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La resistencia y la tolerancia a fallas son características importantes de los materiales de ingeniería civil. Se debe probar la resistencia de todos los materiales antes de su uso. Hay diferentes fuerzas externas que actúan sobre los materiales de diferentes maneras. Para calcular la resistencia de un material, debemos considerar algunas suposiciones que contribuyen a la resistencia de diseño segura del material. Las suposiciones se discuten a continuación.
Tabla de contenido
Supuestos en los cálculos de resistencia de los materiales de construcción.
Las siguientes suposiciones se hacen en el cálculo de resistencia para el análisis estructural.
- Los materiales son estructuras continuas sólidas.
- El material es homogéneo e isotrópico por naturaleza.
- Desprecie el peso propio del material.
- El principio de superposición se considera válido.
- Los principios de St. Venant se consideran válidos.
Descripción de Supuestos
el material es continuo
En general, la materia, ya sea sólida, líquida o gaseosa, está formada por un conjunto de moléculas. Cuando estas moléculas se observan bajo un microscopio, están separadas por espacios llamados huecos y grietas. Por lo tanto, la materia en general no es un continuo. Sin embargo, para determinar la resistencia de un material sólido, el material debe verse como un continuo. Esto significa que el material no tiene huecos ni grietas.
El material es homogéneo e isotrópico por naturaleza.
Se dice que un material es homogéneo si todas las partes contienen el mismo material. En otras palabras, si un material tiene las mismas propiedades en cualquier punto en una dirección, se dice que es homogéneo. La madera, el hierro, etc. son ejemplos de materiales homogéneos. Se dice que un material es isotrópico si tiene las mismas propiedades en todas las direcciones en cualquier punto. Casi todos los materiales de grano fino como el hierro, el acero y el oro son ejemplos de materiales isotrópicos. Un material es homogéneo e isotrópico si tiene las mismas propiedades en cualquier punto y dirección.
Se ignora el peso propio
El peso propio de un material no se considera ni se ignora para calcular su resistencia. Dado que el material no sufre ninguna deformación debido a su propio peso, se supone que las fuerzas internas inducidas en el material antes de la carga son cero. La curva tensión-deformación para el acero dulce comienza en el origen solo si se desprecia el peso propio.
El principio de superposición se cumple
El principio de superposición establece que “el efecto neto causado por un grupo de fuerzas externas es igual a la suma algebraica de los efectos causados por cada una de las cargas individuales”. Sin embargo, esta ley es válida hasta algunos límites y son: · El material debe ser linealmente elástico. Esto significa obedecer la ley de Hooke. Las cargas aplicadas deben considerarse hasta el límite proporcional más allá del cual el principio de superposición no es válido.・Efectivo cuando la deformación debido a la carga es muy pequeña. Por lo tanto, no es válido para columnas largas, vigas de gran altura, etc.
El principio de Saint-Venin es correcto
Si hay un cambio abrupto en la sección transversal del material, la distribución de esfuerzos no será uniforme a lo largo de la sección transversal. Para mantener una distribución de tensión uniforme, la sección transversal del material debe ser uniforme o la sección transversal debe cambiar gradualmente.
