¿Qué tipos de fuerzas actúan en una estructura?

Las fuerzas que actúan sobre una estructura se denominan cargas y pueden ser de dos tipos: Fijas como el peso propio de un puente, que siempre actúa sobre los cuerpos; o variables, como el viento que no siempre actúa sobre los objetos.

Las fuerzas que actúan sobre una estructura se denominan cargas. Hay dos tipos principales de cargas: variables o permanentes.

Las cargas que tienen que soportar las estructuras producen en sus elementos fuerzas que tratan de deformarlos denominadas esfuerzos. Hay 5 tipos de esfuerzos: compresión, tracción, flexión, torsión y cortante.

5. Tipos de esfuerzos

Las cargas que actúan sobre las estructuras pueden dividirse en tres grandes categorías cargas muertas, cargas vivas y cargas ambientales.

Las CARGAS individuales, normalmente denominadas FUERZAS, se pueden dividir en cuatro tipos: Tensión. Compresión, flexión y corte . ∎ Cuando se aplica una FUERZA a un miembro individual, produce TENSIONES, que se definen como la FUERZA dividida por el área de la sección transversal sobre la que actúa.

Estas cuatro fuerzas básicas se conocen como fundamentales porque son las únicas responsables de todas las observaciones de las fuerzas en la naturaleza. Las cuatro fuerzas fundamentales son la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte .

Los esfuerzos pueden ser: esfuerzos compuestos y esfuerzos variables. Esfuerzos compuestos es cuando una pieza se encuentra sometida simultáneamente a varios esfuerzos simples, superponiéndose sus acciones. Esfuerzos variables son los esfuerzos que varían de valor e incluso de signo.

Adeas de otras propiedades particulares, las estructuras tienen que cumplir con tres condiciones: la resistencia, rigidez y estabilidad.

Tenemos esfuerzos de tracción, compresión, flexión, torsión, cizalla y pandeo. Los elementos de las estructuras están pensados para resistir adecuadamente estos esfuerzos, es decir: para trabajar a tracción, compresión, flexión, torsión, cizalla y pandeo.

Flexión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a doblarlo, el cuerpo sufre flexión. Es el tipo de esfuerzo que soportan las vigas y las cerchas.

Al atornillar o desatornillar un tornillo, este soporta un esfuerzo de torsión.

2.- Tipos de cargas y apoyos: Vigas

Una viga puede estar sometida, como se observa en la figura siguiente, a cargas concentradas (a) o a cargas distribuidas (b) o a cualquier combinación de ambas.

Cargas estáticas: Son cargas que se encuentran aplicadas en la estructura y permanecen prácticamente constantes a lo largo de la vida útil de la estructura. Un ejemplo muy común es el peso propio de los elementos de la estructura como vigas o columnas.

Cargas fijas o permanentes: son aquellas que no varían a lo largo del tiempo, por tanto son cargas constantes. Algunos ejemplos son el peso de la propia estructura de un puente o el de los elementos que hay siempre sobre ella, como el asfalto o la barandilla.

Los diferentes tipos de fuerza son fuerzas de contacto y no fuerzas . Algunos ejemplos de fuerza son la fuerza nuclear, la fuerza gravitacional, la fuerza de fricción, la fuerza magnética, la fuerza electrostática, la fuerza de resorte, etc.

De forma general, se podría decir que los diferentes tipos de fuerza que existen son tres: fuerza resistencia, fuerza velocidad o potencia y fuerza absoluta o máxima.

Por lo anterior, se señalan 3 diferentes tipos de fuerza:

Hay 2 tipos de fuerzas, fuerzas de contacto y fuerzas que actúan a distancia . Todos los días estás usando fuerzas. La fuerza es básicamente empujar y tirar. Cuando empujas y tiras estás aplicando una fuerza a un objeto.

Estas fuerzas incluyen la fuerza normal, la tensión, la fricción y la fuerza de resorte.

La gravedad es la fuerza fundamental más débil, pero provoca la atracción de todas las masas a todas las distancias en el universo. La fuerza electromagnética es tanto atractiva como repulsiva y explica las interacciones entre las partículas cargadas, como los electrones y los protones.

ESFUERZOS MECÁNICOS

Cuando aplastamos un objeto, lo estamos sometiendo a dos fuerzas en la misma dirección y en sentido opuesto. La fuerza de acción es la que nosotros aplicamos y la fuerza de reacción es la que evita el desplazamiento del cuerpo, consiguiendo su equilibrio.

El esfuerzo es el empleo de la energía propia y de la voluntad para lograr un objetivo específico. Implica el compromiso y la habilidad de persistir en conseguir una meta, y poner lo mejor de sí para poder conseguir lo que se quiere. Por ejemplo: asistir todos los días del año al colegio para aprobar el curso escolar.

Par Torsional es una magnitud derivada de la Fuerza y se define como la fuerza aplicada a un cuerpo, a una distancia perpendicular a un eje tal que se genere en él una rotación alrededor del mismo.

Una estructura tiene que soportar su propio peso, el de las cargas que sujetan y también fuerzas exteriores como el viento, las olas, etc. Por eso, cada elemento de una estructura tiene que resistir diversos tipos de fuerzas sin deformarse ni romperse.

Además de otras propiedades particulares, las estructuras tienen que cumplir con tres condiciones: resistencia, rigidez y estabilidad.