Mecánica de Materiales Capítulo 1: Energía de Deformación

Mecánica de Materiales

• En este capítulo se introduce el concepto de energía de deformación, que se refiere al análisis del incremento de energía que experimenta un cuerpo debido a las deformaciones causadas por la aplicación de cargas.

Energía de Deformación

• Es la parte de la energía aplicada a un cuerpo que genera cambios de forma o deformaciones en él.
• La energía de deformación se produce como resultado de la acción de las cargas aplicadas a un cuerpo.
• Pueden verse representadas gráficamente en un diagrama de carga (P) vs. Deformación (x).

Columnas en la Mecánica de Materiales

• Un elemento prismático de posición vertical sometido a cargas de compresión se considera una columna.
• El diseño de columnas se basa en el tercer principio de cálculo de la mecánica de materiales, que es la estabilidad.
• La estabilidad se define como la capacidad de una estructura para soportar una carga determinada sin perder su configuración inicial de equilibrio elástico.

Carga Crítica

• La carga crítica (Pcr) es la carga a partir de la cual las columnas pierden su estabilidad y no regresan a la posición inicial de equilibrio estable.
• Si una columna se somete a una carga mayor que la carga crítica, perderá su estabilidad y no podrá regresar a su posición inicial.

Falla en Columnas

• El principal tipo de falla en las columnas es el pandeo, que se produce cuando se desarrolla una gran curvatura que la aleja de su posición inicial recta.
• La relación de esbeltez (L/r) es un factor clave en la falla de las columnas, donde L es la longitud de la columna y r es el radio de giro de la sección transversal.
• La esbeltez se calcula como L / r.

Momento de Inercia

• El momento de inercia (I) de la sección se calcula como A∙r2, donde A es el área de la sección y r es el radio de giro.
• El radio de giro (r) y el área de la sección (A) son importantes para calcular el momento de inercia de la sección.