20.9 : Deformaciones Plásticas

Es esencial comprender cómo se comportan los miembros estructurales bajo deformación plástica cuando el esfuerzo de flexión excede el límite elástico del material. Este estado de deformación altera permanentemente la forma del miembro, en contraste con el comportamiento elástico lineal observado antes de la fluencia. La deformación en cualquier punto del miembro se expresa en términos de deformación máxima. En particular, el eje neutro, que coincide con el centroide durante la flexión elástica, se aleja del centroide en condiciones plásticas.

Ubicar el eje neutro en este estado alterado implica un método iterativo, donde la posición asumida del eje se ajusta hasta que la curva de distribución de tensiones se estabiliza. Este proceso es particularmente sencillo en miembros simétricos con respecto a los planos vertical y horizontal, con respuestas tensión-deformación idénticas a lo largo de estos ejes, lo que permite que el eje neutro se alinee con el plano horizontal de simetría.

La distribución de tensiones para tales miembros simétricos se puede mapear utilizando valores de tensión máximos en función de la distancia desde el eje neutro. La experimentación determina el momento flector último: el momento máximo que un miembro puede soportar antes de fallar. Este momento se correlaciona con el módulo de ruptura R_u, que es proporcional al M_u, que es el momento flector en el que falla el miembro. M_u es un valor crítico que representa la resistencia máxima del material bajo tensiones de flexión. Comprender estos principios permite diseñar estructuras que puedan soportar cargas más altas sin fallas catastróficas, mejorando la seguridad y la eficiencia.