20.10 : Miembros hechos de material elastoplástico

El comportamiento de los materiales elastoplásticos bajo tensiones de flexión, particularmente en miembros estructurales con secciones transversales rectangulares, es crucial para predecir las respuestas de los materiales y comprender los modos de falla. Inicialmente, cuando se aplica un momento flector, la distribución de tensiones a lo largo de la sección sigue la ley de Hooke y es lineal y elástica. Esta distribución hace que la tensión aumente desde el eje neutro hasta el máximo en las fibras exteriores, hasta el límite elástico.

A medida que el momento flector supera esta fase elástica inicial, las fibras externas comienzan a ceder mientras que las fibras internas permanecen elásticas. Esta transición está marcada por zonas plásticas que se forman en la parte superior e inferior de la sección, con un núcleo elástico que continúa exhibiendo variación de tensiones lineales dentro de un espesor reducido. Durante esta fase, el momento flector aún se puede analizar adaptando los cálculos iniciales para la distribución de tensiones elásticas para tener en cuenta el área efectiva reducida.

La etapa final en la respuesta de flexión ocurre cuando la deformación en toda la sección transversal se vuelve completamente plástica, lo que se conoce como momento plástico. Este momento es el máximo que puede soportar la sección y es significativamente mayor que el límite elástico. El momento plástico se calcula suponiendo una distribución uniforme de la tensión en el límite elástico en toda la sección.