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Los conceptos básicos sobre las propiedades mecánicas de los materiales de construcción, incluyendo resistencia, deformabilidad, dureza, esfuerzos y deformaciones asociadas, módulo de elasticidad, límite elástico convencional, resistencia máxima, zona de estricción, deformabilidad adquirida tras la rotura, abarrilamiento, módulo de Poisson, resistencia al pandeo, efecto mecánico de la temperatura, ensayos de flexión y esfuerzo cortante. Además, se presentan los métodos Brinell y Rockwell para medir la dureza de los materiales.
Qué aprenderás
Tipo: Diapositivas
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Lección 3. Propiedades Mecánicas
DPTO. DE CIENCIA E INGENIERÍA DEL TERRENO Y DE LOS MATERIALES Este tema se publica bajo Licencia: CreaCve Commons BY-‐NC-‐ND 4.
Lección 3. Propiedades Mecánicas Las propiedades mecánicas definen el comportamiento de los materiales ante fuerzas exteriores que Cenden a alterar su equilibrio Propiedades mecánicas
Lección 3. Propiedades Mecánicas Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser: ←^ Dinámicas EstáHcas → Propiedades mecánicas
Lección 3. 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
Lección 3. Propiedades Mecánicas Los esfuerzos y las tensiones y deformaciones asociadas que producen, pueden proceder de fuerzas que Cenden a: Reducir las dimensiones del material → COMPRESIÓN Esfuerzos, deformaciones y tensiones
Lección 3. Propiedades Mecánicas Los esfuerzos y las tensiones y deformaciones asociadas que producen, pueden proceder de fuerzas que Cenden a: Doblar o combar el material → FLEXIÓN Esfuerzos, deformaciones y tensiones
Lección 3. Propiedades Mecánicas Los esfuerzos y las tensiones y deformaciones asociadas que producen, pueden proceder de fuerzas que Cenden a: Retorcer el material → TORSIÓN Esfuerzos, deformaciones y tensiones
Lección 3. Propiedades Mecánicas RESISTENCIA MECÁNICA DEL MATERIAL : esfuerzo que origina la rotura del material TENSIÓN ADMISIBLE : cociente entre la tensión de rotura y el coeficiente de seguridad
F.S.
Lección 3. Propiedades Mecánicas Si un material fuera perfectamente elásCco, el diagrama esfuerzo-‐ deformación tendría la forma de la figura y el valor de su módulo de elasCcidad lineal vendría dado por la pendiente de la recta, es decir, la tangente del ángulo (α) que forma con el eje de deformación Módulo de elasticidad en materiales Hookeanos ElasHcidad
Lección 3. Propiedades Mecánicas Muy pocos materiales son perfectamente elásCcos, puesto que solamente para pequeñas deformaciones cumplen la ley de Hooke al no exisCr correspondencia lineal entre la tensión y la deformación cuando alcanzan mayores valores. En este caso, el diagrama tensión-‐deformación será una curva, definiéndose dos módulos de elasCcidad para cada punto, el tangente , definido por la pendiente de la tangente a la curva en dicho punto y el secante , definido por la pendiente de la secante desde el origen hasta el punto ElasHcidad
Lección 3. Propiedades Mecánicas La resistencia a tracción y a compresión viene definida por la máxima tensión de tracción o de compresión, respecCvamente, que puede soportar el material sin llegar a romperse Los materiales pueden clasificarse, en cuanto a los valores de su resistencia a tracción y a compresión, en isorresistentes y heterorresistentes , según que estos valores sean iguales, como sucede en los metales, o sean diferentes, como ocurre con el hormigón, en cuyo caso suele ser más elevada la resistencia a compresión que la resistencia a tracción. Resistencia a tracción y a comprensión
Lección 3. Propiedades Mecánicas 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 Z Y Resistencia a tracción y a comprensión
Lección 3. Propiedades Mecánicas 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 Cpo de ensayo, siendo preciso, además de uClizar el Cpo de probeta que fija la correspondiente Norma, regular la aplicación de las cargas según lo determinado por ella Resistencia a tracción y a comprensión
Lección 3. Propiedades Mecánicas 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 Cpo de ensayo, siendo preciso, además de uClizar el Cpo de probeta que fija la correspondiente Norma, regular la aplicación de las cargas según lo determinado por ella Resistencia a tracción y a comprensión
