lunes, 9 de noviembre de 2015

Módulo elástico del acero de construcción

 Definición

Se define como la relación que existe entre el el cambio del esfuerzo axial aplicado a una pieza metálica dividida entre el respectivo cambio en la deformación unitaria de esta barra.

Para encontrar el módulo elástico de un metal se trabaja en laboratorio con barras prismáticas de sección constante traccionadas a cierto esfuerzo tal que permita la medición de las elongaciones.

Dentro del campo elástico las deformaciones son proporcionales a los esfuerzos aplicados, y para el caso de metales, la curva esfuerzo - deformación es prácticamente recta.

Se había dicho que E = esfuerzo/deformación unitaria 

Matemáticamente hablando E = dσ / dε

y a la vez el esfuerzo σ = F/A   y además  ε = ΔL/L = (Lfinal - Linicial)/Linicial



 Valores típicos

Normalmente la bibliografía en inglés referidos a diseños con la norma americana y hasta programas como SAP2000 hacen referecencia a módulos de elasticidad "Es" típicos de 29'000'000 lb/pulg².
Haciendo la conversión correspondiente, esto equivale a 199.948 GPa

Por otro lado, bibliografía diversa indica que el módulo elástico del acero de construcción es de 210GPa.

La variación entre estos dos valores es tema de convenciones.  Experimentalmente el acero a carbono en realidad tiene un módulo elástico que varía entre 195GPa y 205GPa, por lo que adoptar un valor y otro para el cálculo de estructuras variará muy poco en los resultados finales que se consigan.  En cualquier caso se está adoptando un valor dentro del rango de lo correcto.