resistencia de materiales aplicada, 3ra edicion robert mott

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  1. 1. Y/M. 'ttOMttMSOU aaaMaagsaiP E A R S O NW m m&m.www.FreeLibros.me
  2. 2. www.FreeLibros.me
  3. 3. 113 Deformacin por cortante 261-14 Mdulo de Elasticidad 271-15 Mdulo de elasticidad a cortante 271-16 Medidas preferidas y perfiles estndar 27C A P T U L O 2 P R O P IE D A D E S D E D IS E O D E LO S M A T E R IA L E S2-1 Objetivos de este captulo 452 -2 Metales en el diseo mecnico 462-3 Acero 552 -4 Hierro fundido 602-5 Aluminio 622 -6 Cobre, latn y bronce 642 -7 Zinc, magnesio y titanio 642 -8 No metales en el diseo de ingeniera 652 -9 Madera 65210 Concreto 662-11 Plsticos 672-12 Materiales compuestos 674 5C A P T U L O 3 D IS E O D E E L E M E N T O S E S T R U C T U R A L E S S O M E T ID O S AE S F U E R Z O D IR E C T O3-1 Objetivos de este captulo 823 -2 Diseos de miembros bajo tensin o compresin directa 833-3 Esfuerzos normales de diseo 843 -4 Factor de diseo 853-5 Criterios en la determinacin del factor de diseo 873 -6 Mtodos para calcular el esfuerzo del diseo 883-7 Diseo por esfuerzo cortante 943-8 Diseo por esfuerzos de apoyo 983 -9 Factores de concentracin de esfuerzo 103C A P T U L O 4 D E F O R M A C I N Y E S F U E R Z O T R M IC O821 1 54-1 Objetivos de este captulo 11542 Deformacin elstica en elementos sometidos a tensin y compresin 11643 Deformacin que causan cambios de temperatura 12044 Esfuerzo trmico 125XII Contenidowww.FreeLibros.me
  4. 4. 4-5 Elementos estructurales hechos de ms de un material 126C A P T U L O 5 E S F U E R Z O C O R T A N T E T O R S IO N A L Y D E F L E X I N T O R S IO N A L 1 3 55-1 Objetivos de este captulo 1355-2 Par de torsin, potencia y velocidad de rotacin 1365-3 Esfuerzo cortante torsional en elementos estructurales de seccin transversalcircular 13954 Derivacin de la frmula para el esfuerzo cortante torsional 1425-5 Momento polar de inercia de barras circulares slidas 1445-6 Esfuerzo cortante torsional y momento polar de inercia de una barracircular hueca 1455-7 Diseo de elementos circulares sometidos a torsin 1475-8 Comparacin de elementos circulares slidos y huecos 1535-9 Concentraciones de esfuerzo en elementos sometidos a torsin 1545-10 Torsin-deformacin torsional elstica 1615-11 Torsin en secciones no circulares 169C A P T U L O 6 F U E R Z A S C O R T A N T E S Y M O M E N T O S F L E X IO N A N T E SEN V IG A S6-1 Objetivos de este captulo 1816-2 Cargas en vigas, apoyos y tipos de vigas 1826-3 Apoyos de vigas y reacciones en los apoyos 1916-4 Fuerzas cortantes 1956-5 Momentos flexionantes 2046-6 Fuerzas cortantes y momentos flexionantes en vigas en voladizo 2146-7 Vigas con cargas distribuidas linealmente variables 2166-8 Diagramas de cuerpo libre de componentes de estructuras 2196-9 Anlisis matemtico de diagramas de vigas 223C A P T U L O 7 C E N T R O ID E S Y M O M E N T O S D E IN E R C IA D E R E A S 2 4 47-1 Objetivos de este captulo 2447-2 El concepto de centroide-formas simples 2457-3 Centroide de formas complejas 24674 Concepto de momento de inercia 2517-5 Momento de inercia de figuras compuestas cuyos componentes tienenel mismo eje centroidal 2537-6 Momento de Inercia de figuras compuestas - Caso general - Uso delContenidowww.FreeLibros.me
  5. 5. teorema de la transferencia del ej e 2557 -7 Definicin matemtica del momento de inercia 2597-8 Secciones compuestas hechas de perfiles comercialmente disponibles 2607 -9 Momento de inercia de perfiles cuyas partes son todas rectangulares 264C A P T U L O 8 E S F U E R Z O C A U S A D O P O R F L E X I N8-1 Objetivos de este captulo 2748-2 Frmula de flexin 2758-3 Condiciones para el uso de la frmula de flexin 2788 ^ t Distribucin del esfuerzo en la seccin transversal de una viga 2808-5 Derivacin de la frmula de flexin 2818-6 Aplicaciones-anlisis de vigas 2848-7 Aplicaciones-diseo de vigas y esfuerzos de diseo 2878-8 Mdulo de seccin y procedimientos de diseo 2898-9 Concentraciones de esfuerzo 2968-10 Centro de flexin (centro de cortante) 3018-11 Perfiles preferidos para secciones transversales de vigas 3048-12 Diseo de vigas hechas de materiales compuestos 309E S F U E R Z O S C O R T A N T E S EN V IG A S2 7 4C A P T U L O 9C A P T U L O 109-1 Objetivos de este captulo 3269-2 Visualizacin de esfuerzos cortantes en vigas 3289-3 Importancia de los esfuerzos cortantes en vigas 3299-4 Frmula general de cortante 3309-5 Distribucin del esfuerzo cortante en vigas 3379-6 Desarrollo de la frmula general de cortante 3449-7 Frmulas del cortante especiales 3479-8 Esfuerzo cortante de diseo 3519-9 Flujo de cortante 352E L C A S O G E N E R A L D E L O S E S F U E R Z O S C O M B IN A D O SY E L C R C U L O D E M O H R10-1 Objetivos de este captulo 36110-2 Elemento sometido a esfuerzo 36210-3 Distribucin del esfuerzo creada por esfuerzos bsicos 363104 Creacin del elemento sometido a esfuerzo inicial 365361XIV Contenidowww.FreeLibros.me
  6. 6. 10-5 Ecuaciones para determinar esfuerzos en cualquier direccin 37210-6 Esfuerzos principales 37610-7 Esfuerzo cortante mximo 37710-8 Crculo de Mohr para esfuerzo 37910-9 Ejemplos del uso del crculo de Mohr 38610-10 Condicin de esfuerzo en planos seleccionados 39310-11 Caso especial en el cual los dos esfuerzos principales tienen elmismo signo 39610-12 Teora de falla del dsfuerzo cortante mximo 401C A P T U L O 11 C A S O S E S P E C IA L E S D E E S F U E R Z O S C O M B IN A D O S11-1 Objetivos de este captulo 405112 Esfuerzos normales combinados 40611-3 Esfuerzos combinados normales y cortantes 414D E F L E X I N D E V IG A S4 0 5C A P T U L O 12 4 2 912-1 Objetivos de este captulo 42912-2 La necesidad de considerar las deflexiones de vigas 43012-3 Definicin de trminos 43112-4 Deflexiones de vigas con el mtodo de la frmula 43412-5 Superposicin mediante frmulas de deflexin 43912-6 Principios bsicos para determinar la deflexin en vigas con el mtodo deintegracin sucesiva 44312-7 Deflexin de vigas - mtodo de integracin sucesiva - enfoque general 44612-8 Deflexin de vigas - mtodo del rea de momento 45612-9 Aplicaciones del mtodo del rea de momento 46012-10 Vigasconcargasdistribuidas-mtododelreademomento 474C A P T U L O 13 V IG A S E S T T IC A M E N T E IN D E T E R M IN A D A S 4 8 413-1 Objetivos de este captulo 48413-2 Ejemplos de vigas estticamente indeterminadas 48513-3 Frmulas para vigas estticamente indeterminadas 48713-4 Mtodo de superposicin 49713-5 Vigas continuas-teorema de los tres momentos 502C A P T U L 0 1 4 C O L U M N A S141 Objetivos de este captulo 5135 1 3Contenido XVwww.FreeLibros.me
  7. 7. 14-2 Razn de esbeltez 514143 Razn de esbeltez de transicin 51814-4 Frmula de Euler para columnas largas 52014-5 FrmuladeJ. B. Johnson para columnas cortas 52114-6 Factores de diseo para columnas y carga permisible 52114-7 Resumen-mtodo de anlisis de columnas 52214-8 Perfiles eficientes para secciones transversales de columna 52514-9 Especificaciones del AISC 5261410 Especificaciones de la Aluminum Association 5281411 Columnas con carga no centrada 529C A P T U L O 15 R E C IP IE N T E S A P R E S I N 5 3 615-1 Objetivos de este captulo 53615-2 Distincin entre los recipientes a presin de pared delgada ypared gruesa 53715-3 Esferas de pared delgada 53915-4 Cilindros de pared delgada 54115-5 Cilindros y esferas de pared gruesa 54615-6 Procedimiento para analizar y disear recipientes a presinesfricos y cilindricos 54615-7 Otras consideraciones de diseo para recipientes a presin 554C A P T U L 0 1 6 C O N E X IO N E S 5 6 016-1 Objetivos de este captulo 56016-2 Tipos de conexiones 56116-3 Modos de falla 56216-4 Conexiones remachadas 56316-5 Esfuerzos permisibles 56516-6 Conexiones atornilladas 56616-7 Ej emplos - juntas remachadas y atornilladas 5 6716-8 Juntas remachadas y atornilladas excntricamente cargadas 56916-9 Juntas soldadas con cargas concntricas 573A P N D IC E 5 8 26 3 5N D IC Exvi Contenidowww.FreeLibros.me
  8. 8. 11Con cep tos bsicosen la resistenciade materiales1 - 1 O B J E T IV O S D E L L IB R OEs esencial que cualquier producto, mquina o estructura sea segura y estable bajo lascargas ejercidas sobre aqullas durante cualquier uso previsible. El anlisis y diseo deestos dispositivos o estructuras, para que garanticen la seguridad, es el principal objetivode este texto.La falla de un componente de una estructura puede ocurrir de diversas formas:1. El material del componente puede fracturarse totalmente.2. El material puede deformarse en exceso bajo la carga, de tal manera que elcomponente ya no sea conveniente para su propsito.3. La estructura puede hacerse inestable y pandearse, y, por lo tanto, volverse incapazde soportar las cargas para las que se dise.Los ejemplos de estos modos de falla pueden ayudar al lector a comprender la importanciade conocer bien los principios de la resistencia de materiales aplicada, que se describenen este texto.P re v e n c i n d e fa lla p o r f ra c tu ra s . La figura 1-1 muestra dos varillas que soportanuna pesada pieza fundida. Imagine que es usted la persona responsable del diseo delas varillas. Ciertamente, querra asegurar que las varillas fuesen lo suficientemente fuer-1www.FreeLibros.me
  9. 9. Cable de la graFIGURA 1 - I Dos varillas que cargan un bloque pesado.tes para que no se rompieran ni permitiesen que la pieza fundida cayera causando, posiblemente,grandes daos tanto materiales como a personas. Si usted fuera el diseador delas varillas, qu informacin necesitara? qu decisiones debera tomar para el diseo?A continuacin exponemos una lista parcial.1. Cul es el peso y tamao fsico de la pieza fundida?2. Dnde est su centro de gravedad? Esto es importante para que usted puedadecidir dnde colocar los puntos de agarre de las varillas con el bloque.3. Cmo se unirn las varillasa la pieza fundida y al sistema de soporte en la partesuperior?4 . De qu material deben estar hechas las varillas? Cul es su resistencia?5. Cul ser el tamao y forma de la seccin transversal de las varillas?6. Cmo se aplicar inicialmente la carga de la pieza fundida a las