Esfuerzo de Aplastamiento
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MECÁNICA DE MATERIALES
ESFUERZOS DE APLASTAMIENT
O
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Un caso particular de esfuerzo se presenta cuando hay un contacto entre dos superficies que se presionan entre si.
INTRODUCCIÓN
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DEFORMACIÓN POR ESFUERZO DE APLASTAMIENTO
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PROYECCIÓN DE ÁREA DE CONTACTO
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Los modos de falla de aplastamiento depende de los factores geométricos, del diámetro del perno y del espesor del material a unir. A menudo la falla se produce por corte o desgarramiento de la plancha después de una gran deformación frente a la perforación.
MODO DE FALLA
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Esta conexión consiste en una barra plana A, una abrazadera C y un perno B que pasa por agujeros en la barra y la abrazadera presionaran el perno en aplastamiento y se desarrollaran esfuerzos de contacto llamados esfuerzos de aplastamiento.
EJEMPLO:
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VISTA LATERAL DE LA CONEXIÓN
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Los esfuerzos de aplastamiento ejercidos por la abrazadera contra el perno aparecen sobre el lado izquierdo del diagrama y están rotulados con 1 y 3.Los esfuerzos de la barra aparecen sobre el lado derecho y están rotulados 2.
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El área de aplastamiento se define como el área proyectadade la superficie curva de aplastamiento; por ejemplo, consideremos los esfuerzos de aplastamiento rotulados 1.
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El área proyectada sobre la que actúan es un rectángulo de altura igual espesor de la abrazadera y ancho igual aldiámetro del perno. La fuerza de aplastamiento representada por los esfuerzos rotulados con 1 es igual aP/2. La misma área y la misma fuerza se aplican a losesfuerzos con 3.
En este ejemplo particular hay dos planos cortantes y se dice que el perno esta en cortante doble.
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1._Ahora los esfuerzos de aplastamiento entre la barra plana y el perno (los esfuerzos 2). Para estos esfuerzos, el área de aplastamiento es un rectángulo con altura igual al del espesor de la barra y ancho igual al diámetro del perno. La fuerza de aplastamiento correspondiente es igual a la carga P.
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1._Un puntal de acero que sirve como riostra a un malacate marino transmite una fuerza P de compresión de 54KN a la plataforma de un muelle, como se muestra en la figura. El puntal tiene una sección transversal cuadrada hueca con espesor de pared=12mm y el ángulo Ѳ entre el puntal y la horizontal es de 40˚. Un pasador queatraviesa al puntal transmite la fuerza de compresion del puntal a dos placas de union G soldadas a la placa de base B. Cuatropernos de anclaje la aseguran a la plataforma. El diametro del pasador es = 18mm, el espesor de las placas de union es de =15mm, el espesor de la placa de base es de =8mm, y el diámetro de los pernos de anclaje es de =12mm. Determinar: a)esfuerzo de aplastamiento entre el puntal y el pasadorb)el esfuerzo de aplastamiento entre el pasador y las placas de unión.( Desprecie cualquier fricción.)
EJERCICIOS
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2._En la figura se muestra el esquema de una armadura y en el croquis el detalle de la unión de las barras, mediante una placa, en el nudo B. ¿Cuántos remaches de 19 mm de diámetro se necesitan para unir la barra BC a la placa, si el esfuerzo admisible es = 140 MPa?
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3._La junta que se muestra en la figura está sujeta mediante tres remaches de 20 mm de diámetro. Suponiendo que P = 50 kN, determine el esfuerzo de contacto en cada placa.Suponga que la carga P esta distribuida igualmente en los tres remaches.