ciencias

ESTRUCTURAS SOMETIDAS A CARGAS

Puede definirse, en general, una estructura como conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido.

La estructura soporta las cargas exteriores (acciones y reacciones), las cuales reparten su efecto por los diferentes elementosestructurales que resultan sometidos a diferentes esfuerzos, los cuales inducen un estado tensional, que es absorbido por el material que la constituye.

El estudio de las estructuras se lleva a cabo por dos disciplinas la Mecánica Racional y la Resistencia de Materiales. La Mecánica Racional estudia el modelo del sólido rígido, que es aquel que cumple que no se deforma y tiene resistencia infinita.Dentro de la Mecánica Racional a su vez existen varias disciplinas; una de ellas es la Está tica que nos indica que el sólido rígido ante cualquier fuerza o momento tiene que cumplir las condiciones de equilibrio. Con lo que la Estática no nos proporciona ninguna información sobre los efectos que las acciones pueden producir sobre el sólido en concreto, como las deformaciones o como la capacidadde resistir tales esfuerzos.

Por lo que es la Resistencia de Materiales la que estudia el modelo del sólido deformable donde se tiene en cuenta los fenómenos de deformación y rotura, ya que cumple que tiene resistencia finita y que se deforma, además se les supone una serie de cualidades como son la isotropía, homogeneidad continuidad

La Resistencia de Materiales se puede definir como laciencia que trata del cálculo de la resistencia mecánica, rigidez y estabilidad de las piezas de una estructura. Entendiendo como:
RESISTENCIA MECÁNICA

Las fuerzas internas máximas o tensiones que es capaz de desarrollar dicho cuerpo. Dependerá de las dimensiones del mismo y del material del que esté hecho.



ESTABILIDAD
La capacidad de un elemento de oponerse a perturbaciones,manteniendo el equilibrio.

Es decir, que la resistencia de materiales nos permitirá determinar el material más adecuado, la forma y dimensiones más convenientes que hay que dar a los elementos de una construcción o máquina para que puedan resistir la acción de fuerzas exteriores que los solicitan, así como para obtener este resultado de la forma más económica.

Estudiando la resistencia mecánicaconseguiremos diseñar los elementos del material y medida adecuados para evitar su rotura. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

Estudiando la rigidez, que se estudia cuantificando los esfuerzos interiores y las deformaciones, obtenemos las condiciones en las cuales la estructura o la pieza puede ser utilizada sin peligro de fallo.

Para terminar de explicar los conceptos anteriores se proponeel siguiente ejemplo:

Se quiere levantar un cuerpo de 100 Kg de peso y para hacer menor el esfuerzo a realizar, se utiliza una barra, que a través de un apoyo intermedio O, se usará como una palanca. Se desea en un principio calcular el esfuerzo P que se deberá aplicar en el extremo de la barra

Suponiendo la barra utilizada, como rígida, es la Mecánica la que resuelve el problema. Así porla ecuación de equilibrio:

Pero la barra, en realidad, es un sólido deformable y como tal, podría ocurrir que se rompiese o que se deformase demasiado y por tanto no nos sirviese para elevar el peso de 100 Kg.


Será precisamente la Resistencia de Materiales la que nos ayude a dimensionar la barra a utilizar, para evitar que se rompa o que se deforme demasiado

Para que no se rompa labarra

Las fuerzas exteriores que aplicamos sobre los cuerpos, provocan en ellos fuerzas interiores o tensiones que se oponen a las exteriores. Ello es debido porque las fuerzas exteriores alteran las posiciones de reposo que mantenían las partículas elementales del interior del cuerpo y se desarrollan entonces fuerzas internas que tratan de recuperar las posiciones iníciales de la misma...