FUERZAS QUE SOPORTAN LAS ESTRUCTURAS

 Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida.

Cargas

las cargas son las fuerzas externas que actúan sobre las estructuras. Dichas fuerzas son las que causarían la caída de la estructura si no fuese suficientemente resistente. 

Tipos de carga más habituales son:

q   Los pesos situados sobre las estructuras. Por ejemplo los vehículos que pasan por un puente o las personas y muebles que descansan   sobre los distintos pisos de un edificio. También puede ser una carga importante la nieve si se acumula en exceso en una cubierta.

q   El peso de la propia estructura. En grandes estructuras (por ejemplo, edificios), el propio peso de los materiales que lo componen es una de las cargas más importantes.

q   La presión del agua como en el caso de un embalse.

   q  La fuerza del viento sobre superficies grandes

Esfuerzo

Los esfuerzos son fuerzas internas de resistencia que aparecen en las estructuras y que evitan que ésta falle. Recuerda el ejemplo del brazo sosteniendo un peso. Para que la estructura aguante las cargas, tienen que aparecer fuerzas dentro de las piezas que la componen, para que la estructura resista sin desmoronarse.

Tracción.

Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la cadena queda sometida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar o alargar su longitud.

                            

Compresión.

Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando nos sentamos en una silla, sometemos a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura. 

Cizallamiento o cortadura.

Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras.

Al cortar con unas tijeras un papel estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están sometidos a cizallamiento o cortadura lo que puede provocar que se rompan en varios trozos.

Flexión.

Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan, o viceversa.

Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona.

También se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros o la barra donde se cuelgan las perchas en los armarios.

Torsión.

Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central.

Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales.