Módulo de elasticidad

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Módulo de elasticidad

  1. 1. Estructuras V Estrada Morales Félix 5ºFGrafica esfuerzo-deformación de la madera:La rigidez de la madera en la dirección paralelo a la fibra debe ser determinadapor su modulo de elasticidad, obtenido en el tramo lineal del diagrama tensióndeformación especifica, como lo indica la figuraEl modulo de elasticidad debe ser determinado por la inclinación de la rectasecante a la curva tensión-deformación definida por los puntos ( = 10%; =10%)y ( = 50%; = 50%), correspondientes respectivamente al 10% y 50% de laresistencia a compresión paralela a las fibras, medida en el ensayo.
  2. 2. Grafica esfuerzo-deformación del concreto.Diagrama esfuerzo-deformación obtenido a partir del ensayo normal a la tensión de unamanera dúctil. El punto P indica el límite de proporcionalidad; E, el límite elástico Y, laresistencia de fluencia convencional determinada por corrimiento paralelo (offset) según ladeformación seleccionada OA; U; la resistencia última o máxima, y F, el esfuerzo de fractura oruptura.El punto P recibe el nombre de límite de proporcionalidad (o límite elástico proporcional). Éstees el punto en que la curva comienza primero a desviarse de una línea recta. El punto E sedenomina límite de elasticidad (o límite elástico verdadero). No se presentará ningunadeformación permanente en la probeta si la carga se suprime en este punto. Entre P y E eldiagrama no tiene la forma de una recta perfecta aunque el material sea elástico. Por lo tanto,la ley de Hooke, que expresa que el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación, seaplica sólo hasta el límite elástico de proporcionalidad
  3. 3. DefinicionesMódulo de elasticidad: Relación entre la fatiga unitaria y la correspondiente deformación unitariaen un material sometido a un esfuerzo que está por debajo del límite de elasticidad del material.También llamado coeficiente de elasticidad, módulo de Young, módulo elástico.Coeficiente de elasticidad: Relación entre la fatiga unitaria y la correspondiente deformaciónunitaria en un material sometido a un esfuerzo que está por debajo del límite de elasticidad delmaterial. También llamado módulo de elasticidad, módulo de Young, módulo elástico.Módulo de Young: Relación entre la fatiga unitaria y la correspondiente deformación unitaria enun material sometido a un esfuerzo que está por debajo del límite de elasticidad del material.También llamado coeficiente de elasticidad, módulo de elasticidad, módulo elástico.Módulo elástico: Relación entre la fatiga unitaria y la correspondiente deformación unitaria en unmaterial sometido a un esfuerzo que está por debajo del límite de elasticidad del material.También llamado coeficiente de elasticidad, módulo de elasticidad, módulo de Young.Modulo de resistencia: La resistencia de un elemento se define como su capacidad pararesistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes odeteriorarse de algún modo.Un modelo de resistencia de materiales establece una relación entre las fuerzas aplicadas,también llamadas cargas o acciones, y los esfuerzos y desplazamientos inducidos por ellas.
  4. 4. Características de aceros: Fy min Fumin ASTM Acero Formas Usos Ksi tensión ksi A-36 Perfiles, Puentes, edificios estructurales 36 e < 8" Al carbono barras y en gral. Atornillados, 58 – 80 NOM B-254 placas remachados y soldados 32 e > 8" Perfiles y A-529 Al carbono placas Igual al A-36 42 60-85 NOM B-99 e< ½" Al magnesio, Perfiles, A-441 vanadio de placas y Igual al A-36 alta barras 40-50 60-70 NOM B-284 resistencia y Tanques baja aleación e < 8" Perfiles, A-572 Alta placas y Construcciones atornilladas, resistencia y barras remaches. No en puentes 42-65 60-80 NOM B baja aleación soldados cuando Fy> 55 ksi e< 6" Alta resistencia, Perfiles, A-242 placas y Construcciones soldadas, baja aleación barras atornillada, técnica especial de 42-50 63-70 NOM B-282 y resistente a soldadura la corrosión e< 4" atmosférica Placas Construcciones soldada Templados y A-514 especialmente. No se usa si se 90-100 100-150 revenidos e< 4" requiere gran ductilidad
  5. 5. Propiedades mecánicas del acero: Resistencia al desgaste. Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material. Tenacidad. Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al impacto). Maquinabilidad. Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta. Dureza. Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB) ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del mismo nombre.Elasticidad: es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones causadas por laaplicación de una fuerza desaparecen cuando cesa la acción de la fuerza."Un cuerpo completamente elástico se concibe como uno de los que recobra completamente suforma y dimensiones originales al retirarse la carga".Plasticidad: es aquella propiedad que permite al material soportar una deformación permanentesin fracturarse.Clasificación del acero estructural o de refuerzo:El acero estructural, según su forma, se clasifica en:PERFILES ESTRUCTURALES: Los perfiles estructurales son piezas de acero laminadocuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo. BARRAS: Las barras de acero estructural son piezas de acero laminado, cuya seccióntransversal puede ser circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños.PLANCHAS: Las planchas de acero estructural son productos planos de acero laminado encaliente con anchos de 203 mm y 219 mm, y espesores mayores de 5,8 mm y mayores de4,5 mm, respectivamente.Aceros para Hormigón – Acero de refuerzo para armaduras- Barras corrugadas- Alambrón- Alambres trefilados (lisos y corrugados)- Mallas electro sol dables de acero – Mallazo- Armaduras básicas en celosía.- Alambres, torzales y cordones para hormigón pretensado.- Armaduras pasivas de acero- Redondo liso para Hormigón Armado- Aceros para estructuras en zonas de alto riesgo sísmico.Para estructuras de hormigón se utilizan barras lisas y corrugadas, con diámetros queoscilan entre los 6mm y los 40mm, aunque lo común en una armadura de hormigón es quedifícilmente superen los 32mm. Además el acero de refuerzo se utiliza en las mallas electrosoldadas o mallazo constituidos por alambres de diámetros entre 4mm a 12mm.
  6. 6. Diagrama esfuerzo-deformaciónZona elásticaLa zona elástica es la parte donde al retirar la carga el material regresa a su forma y tamañoinicial, en casi toda la zona se presenta una relación lineal entre la tensión y la deformación ytiene aplicación la ley de Hooke. La pendiente en este tramo es el módulo de Young delmaterial. El punto donde la relación entre tensión y deformación deja de ser lineal se llamalímite proporcional. El valor de la tensión en donde termina la zona elástica, se llama límiteelástico, y a menudo coincide con el límite proporcional en el caso del acero.Meseta de fluenciaRegión en donde el material se comporta plásticamente; es decir, en la que continúadeformándose bajo una tensión "constante" o, en la que fluctúa un poco alrededor de un valorpromedio llamado límite de cedencia o fluencia.Endurecimiento por deformaciónZona en donde el material retoma tensión para seguir deformándose; va hasta el punto detensión máxima, llamado por algunos tensión ó resistencia última por ser el último punto útildel gráfico.
  7. 7. Zona de tensión post-máximaEn éste último tramo el material se va poniendo menos tenso hasta el momento de la fractura.La tensión de fractura es llamada también tensión última por ser la última tensión que soportóel material.

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