Equilibrio y resistencia

SISTEMAS Y ESTRUCTURAS
PRÁCTICA 3:
Equilibrio y Resistencia



///ÍNDICE
CONCEPTO

Equilibrio en sólidos
Resistencia

CLASIFICACIÓN
Equilibrio
Resistencia

FORMAS PARA TRABAJARLAS
Equilibrio
Resistencia
EJEMPLOS Y APLICACIONES
Equilibrio
Resistencia

MATERIALES Y PROPIEDADES
Polímeros
Madera
Cerámico
Metales y acero

BIBLIOGRAFÍA

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7,8,9,10
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///CONCEPTO
Equilibrio en sólidos;
Un sólido se encuentra en equilibrio estático cuando no se desplaza ni gira. Si un cuerpo no se desplaza, la fuerza resultante que actúa sobre éste
tiene que ser nula. Si un sólido no gira, el momento resultante de las fuerzas que actúan sobre este sólido tiene que ser nulo.

Para que un sólido permanezca en equilibriose tienen que dar las dos condiciones siguientes:
- La resultante de las fuerzas que actúan sobre el sólido, tiene que ser nula. Ésta es la condición necesaria para que el sólido no se desplace.
- El momento resultante de las fuerzas que actúan sobre el sólido tiene que ser nulo. Es la condición necesaria para que el sólido no gire.
La existencia de equilibrio en un sólido rígido libre,sometido a un sistema de fuerzas exteriores, exige que la resultante general del sistema
y el momento resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él sean

nulos.

Las tres primeras ponen de manifiesto las condiciones de equilibrio de traslación: para que el sólido no se desplace con aceleración a lo
largo de los ejes coordenados.
Las otras

tres determinan el equilibrio de rotación, paraque el cuerpo no gire alrededor de dichos ejes.

Por eso se dice que el equilibrio de un sólido indeformable está condicionado por seis parámetros, conocidos con el nombre de grados de libertad.
Si el sólido está ligado, el número de grados

de libertad disminuye y en consecuencia sus condiciones de equilibrio.

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///CONCEPTO
Resistencia;
La resistencia se define como “acción

yefecto de resistir o resistirse”.

Según la resistencia mecánica es “la causa que se opone a la acción de una fuerza”. Centrándonos únicamente en la resistencia estructural es “la que presenta una resistencia del suelo contra la deformación por una carga”.
Hay que

tener en cuenta que la resistencia estructural de un cuerpo depende del material y
de su geometría.

capacidad para resistiresfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse,
adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse.
La resistencia de un elemento estructural se define como su

Para comprobar la adecuada resistencia de un elemento estructural, es necesario calcular

da en un elemento estructural bajo la acción de las fuerzas solicitantes.

la tensión, fuerza por unidad de área, que se

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///CLASIFICACIÓN DEEQUILIBRIO
EQUILIBRIO DE SÓLIDOS APOYADOS

Se considera base de sustentación al menor contorno convexo que encierra todos los puntos de apoyo sobre el suelo.

Equilibrio estable: Cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad pasa
por la base de sustentación.
Inestable: Cuando pasa por la línea límite de dicha base.

Indiferente: Cuando la base de sustentación es tal que la verticaldel centro de gravedad siempre pasa por ella.

ESTABLE

INESTABLE

INDIFERENTE

Para que un cuerpo pesado esté en equilibrio es condición necesaria que se le aplique una fuerza vertical
cuya línea de acción pase por el centro de gravedad y neutralice el peso del cuerpo. Así se cumple que el sumatorio de fuerzas y el sumatorio de momentos es cero (las dos condiciones de equilibrio). Estose puede conseguir de dos formas, suspendiendo el cuerpo o apoyándolo sobre una superficie.

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///CLASIFICACIÓN DE EQUILIBRIO

EQUILIBRIO DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS

Es necesario que el centro de suspensión S y el centro de gravedad G estén
en la misma vertical.
a) Cuando S está por encima de G, el equilibrio será estable.
b) Cuando G está por encima de S, el equilibrio será inestable....