura 5.14

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Beer,F,P. (2010) Mecanica de Materiales Ed Mc Graw Hill, EE.UU. Hibbeler , R.C.(2011) Mecanica de Materiales (8 ava ed.) Edit. Pearson. Mexico Gere,J.M.(2008) Mecanica de Materiales ( 6 ed.) Cengage Learning Editores S.A. Mexico Hibbeler, R.C.(2011) Anlisis Estructural (8 Ed.) Edit Pearson. Mexico.