Is F/A the stress at every point?

No. F/A is an average. Uniform axial normal stress requires a centric resultant and a section sufficiently away from load introduction or discontinuities. Direct-shear stress distribution generally is not uniform.

When does M/W give bending stress?

It gives nominal extreme-fiber normal stress for the documented elastic section modulus about the correct bending axis within the linearly elastic simple-flexure model.

Does this worksheet prove safety?

No. It performs no material selection, stress concentration, combined-stress, stability, fatigue, fracture, code or acceptance assessment.

Hoja de cálculo de mecánica nominal controlada

Tensión axial media, tensión de cizalladura directa media y tensión de flexión elástica

Evalúe una sección documentada y una resultante interna. La hoja de cálculo informa un media valor axial/de cizalladura directa o un fibra extrema nominal valor de flexión elástica; nunca un pico local o una aceptación de diseño.

Resultantes con signoNormalización exacta de unidadesSin ajustes preestablecidosSin tensión admisible

Límites: determine primero las resultantes internas a partir de un análisis válido de cuerpo libre. Los agujeros, roscas, múltiples planos de cizalladura, excentricidad, contacto, concentración de tensiones, distribución de cizalladura en vigas, carga multiaxial, pandeo, plasticidad, fatiga y fractura están fuera del alcance de esta hoja de cálculo escalar.

1. Modo de cálculo y entradas de sección

Modo *

Fuerza resultante interna *

Utilice la resultante axial interna N o la resultante de cizalladura directa V en el corte documentado; no una carga externa no verificada.

Unidad de fuerza *

Área resistente A *

Documente el área neta/bruta, agujeros/roscas y número de planos de cizalladura en el registro de la sección.

Unidad de área *

Momento flector interno M *

Unidad de momento *

Módulo de sección elástico W = I/c *

Utilice el módulo para el eje de flexión indicado y la fibra extrema informada; las secciones asimétricas pueden requerir valores de W separados.

Unidad del módulo de sección *

2. Registro de sección controlada

ID de registro / elemento *

Corte, elemento y ubicación *

Fuente del dibujo / modelo / cálculo *

Edición / revisión / fecha *

Derivación de la resultante interna y caso de carga *

Base del eje/ cara del área o W *

Régimen del material y condiciones del modelo *

Analista / verificador *

Fecha del registro *

Notas

3. Confirmaciones

He derivado la resultante interna introducida en el corte indicado a partir de un caso de carga controlado y una convención de signos.He verificado el área resistente o el módulo de sección elástico, incluyendo el eje/cara, la base neta/bruta, los agujeros/roscas y el recuento de planos de cizalladura donde corresponda.He verificado los supuestos del modo seleccionado: promedio axial centrado/de campo lejano, solo promedio de cizalladura directa, o flexión simple elásticamente lineal con el W correcto.No utilizaré este resultado escalar nominal como pico local, tensión combinada, valor admisible, factor de seguridad o aceptación de código/diseño.

4. Resultado

Valor nominal con signo—

Magnitud—

Clasificación—

Método y aplicabilidad

Tensión normal axial media

σ_promedio = N/A

Resultante axial interna a través del centroide de la sección.
Promedio uniforme suficientemente alejado de la introducción de carga y las discontinuidades.
No es flexión excéntrica ni una tensión local de entalla/rosca.

Tensión cortante directa media

τ_promedio = V/A

Informa únicamente de la media seccional.
La distribución real generalmente no es uniforme.
No es la fórmula de vigas VQ/(It), tensión de contacto ni cortante torsional.

Tensión nominal elástica a flexión

σ_nom = M/W = Mc/I

Flexión simple linealmente elástica y eje neutro correcto.
W = I/c para el eje indicado y la fibra extrema.
No es tensión plástica, compuesta, de viga curva ni pico local.

Identidades dimensionales utilizadas: N/mm² = MPa; N·mm/mm³ = MPa. El signo se conserva según la convención de fuerzas internas documentada. La resistencia, las tensiones admisibles, los coeficientes parciales/de seguridad y los criterios de aceptación están deliberadamente ausentes.

Fuentes y clasificación

Referencia de Mecánica de la Universidad de Illinois — Tensión: distingue la tensión puntual de las medias seccionales; establece las condiciones centradas/de campo lejano para la media axial uniforme y que la distribución de cortante directo no puede asumirse generalmente uniforme.
Referencia de Mecánica de la Universidad de Illinois — Flexión: relación flexural linealmente elástica σ = −My/I, magnitud máxima |M|/S y S = I/c.
NIST SP 811 Apéndice B: base exacta de pulgadas/libra-fuerza y factores de conversión de tensión publicados.

Clasificación: estas son relaciones generales de mecánica acotadas, no fórmulas atribuidas a ISO, ASME, ASTM, EN u otra norma de diseño. Cualquier tensión admisible, resistencia, combinación de cargas, concentración de tensiones, método de fatiga o regla de aceptación requiere su fuente normativa controlada correspondiente.