Fuerza de corte - Shear force

Las fuerzas de cizallamiento empujan en una dirección en la parte superior y en la dirección opuesta en la parte inferior, lo que provoca una deformación por cizallamiento .

Se puede desarrollar una grieta o desgarro en un cuerpo debido a fuerzas cortantes paralelas que empujan en direcciones opuestas en diferentes puntos del cuerpo. Si las fuerzas estuvieran alineadas y apuntadas directamente entre sí, pellizcarían o comprimirían el cuerpo, en lugar de rasgarlo o rajarlo.

En mecánica sólida , las fuerzas de cizallamiento son fuerzas no alineadas que empujan una parte de un cuerpo en una dirección específica y otra parte del cuerpo en la dirección opuesta. Cuando las fuerzas son colineales (alineadas entre sí), se denominan fuerzas de compresión . Un ejemplo es una baraja de cartas que se empuja hacia un lado en la parte superior y la otra en la parte inferior, lo que hace que las cartas se deslicen. Otro ejemplo es cuando el viento sopla en el costado de un techo puntiagudo de una casa: las paredes laterales experimentan una fuerza en la parte superior que empuja en la dirección del viento y la parte inferior en la dirección opuesta, desde el suelo o los cimientos. William A. Nash define la fuerza cortante en términos de planos : "Si un plano pasa a través de un cuerpo, una fuerza que actúa a lo largo de este plano se llama fuerza cortante o fuerza cortante ".

Fuerza cortante de acero y pernos.

A continuación, se muestra un breve ejemplo de cómo calcular la fuerza cortante de una pieza de acero. El factor de 0.6 usado para cambiar de fuerza de tracción a fuerza cortante podría variar de 0.58 a 0.62 y dependerá de la aplicación.

El acero llamado EN8 brillante tiene una resistencia a la tracción de 800  MPa y el acero dulce tiene una resistencia a la tracción de 400  MPa.

Para calcular la fuerza para cortar un acero redondo EN8 brillante de 25 mm de diámetro;

Área del  acero redondo de 25 mm en mm ² = (12,5 ² ) (π) ≈ 490,8  mm ²

0,8  kN / mm ² × 490,8  mm ² = 392,64  kN ≈ 40  toneladas-fuerza

40  toneladas de fuerza × 0,6 (para cambiar la fuerza de tracción a cortante) = 24  toneladas de fuerza

Cuando se trabaja con una junta atornillada remachada o tensada , la resistencia proviene de la fricción entre los materiales atornillados entre sí. Los pernos están correctamente apretados para mantener la fricción. La fuerza cortante solo se vuelve relevante cuando los pernos no están apretados.

Un perno con clase de propiedad 12,9 tiene una resistencia a la tracción de 1200  MPa (1  MPa = 1  N / mm ² ) o 1,2  kN / mm ² y el límite elástico es 0,90 veces la resistencia a la tracción, 1080  MPa en este caso.

Un perno con clase de propiedad 4.6 tiene una resistencia a la tracción de 400  MPa (1  MPa = 1  N / mm ² ) o 0,4 kN / mm ² y el límite elástico es 0,60 veces la resistencia a la tracción, 240  MPa en este caso.

En el caso de los sujetadores, la carga de prueba se especifica ya que brinda una imagen real de las características del perno.

Ver también

• ASTM F568M , resistencia a la fuerza de corte
• Método voladizo
• Efecto resal
• Leyes del movimiento de Newton § Tercera ley de Newton

Referencias