Carga axial ( Esfuerzo normal)
Se dice que una barra esta sometida a carga axial, cuando la dirección de la carga correspondiente al eje de la barra, la fuerza interna es por lo tanto normal al plano de la sección y el esfuerzo es descrito como un esfuerzo normal. Asi la ecuación de la tensión normal de un elemento sometido a carga axial es : σ = !A "n signo positi#o nos indicara un esfuerzo de tracción, y un signo negati#o nos indicara un esfuerzo de compresión. σ = $ !A %tracción& σ = ' !A %compresión&
CARGA AXIAL.
ara que un elemento sea considerado como cargado axialmente, es condición necesaria quela l(nea de acción de la carga que act)a sobre la sección trans#ersal del miembro en estudio,coincida con el eje axial que pasa a tra#*s del centro de gra#edad del elemento.
La carga axial
Se define como una fuerza de compresión cuando act)a sobre un elemento de manera que tienda a acortarlo y de tensión cuando tiende a alargarlo. +n el caso de elementos de concreto %ormigón armado& su capacidad est- ligada con la resistencia a la compresión del concreto, a su confinamiento con refuerzo trans#ersal y al refuerzo longitudinal. as fallas se presentan debido a una deficiencia en alguna de estas caracter(sticas "/ +0+12 3+A 4+ ++1+/52S +S53"65"3A+S 7A02 6A38A A9A +S 4A42 23 2S++1+/52S 4+ A A31A4"3A 4+ "+/5+. a cantidad m-xima de fuerza que se puede aplicar al eje de un encoger en dirección paralela al eje. carga axial
:;uerza que act)a a lo largo del eje longitudinal de un miembro estructural aplicada al centroide la sección trans#ersal del mismo produciendo un esfuerzo uniforme. 5ambi*n llamada fuerza axial. Se puede decir que carga axial es aquella que aparece como resulane de un sisema de cargas! misma que ranscurre por el e"e cenroidal de la secci#n del elemeno cargado! $a sea en ensi#n o compresi#n CARGA AXIAL.
a compresión pura es lo que conocemos como es decir, cundo se desquebraja en la dirección de los esfuerzos aplicados. ero en la realidad, esto nunca sucede, por dos circunstancias. +n primer lugar, porque los ejes o centroides de la carga, y del elemento resistente nunca coinciden, en#ista que el proceso constructi#o de los elementos o de montaje de *stos, se puede describir como bastante imperfecta. +n segundo lugar, porque la un elemento sujeto a compresión como una columna, dif(cilmente est- solo, siempre esta interactuando con otros elementos constructi#os, que al funcionar como sistema, retransmiten esfuerzos de flexión. +l simple eco de que los ejes de carga no coincidan, produce necesariamente un momento de #olteo, que pro#oca lo que conocemos como pandeo. Aunque *ste )ltimo no )nicamente depende de las excentricidades de la carga respecto al elemento resistente, sino tambi*n respecto la relación de esbeltez del miembro. +s decir, entre mayor sea el largo del elemento respecto a su anco,mayor es la posibilidad de que este elemento sufra pandeo, o lo que conocemos como pandeo local
%RI&CI%I' E SAI& *E&A&.
Se sabe que si el esfuerzo tiene un #alor constante en la sección trans#ersal, donde act)a unacarga , la distribución del esfuerzo debe ser uniforme. ara elementos cargados axialmente ladistribución de la deformación com)nmente se toma como uniforme, adem-s se a dico queel esfuerzo es proporcional a la deformación, por lo que se concluye que la distribución deesfuerzo tambi*n es uniforme 4onde: ? = 4esplazamiento de un punto de la barra relati#o a otro punto = 4istancia entre los puntos. = ;uerza axial en la sección, localizada a una distancia x de un extremo. A = @rea de sección trans#ersal de la barra. + = 1ódulo de elasticidad del material
+ue es una fuerza axial
"na fuerza axial es una fuerza que ac,a direcamene so-re el cenro axial de un o-"eo en la direcci#n del e"e longiudinal . +stas fuerzas pueden ser de compresión o de tensión, dependiendo de la dirección de la fuerza. 6u-ndo una fuerza axial act)a a lo largo del eje longitudinal y este eje pasa por el centro geom*trico del objeto, ser- adem-s una fuerza conc*ntrica> en caso contrario ser- un fuerza exc*ntrica. as fuerzas perpendiculares al eje longitudinal del objeto se denominan normalmente como fuerzas #erticales. "na de las partes importantes al analizar una fuerza axial es el concepo de cenro geomrico $ de cenro axial . +l centro geom*trico es un punto dentro del espacio delimitado por la forma del objeto y que es el centro perfecto de su masa, en otras palabras, desde este punto encontraremos la misma cantidad de masa del objeto en cualquier dirección. +n un objeto simple y sim*trico, como un cilindro, es f-cil encontrar exactamente el centro geom*trico realizando unas simples medidas de sus lados. +n un objeto complejo, por ejemplo una bicicleta, encontrar el centro geom*trico es muco m-s complicado> para encontrarlo existen series de ecuaciones matem-ticas realmente complejas. +l centro geom*trico en un objeto complejo puede estar pr-cticamente en cualquier lugar dentro del espacio definido por su forma, esto incluye espacio no ocupado por masa del objeto. or ejemplo, el centro geom*trico de una bicicleta podr(a estar en el espacio entre los tubos de
la estructura central. ;actores como la densidad, que puede ser no omog*nea en todo el objeto, y estructuras no sim*tricas pueden acer que el centro geom*trico se sit)e en el interior de la forma, en su superficie e incluso fuera. +l eje axial de un objeto #a de un lado a otro del objeto pasando por el llamado centro axial. +sta l(nea depende de la forma del objeto y no de su masa. or tanto, el centro axial y el centro geom*trico pueden coincidir en el mismo punto o puede que no. 6u-ndo una fuerza ac,a direcamene so-re el cenro axial! coincida o no con el cenro geomrico! es una fuerza axial . "na fuerza axial act)a comprimiendo o tensionando %estirando& el eje axial en dos direcciones opuestas. "na fuerza axial, por tanto, no ace mo#erse al objeto. "n ejemplo t(pico de fuerza axial se puede obser#ar en las columnas de un edificio. a columna tiene un eje axial que la atra#iesa desde arriba acia abajo. a columna est- sometida constantemente a una fuerza axial de compresión ejercida por el teco del edificio. +n el ejemplo de la columna, la fuerza axial atra#iesa el centro geom*trico de la forma, lo que ace que la fuerza sea concnrica. Si el eje axial que recorre la fuerza axial no pasa por el centro geom*trico, la fuerza es excnrica. os objetos en los que act)an fuerzas axiales exc*ntricas no podr-n soportar grandes cantidades de energ(a, mientras que los objetos en los que la fuerza axial es conc*ntrica pueden acer frente a cantidades de energ(a muco mayores.
