Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

168 CapÍtulo 2 Elementos cargados axialmente
Los factores de concentración de esfuerzos para otros dos casos de interés
práctico se dan en las figuras 2.64 y 2.65. Estas gráficas son para barras
planas y barras circulares, respectivamente, que disminuyen su tamaño
debido a un escalón formando un reborde. Para reducir los efectos de la
concentración de esfuerzo se utilizan filetes para redondear las esquinas
entrantes. * Sin los filetes, los factores de concentración de efectos serían extremadamente
grandes, como se indica en el lado izquierdo de cada gráfica
donde K tiende al infinito conforme el radio del filete R tiende a cero. En
los dos casos el esfuerzo máximo ocurre en la parte menor de la barra en la
región del filete. **
3.0
1.5
b
c
= 2
P
bb
R
P
Figura 2.64 Factor de concentración de
esfuerzos K para barras planas con filetes
en los rebordes. La línea discontinua es
para un filete de un cuarto de círculo.
K
2.5
2.0
1.1
1.3
1.2
R =
b – c
2
1.5
0 0.05 0.10
K =
c
smáx
snom
snom =
P
ct
R
c
t = espesor
0.15 0.20 0.25 0.30
3.0
2.5
D 2
= 2
D 1
P
1.5
R
D 1
P
K
2.0
1.1
1.2
K =
D2
s
máx
snom
s
P
nom =
p D2 1 /4
Figura 2.65 Factor de concentración
de esfuerzos K para barras redondas con
filetes en los rebordes. La línea discontinua
es para un filete de un cuarto de círculo.
D 2 – D
R = 1
2
1.5
0 0.05 0.10
0.15 0.20 0.25 0.30
R
D 1
*
Un filete es una superficie curva y cóncava formada donde dos superficies se unen. Su propósito
es redondear lo que de otra manera sería una arista aguda entrante.
**
Los factores de concentración de esfuerzos dados en las gráficas son teóricos, para barras
de material linealmente elástico. Las gráficas están trazadas a partir de fórmulas dadas en la
referencia 2.9.