WorksheetsTorsión y Columnas
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Cuando un elemento esta sometido a flexión; internamente se producen varios esfuerzos que pueden llevar el elemento a la falla, uno de ellos es el esfuerzo cortante, el cual se puede definir como:
Es el efecto externo que se presenta en una viga de sección homogénea, que intenta remplazar una sección longitudinal con otra en una misma sección transversal.
Es la fuerza axial que intenta cortar un elemento por su sección transversal a lo largo de una capa que se desliza.
Es el efecto interno que se presenta en una viga de sección homogénea, que intenta deslizar una sección longitudinal con respecto a otra en una misma sección transversal.
Es el factor de la fuerza aplicada perpendicularmente al eje de un elemento tipo viga y el área de su sección transversal.
Uno de los criterios en que se basa la resistencia de materiales está asociado la capacidad que tiene un cuerpo de soportar los efectos producidos por las cargas externas y las restricciones que estos tienen. Una manera de garantizar lo dicho anteriormente sería:
La verificación de los esfuerzos externos que se producen debido a las cargas axiales y momentos flectores que puedan exceder la fluencia del material.
La caracterización de los materiales que hacen parte del elemento que permita identificar las dimensiones, el tamaño y la forma que este posee.
La determinación del módulo de elasticidad, relación de poisson, estabilidad y relación de esbeltez de los diferentes materiales que conforman la estructura.
Ninguna de la opciones mostradas
El esfuerzo cortante distribuido en una sección transversal circular debido a un momento torsor aplicado, es máximo en el centro de la sección. Lo anterior se puede considerar:
Verdadero, porque el esfuerzo cortante es máximo a lo largo del eje longitudinal donde es aplicada la carga.
Verdadero, porque el esfuerzo cortante depende inversamente del radio de la sección, a menor radio, mayor será el esfuerzo.
Falso, porque el esfuerzo cortante depende linealmente al radio de la sección circular, siendo máximo en el borde.
Falso, porque el esfuerzo cortante depende linealmente del ángulo de deformación, siendo máximo en el extremo
Para la viga mostrada las reacciones son iguales a:
Ay=30 kN; By=30 kN
Ay=15 kN; By=15 kN
Ay=20 kN; By= 10 kN
Ay=10 kN; By= 15 kN
Si el sistema mostrado se encuentra en equilibrio absoluto, y asumimos el valor de “d” igual al diámetro del cilindro BC; entonces, ¿Es posible decir que todos los cilindros estarán sometidos al mismo esfuerzo torsor?
No, porque el esfuerzo cortante depende linealmente de la longitud del elemento, y estas son diferentes en cada cilindro.
No, porque el esfuerzo cortante depende directamente del torque aplicado, y los momentos en los cilindros son diferentes.
Sí, porque el esfuerzo cortante depende directamente del radio de la sección, y si tienen la misma sección, todos los cilindros tendrán el mismo esfuerzo.
Sí, porque el esfuerzo cortante es máximo a lo largo del eje longitudinal donde es aplicada la carga.
Una columna es un elemento estructural que permite el soporte de ciertos tipos de carga permitiendo dar seguridad a una estructura. Los efectos característicos de una columna son:
Sometida a cargas axiales a la tensión y compresión
Sometida a efectos de torsión y flexión
Sometida a cargas a la compresión y flexión
Sometida a efectos de tensión diagonal y torsión
¿Qué efectos se presenta en una probeta sometida a torsión?
La deformación angular de la sección de un extremo con respecto al otro.
El desplazamiento de una sección cortada en cualquier parte de la longitud de la barra.
El desplazamiento vertical de un punto de la barra con respeto a otro.
La deformación producto de la rotación generada en los apoyos articulados.
Para una sección dada de columna, esta siempre fallará por estabilidad estructural (pandeo) a menos que:
La carga aplicada genere esfuerzos críticos mayores a los esfuerzos de fluencia del material.
La resistencia del material sea mucho menor que la fuerza crítica de Euler, efecto dado en las columnas cortas.
La resistencia del material sea mucho mayor que la fuerza crítica de pandeo, efecto dado en las columnas con baja relación de esbeltez.
La carga crítica de Euler se encuentre por encima de la fuerza axial resistente, situación presentada en elementos con alta relación de esbeltez.
Por relación de esbeltez se entiende:
La relación entre la Inercia de una columna y el área de su sección transversal.
La relación entre la longitud de la columna y las dimensiones de su sección transversal.
La relación entre el radio de giro del elemento y su inercia.
La relación entre el módulo de elasticidad del material y la deformación que este presenta.
Para la columna mostrada con sección de 0.005 m2. Verifique que no fallara por pandeo si su σy = 5 MPa; E = 9 GPa; Imin = 105 cm4
No fallará, porque su Pcr = 18.5 kN
No fallará, porque su Pcr = 37 kN
Si fallará, porque su Pcr = 9.25 kN
Si fallará, porque su Pcr = 5 kN
