PROPIEDADES MECANICAs DE LOS MATERIALES, Diapositivas de Ingeniería Ciencia y Tecnología

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ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES

MSc. Ing. Henry Azañedo Medina UNIDAD II: PROPIEDADES Y SUS MEDICIÓN

LOGRO DE UNIDAD Al finalizar el estudiante aplica conceptos de las propiedades de los materiales con coherencia y precisión. LOGRO DE SESION Al finalizar la sesión, el estudiante aplica e interpreta las propiedades mecánicas en la solución de casos según normas ASTM o NTP en los materiales con coherencia y precisión.

1. INTRODUCCIÓN Los materiales de construcción deben soportar cargas estáticas y dinámicas sin fallar. Sus propiedades mecánicas determinan su resistencia, rigidez y ductilidad , aspectos esenciales en el diseño estructural.

RESISTENTES:

• R. a la Compresión
• R. a la Tracción
• R. a la Flexión
• R. a la Corte o cizallamiento
• R. al impacto o a cargas dinámicas
• R. a la Torsión ELÁSTICAS: - Elasticidad. - Plasticidad. - Ductilidad. - Fragilidad.

PROPIEDADES MECANICAS: las propiedades mecánicas son aquellas que

tienen relación con el comportamiento de estos ante la aplicación de una carga, tales

Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser:

 Dinámicas Estáticas → Propiedades mecánicas

ESFUERZO : toda fuerza o par de fuerzas que actúan sobre un cuerpo material tendiendo a deformarlo TENSIÓN : fuerzas internas propias del material que tratan de equilibrar los esfuerzos externos aplicados. La tensión representa la intensidad de distribución de las fuerzas internas o, lo que es lo mismo, las componentes por unidad de sección de las fuerzas que se oponen a que cambie de forma el cuerpo, y se mide por el cociente entre la fuerza actuante y la superficie de la sección sobre la que actúa con unas dimensiones de FL-‐ DEFORMACIÓN : cambio de forma o dimensiones producido por la acción de esfuerzos Esfuerzos, deformaciones y tensiones

Solicitudes Mecánicas

• Son las formas de actuar de la fuerzas sobre los materiales. FUERZAS AXIALES:
• COMPRESIÓN Fuerzas que actúan en la misma dirección pero en sentido contrario (se dirigen a un mismo punto).
• TRACCIÓN Es lo inverso de la compresión, ya que los planos paralelos, que suponemos que componen el material, intentan o tienden a separarse.

DEFORMACIONES:

• Su valor está en micras, que es la milésima parte del milímetro.
• La deformación se mide con: DEFORMÍMETRO o con un sensor electrónico el cual es más exacto.

unitaria = 

u

L

/ L

L : Deformación longitudinal. L: Longitud.

P

L

Ey Ex Ex a

Resistencia a tracción y a compresión Puede suceder que un material tenga el mismo valor de su resistencia a compresión o a tracción cualquiera que sea la dirección en que actúe el esfuerzo, en cuyo caso recibe el nombre de isótropo , o que varíen al cambiar la dirección, conociéndose entonces como materiales anisótropos. Los metales son un ejemplo del primer caso y la madera del segundo.

X

Y

Z

La carga de rotura de los materiales se calcula mediante los ensayos de carga que se realizan en prensas o máquinas de ensayo de rotura y se ejecutan sobre probetas de formas y dimensiones muy variables según el material y el tipo de ensayo, siendo preciso, además de utilizar el tipo de probeta que fija la correspondiente Norma, regular la aplicación de las cargas según lo determinado por ella Resistencia a tracción y a comprensión

• Luego se comienza a aplicar de una manera ascendente una carga compresional (P) hasta que se produzca la rotura. Cada tipo de roca tiene una forma peculiar de romperse.

• Así por ejemplo, las rocas duras y compactas se rompen haciendo prismas rectos, en cambio las rocas blandas se rompen siguiendo planos inclinados de un ángulo menor igual 45 ° con sus caras. El esfuerzo a la compresión se determina entre la carga actuante y el área resistente: c = P/A

• DURANTE DEL ENSAYO:

1 ° Se debe observar en forma permanente el limbo de carga. 2 ° Registrar el tiempo que dura el ensayo porque esto tiene que ver con la velocidad de ensayo. Este parámetro es normado y existen valores mínimos para que el ensayo se asemeje a un ensayo estático. 3 ° Comenzar a registrar el tiempo de ensayo. 4 ° Observar las fallas que se van produciendo. 5 ° Se deben observar las fallas que se van produciendo y numerarlos a medida como aparecen.

N° Carga (kg-f) Deformación

(mm)

• 1 0 Observaciones Esfuerzo Def. Unitaria
• 2 1000 0. - 67.48 0.
• 3 2000 0.
  • 134.95 0.
• 4 3000 0.
  • 202.43 0.
• 5 4000 0.
  • 269.91 0.
• 6 5000 0.
  • 337.38 0.
• 7 6000 0.
  • 404.86 0.
• 8 7000 0.
  • 472.33 0.
• 9 8000 0.
  • 539.81 0.
• 10 9000 0. - 607.29 0.
• 11 10000 0. - 674.76 0.
• 12 11000 0. - 742.24 0.
• 13 11700 0. - 789.47 0.