Fuerzas que actúan sobre estructuras

Las estructuras deben resistir diferentes tipos de fuerzas que actúan sobre los elementos que las componen. Estas fuerzas tienen diferentes orígenes:

  • Por cuenta propia Peso, ya que, en principio, cualquier estructura debe autofinanciarse.
  • Debido al peso, movimiento o vibraciones de los elementos que componen el sistema técnico en su conjunto. Por ejemplo, el cuadro de una bicicleta no debe deformarse cuando una persona la monta o cuando sufre una colisión mientras conduce.
  • Debido a agentes externo al propio sistema técnico. Por ejemplo, el techo de una casa no debe derrumbarse cuando se acumula nieve sobre él, o un puente no debe caer con el viento, etc.

Normalmente, cuando construimos una estructura, lo hacemos para que no se deforme cuando funcione. Sin embargo, hay algunas estructuras que hacen su trabajo al deformarse y luego volver a su forma original, pero esto es menos normal. Así, al construir una grúa, no debe deformarse visiblemente al levantar cargas, o al construir una casa, no debe caer bajo la acción del viento.

Cuando las estructuras resisten la deformación, se dice que tienen rigidez. Las fuerzas que actúan sobre sus diferentes elementos se denominan cargas.

La fuerza que ejerce un elemento de la estructura para que no se deforme por las cargas se llama fuerza. Estos esfuerzos pueden ser:

Es cuando las cargas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla, como ocurre, por ejemplo, con los cables de un puente colgante.

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Es cuando las cargas que soporta la pieza tienden a aplastarla, como es el caso, por ejemplo, de los pilares.

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Es entonces cuando las cargas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla, como ocurre con las vigas.

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Es entonces cuando las cargas que soporta la pieza tienden a doblarla. Este es el caso de los ejes, cigüeñales y manivelas.

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Aquí es cuando las cargas sobre la pieza tienden a cortarla. Este es el tipo de esfuerzo al que se someten los puntos de apoyo de las vigas.

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Tipos de esfuerzo:

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Fuente: ispando.com

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