Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

34 CAPÍTULO 1 Tensión, compresión y cortante
Las fuerzas cortantes V son las resultantes de los esfuerzos cortantes
distribuidos sobre el área de la sección transversal del perno. Por ejemplo,
los esfuerzos cortantes que actúan en la sección transversal mn se muestran
en la figura 1.24e. Estos esfuerzos actúan paralelos a la superficie de corte.
La distribución exacta de los esfuerzos no se conoce, pero son máximos
cerca del centro y se vuelven cero en ciertas ubicaciones en los bordes.
Como se indica en la figura 1.24e, los esfuerzos cortantes se representan
con la letra griega t (tau).
Una conexión con perno en cortante simple se muestra en la figura
1.25a, donde la fuerza axial P en la barra metálica se transmite al patín de
la columna de acero mediante un perno. Una vista de la sección transversal
de la columna (figura 1.25b) muestra la conexión con más detalle. Además,
un bosquejo del perno (figura 1.25c) muestra la distribución supuesta de los
esfuerzos de soporte que actúan en el perno. Como ya se mencionó, la distribución
real de estos esfuerzos de soporte es mucho más compleja que la
mostrada en la figura. Además, también se desarrollan esfuerzos de soporte
contra las superficies internas de la cabeza del perno y de la tuerca. Así, la
figura 1.25c no es un diagrama de cuerpo libre, ya que sólo se muestran los
esfuerzos de soporte idealizados actuando en el vástago del perno.
Al cortar el perno en la sección mn obtenemos el diagrama que se
muestra en la figura 1.25d. Este diagrama incluye la fuerza cortante V (igual
a la carga P) que actúa sobre la sección transversal del perno. Como ya se
señaló, esta fuerza cortante es la resultante de los esfuerzos cortantes que
actúan en el área de la sección transversal del perno.
P
P
(a)
n
m
V
m
n
FIGURA 1.25 (Repetida.)
(b)
(c)
(d)