ESTATICA

FUERZAS

• Fuerza:

Una fuerza es todo aquello capaz de deformar un cuerpo(efecto estático) o de alterar su estado de movimiento oreposo (efecto dinámico).

ESFUERZOS

• Esfuerzos:

La aplicación de fuerzas externas o cargas sobre uncuerpo produce tensiones internas en su estructura quereciben el nombre de esfuerzo.

TIPOS DE ESFUERZOS

• Los tipos de esfuerzos que pueden actuar sobre un elemento son:

• Tracción o tensión

• Compresión

• Cortadura

• Flexión

• Torsión

• Pandeo

• Tracción

Se llama esfuerzo de tracción a toda carga o fuerza quetiende a alargar el objeto sobre el que actúa.

• Compresión

Se llama esfuerzo de compresión a toda carga o fuerzaque al actuar sobre un cuerpo sólido tiende acomprimirlo.

• Cortadura o cizalladura.

Se llama esfuerzo de cortadura a un par de fuerzas queal actuar sobre un cuerpo sólido tienden a cortarlo endos mitades.

• Flexión

Un elemento está sometido a flexión cuando sobre élactúan una o más fuerzas que tratan de curvarlo. Actúanal mismo tiempo el esfuerzo de tracción y el decompresión.

• Flexión

• Torsión

Se llama esfuerzo de torsión a un par de fuerzas que elactuar sobre un cuerpo sólido tienden a retorcerlo.

• Pandeo

El pandeo es un fenómeno de inestabilidad elástica quepuede darse en elementos comprimidos esbeltos, y quese manifiesta por la aparición de desplazamientosimportantes transversales a la dirección principal decompresión.

ESTRUCTURAS

• Definición:

• Una estructura es todo elemento capaz de soportar esfuerzos.

• Las estructuras constituyen el esqueleto de los mecanismos, edificios, puentes,

etc.

TIPOS DE ESTRUCTURAS

• Las estructuras, según sus elementos, se pueden clasificar en:

• Masivas

• Entramadas

• Trianguladas

• Colgadas

• Masivas

Formadas por superficies resistentes, pesadas ymacizas. Sus elementos son muros, bóvedas y arcos.

• Entramadas

Tienen forma de retícula. Sus elementos son pilares yvigas.

• Trianguladas

Son resistentes y ligeras. Sus elementos son barras enforma de triángulos.

• Colgadas

Soportan el peso de la construcción con cables o barras.

PROPIEDADES DE LAS ESTRUCTURAS

• Las propiedades de las estructurasdependen de varios factores:

• El tipo y posición de las fuerzas.

• La forma de la estructura.

• El tipo de material utilizado.

• Las propiedades de las estructurasson:

• Estabilidad.

• Resistencia.

• Rigidez.

• Estabilidad

Las estructuras deben ser estables para evitar la caídapor la acción de fuerzas.

• Procedimientos para conseguir una buena estabilidad:

• Una buena cimentación.

• Uso de anclajes.

• Aumento de la superficie de la base de apoyo.

• Resistencia

Las estructuras deben ser resistentes para impedir quese rompan por la acción de fuerzas.

Los elementos de una estructura deben contribuir asoportar los esfuerzos que actúan sobre ella.

• Rigidez

Las estructuras deben ser rígidas para evitar lasdeformaciones por la acción de fuerzas.

El triángulo es el único polígono que no se deforma. Paraevitar la deformación de polígonos articulados se utilizanbarras diagonales. A este proceso se le denominatriangulación.

• Triangulación

El triángulo es el único polígono que no se deforma. Paraevitar la deformación de polígonos articulados se utilizanbarras diagonales. A este proceso se le denominatriangulación.

• Procedimientos para impedir que una viga se curve:

• Colocar columnas.

• Colocar cables o tirantes.

• Colocar una estructura con una altura h grande.

ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS

• Elementos de las estructuras:

• Vigas y pilares.

• Barras y perfiles.

• Cables, tirantes o tensores.

• Vigas y pilares

Las vigas y pilares son elementos delas estructuras entramadas,presentan una gran resistencia y seencuentran en la mayoría de losedificios.

• Vigas y pilares

La viga es una pieza horizontal, demayor dimensión longitudinal quetransversal. Soporta esfuerzos deflexión y cortadura.

El pilar es una pieza vertical. Soportaesfuerzos de compresión.

• Vigas y pilares

Los materiales utilizados enlas estructuras entramadasson diversos: la madera (seusa para construcciones depequeño tamaño), el acero(se usa para estructuras degrandes dimensiones) y elhormigón armado (se usa enla mayoría de construcciones).

• Vigas y pilares

La resistencia y rigidez de las vigas y pilares depende dela cantidad y tipo de material y de la forma de la seccióno perfil.

• Barras y perfiles

Una estructura triangulada está constituida por barrasresistentes que se unen en forma de triángulos. Seutilizan en construcciones de largas longitudes y ligeras.

Las barras de una estructura articulada suelen estarsometidas a esfuerzos de tracción y de compresión.

• Barras y perfiles

Aunque para la construcción de cualquier tipo deestructura no hace falta que sus elementos tengan unperfil estándar, los técnicos han creído convenienteestablecer unas formas (perfiles) determinadas queresistan bien los esfuerzos y que resulten estéticamenteatractivas.

• Barras y perfiles

Algunos tipos de perfiles son los siguientes:

• Cables, tirantes o tensores

Se utilizan en construcciones de gran resistencia y pesoreducido. Está constituida por cables o tirantes que seutilizan para tensar o sostener algunas partes de laestructura.

Los cables o tirantes resisten esfuerzos de tracción.

• Cables, tirantes o tensores

EJEMPLOS

En el columpio se han

señalado los esfuerzos que

soporta cada uno de sus

elementos: