Dosier Estructuras 3º ESO

¿Qué es una Estructura?

"Una estructura es un conjunto de elementos unidos entre sí, con la misión de soportar las fuerzas que actúan sobre ellos."

Fíjate en la imagen siguiente donde puedes ver algunos de los elementos de una estructura:

[pic 1]

Como vemos, las estructuras sirven para soportar fuerzas, por eso vamos a estudiar primero un poco las fuerzas.

Fuerza: es todo aquello capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) o de modificar su estado de reposo o movimiento (efecto dinámico). Las fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman Cargas.

Tipos de Cargas en las Estructuras

Las cargas son las fuerzas que tienen que soportar.

- Cargas Fijas: las que no varían sobre la estructura. Siempre tienen el mismo valor. Por ejemplo, el propio peso de la estructura y el de los cuerpos que siempre están en la estructura.

- Cargas Variables: las que pueden variar sobre la estructura con el paso del tiempo. Ejemplos: la fuerza del aire, el peso de la gente, la nieve, etc.



En la figura anterior... ¿Qué cargas son fijas y variables?.

- Cargas Fijas: peso de la estructura y el peso del depósito.[pic 2]

- Cargas Variables: fuerza del viento y el peso del agua.

Esfuerzos en las Estructuras

Lo primero... ¿Qué es un esfuerzo?.

Un esfuerzo es la fuerza interna que experimentan los elementos de una estructura cuando son sometidos a fuerzas externas. Los elementos de una estructura deben soportar estos esfuerzos sin romperse ni deformarse.

Pongamos un ejemplo para que quede más claro.

Cuando te tiras de un dedo de la mano hacia fuera (fuerza externa), notas una tensión en su interior que te causa cierta molestia. Pues bien, los elementos de una estructura (una viga por ejemplo), cuando están sometidos a una fuerza externa, también soportan en su interior unas tensiones internas o esfuerzos que no somos capaces de verlos, pero están ahí, al igual que las del dedo de la mano. A estas tensiones internas es a lo que se le llama esfuerzos.

Hay 5 tipos de esfuerzos diferentes.

- Esfuerzo de Tracción: Un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción, cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a estirarlo. Un ejemplo sería el cable de una grúa. Ojo tiende a estirarlo, pero en una estructura no debe conseguirlo nunca, por lo menos de forma visual (que se vea a simple vista). Esto debe pasar para todos los esfuerzos explicados a continuación.

- Esfuerzo de Compresión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de compresión, cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a comprimirlo (juntarlo). Ejemplo las patas de una silla.

- Esfuerzo de Flexión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de flexión, cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a curvarlo. Un ejemplo es la tabla de una mesa.

[pic 3]

Estos 3 tipos de esfuerzos son los principales, pero hay más.

- Esfuerzo de Torsión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de torsión, cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a retorcerlo. Ejemplo: una llave abriendo una cerradura.

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