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.