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Resistencia de materiales para estudiantes de ingenieria

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  JORGE EDU RDO S L Z R TRUJILLO RESISTENCIA DE MATERIALESBÁSICA PARA ESTUDIANTESDE INGENIERÍA U  NIVERSIDAD  N ACIONALDE C OLOMBIA S EDE M ANIZALES  I.S.B.N 978-958-8280-08-0 € 2007 UNIVERSIDAD NACIONALDE COLOMBIA SEDE MANIZALES A UTOR : J ORGE E DUARDO S ALAZAR T RUJILLO Ingeniero CivilProfesor AsociadoUniversidad Nacional de ColombiaSede Manizales R EVISADO :L UIS E DGAR M ORENO M ONTOYA Ingeniero IndustrialEspecialista en Planeamiento EducativoProfesor AsociadoUniversidad Nacional de ColombiaSede Manizales J OSÉ O SCAR J ARAMILLO J IMÉNEZ Ingeniero CivilMagíster Ingeniería CivilEspecialista en Planeamiento EducativoProfesor AsociadoUniversidad Nacional de ColombiaSede Manizales I MPRESO : Centro de PublicacionesUniversidad Nacional de ColombiaSede ManizalesMarzo de 2007Primera edición  CONTENIDO PRESENTACIÓN..................................................................................................................7CAPÍTULO 1INTRODUCCIÓN YCONCEPTOS FUNDAMENTALES..................................................91.1 PRINCIPIOS BÁSICOS DE LARESISTENCIADE MATERIALES.............................151.2 CONCEPTO DE ESFUERZO YDEFORMACIÓN........................................................171.3 TIPOS DE ESFUERZOS.................................................................................................181.3.1 Esfuerzos normales...................................................................................................181.3.2 Esfuerzo de aplastamiento o de apoyo.......................................................................311.3.3 Deformaciones axiales..............................................................................................321.4 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES..............................................321.4.1 Relaciones esfuerzo-deformación..............................................................................381.5 LEY DE HOOKE.............................................................................................................391.5.1 Módulo de elasticidad, ductilidad, resistencia..............................................................401.5.2 Módulos de elasticidad de algunos materiales.............................................................411.6 ELASTICIDAD YPLASTICIDAD.................................................................................441.6.1 Factores de seguridad................................................................................................451.7 ESFUERZOS CORTANTES............................................................................................461.7.1 Deformaciones por corte...........................................................................................481.7.2 Ley de Hooke para corte...........................................................................................481.7.3 Módulo de corte de varios materiales.........................................................................491.7.4 Esfuerzo cortante doble.............................................................................................491.7.5 Relación de Poisson...................................................................................................511.7.6 Relación entre el módulo de elasticidad y el módulo cortante.....................................541.8 DEFORMACIONES EN ESTRUCTURAS CUYAS BARRAS ESTÁNSOMETIDAS AFUERZAS AXIALES.............................................................................541.9 ESFUERZOS TÉRMICOS...............................................................................................571.9.1 Coeficientes de dilatación térmica..............................................................................581.10 INDETERMINACIÓN ESTÁTICAEN TENSIÓN YCOMPRESIÓN.........................591.11 ENERGÍADE DEFORMACIÓN AXIAL......................................................................71CAPÍTULO 2ESFUERZOS BIAXIALES YTRIAXIALES.........................................................................75Esfuerzos en secciones inclinadas......................................................................................75Esfuerzos complementarios:...............................................................................................772.1 LEYDE HOOKE EN DOS YTRES DIMENSIONES....................................................79  2.1.1 Ley de Hooke para esfuerzos biaxiales......................................................................802.1.2 Ley de Hooke para esfuerzos triaxiales.....................................................................812.2 ESFUERZOS PRINCIPALES, ESFUERZO PLANO YCÍRCULO DE MOHR,ESFUERZOS YPLANOS PRINCIPALES.......................................................................832.2.1 Construcción del círculo.............................................................................................87CAPÍTULO 3ESFUERZOS PRODUCIDOS POR FLEXIÓN. VIGAS.......................................................101Qué caracteriza una viga?..................................................................................................101Cómo trabajan las vigas?....................................................................................................102Los arcos y las cerchas......................................................................................................1023.1 ESFUERZOS NORMALES PRODUCIDOS EN FLEXIÓN...........................................1063.1.1 Flexión pura...............................................................................................................1063.1.2 Cálculo de esfuerzos normales...................................................................................1083.2 FLEXIÓN TRANSVERSAL: ESFUERZOS CORTANTES PRODUCIDOSEN FLEXIÓN....................................................................................................................1213.2.1 Efecto de corte horizontal en vigas............................................................................1213.3 VIGAS DE DOS MATERIALES.....................................................................................134CAPÍTULO 4DEFORMACIONES EN VIGAS...........................................................................................145Tipos de deformaciones......................................................................................................1474.1 MÉTODO DE LA DOBLE INTEGRACIÓN...................................................................1504.1.1Funciones de singularidad..........................................................................................1654.2 MÉTODO DEL ÁREA DE MOMENTOS (TEOREMAS DE MOHR)...........................1724.3 MÉTODO DE LA VIGA CONJUGADA.........................................................................1884.4 INTRODUCCIÓN ALOS MÉTODOS DE ENERGÍA...................................................1974.5 VIGAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS........................................................199CAPÍTULO 5ESFUERZOS COMBINADOS..............................................................................................207Flexo-tensión y flexo-compresión.......................................................................................209Superposición de esfuerzos.................................................................................................211CAPÍTULO 6COLUMNAS.........................................................................................................................2276.1 FENÓMENO DELPANDEO O INESTABILIDAD LATERAL.....................................2276.2 CARGA CRÍTICA...........................................................................................................2326.3 TEORÍA DE EULER.......................................................................................................2336.3.1 Cálculo del valor de la carga crítica...........................................................................2336.4 DIFERENTES CONDICIONES DE APOYOS...............................................................2376.5 ESFUERZOS CRÍTICOS.................................................................................................240
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