UNIDAD 4 .- FLEXIÓN

La flexión simple se genera con respecto a un eje principal, donde los momentos se aplican en un plano paralelo a dicho eje. Sin embargo por lo común los momentos se aplican en planos o ejes no paralelos a los ejes principales lo que se conoce como flexión asimétrica.

La forma más sencilla de flexión asimétrica se presenta en vigas que tienen por lo menos un eje de simetría y están sometidas a momentos como se indica en la siguiente figura:

En la figura se observa que el momento se aplica sobre un eje en el plano X,Y, el cual tiene un ángulo  con respecto al eje X. 

Para poder analizar este problema, el movimiento aplicado se tendrá que descomponer sobre cada uno de los ejes principales y aplicar la ecuación de esfuerzo normal para que posteriormente utilizando la superposición de efectos se encuentre el resultado.

Para  poder analizar este problema, el movimiento aplicado se tendrá que descomponer sobre cada uno de los ejes principales y aplicar la ecuación de esfuerzo normal para que posteriormente utilizando la superposición de efectos se encuentre el resultado.

Para determinar la ecuación que utilizaremos en el análisis de nuestra viga, tomemos como referencia la siguiente figura, la cual tiene un momento aplicado sobre el eje “B” y tiene un ángulo  con respecto al eje “Z”.

Si se determinan las componentes del momento sobre el eje “Y” y “Z”, se tendrá:

En la última figura se observa q se genera un eje i, en el cual los esfuerzos tendrán un valor igual a cero, para esta condición de carga este es el eje neutro, por lo cual es esfuerzo resultante es igual a cero. Se observa que tiene también un ángulo j con respecto al eje “Z” el cual se puede determinar con la siguiente formula.

4.1.-DIAGRAMA DE CORTANTE Y MOMENTO FLEXIONANTE EN VIGAS ESTÁTICAMENTE DETERMINADAS

Diagramas de fuerza cortante.

Conviene gráficar los valores de la fuerza cortante contra suposición en la viga. Tal gráfica se llama diagrama de fuerza cortante y lo que sigue es un análisis del método para crearlo.

Indicaciones para el trazo de diagramas de fuerzas cortantes de vigas sometidas a cargas concentradas.

---Regla General: La magnitud de la fuerza cortante en cualquier parte de la viga es  igual a la suma algebraica de todas la fuerzas externas que actúan ala izquierda de la sección de Interés.

1. Trace los ejes vertical y Horizontal del diagrama en relación con el diagrama de carga de la viga

2. Rotule el eje vertical como Fuerza Cortante, V, y dele las unidades de Fuerza.

Hacer el diagrama de Fuerza Cortante y de Momento Flector de la viga 

2. Prolongue las líneas de aplicación de cargas o reacciones en la viga hasta el diagrama de fuerza cortante. Rotule los puntos de interés, a partir del extremo izquierdo de la viga.

3. Construya la grafica de fuerza cortante inicie desde el extremo izquierdo de la viga y siga las siguientes reglas:

A). Los diagramas de fuerza cortante empiezan y terminan en Cero en los extremos de la viga.

B).Una carga concentrada o Reacción dirigida hacia arriba provoca un incremento repentino igual al valor de la fuerza cortante.

C).En cualquier segmento de una viga donde no hay cargas aplicadas el valor de la fuerza cortante se mantiene constante, lo que da por resultado una línea horizontal recta en el diagrama.

D).Una carga concentrada en una viga provoca un cambio repentino de la fuerza cortante que actúa en la misma en una cantidad igual a la magnitud de la carga y en la dirección de esta.

E).Muestre el valor de la fuerza cortante correspondiente a puntos estratégicos en el diagrama. 

Diagramas de Momentos Flexionantes.

Los momentos flexionantes, además de las fuerzas cortantes, se desarrollan en vigas por la aplicación de cargas perpendiculares a la viga. Estos momentos flexionantes  son los que hacen que la viga a suma su figura característica curvadao “flexionada”.

La determinación de la magnitud de los momentos flexionantes en una viga es otra aplicación del principio de equilibrio estático.

Para determinar un momento V interno que mantiene en equilibrio un segmento de la viga, se puede usar la parte izquierda o derecha del cuerpo libre de la viga. La magnitud del momento flector se encuentra sumando los momentos causados por todas las fuerzas multiplicadas por sus respectivos brazos. Las fuerzas internas Vx y Px así como los momentos aplicados deben incluirse en la suma. Para excluir los momentos causados por éstas últimas fuerzas conviene seleccionar el punto de intersección de esas dos fuerzas internas como el punto respecto al cual se suman los momentos. Este punto se encuentra sobre el eje centroidal de la sección transversal de la viga. El momento flector interno puede ser interpretado físicamente como compresión sobre las fibras superiores de la viga y tracción sobre las inferiores (esta es la definición de un momento positivo). 

---Reglas para dibujar diagramas de Momentos Flexionantes

1. En los extremos de un a viga simplemente apoyada , el momento flexionante es cero.

2. El cambio del momento flexionante entre dos puntos de una viga es igual al área bajo la curva de fuerza cortante entre dichos puntos.

3. El máximo momento flexionante ocurre en un punto donde la curva de la fuerza cortante corta su eje cero.

4. En una sección de la viga donde actúan cargas distribuidas, el diagrama de momentos flexionantes será curvo.

5. En una sección de la viga donde no hay cargas aplicadas, el diagrama del momento flexionante será una línea recta.

6. La pendiente de la curva del momento flexionante en un punto cualquiera es igual a la magnitud de la fuerza cortante en dicho punto. 

4.2.- ESFUERZO NORMAL Y CORTANTE EN VIGAS

ESFUERZO NORMAL:

El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal

ESFUERZO CORTANTE:

La tensión cortante o tensión de corte es aquella que, fijado un plano, actúa tangente al mismo. Se suele representar con la letra griega tau 

En piezas alargadas, como vigas y pilares, el plano de referencia suele ser un paralelo a la sección transversal A diferencia del esfuerzo normal, es más difícil de apreciar en las vigas ya que su efecto es menos evidente.

Los esfuerzos internos sobre una sección transversal plana de un elemento estructura se definen como un conjunto de fuerzas y momentos estéticamente equivalentes a la distribución de tensiones internas sobre el área de esa sección.

Así, por ejemplo, los esfuerzos sobre una sección transversal plana Σ de una viga es igual a la integral de las tensiones t sobre esa área plana. Normalmente se distingue entre los esfuerzos perpendiculares a la sección de la viga (o espesor de la placa o lámina) y los tangentes a la sección de la viga (o superficie de la placa o lámina):

Esfuerzo normal (normal o perpendicular al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones normales σ, es decir, perpendiculares, al área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo normal.

Esfuerzo cortante (tangencial al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones cortantes τ, es decir, tangenciales, al área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo cortante.

4.3.- DEFLEXIÓN EN VIGAS

 La figura muestra una viga con perpendiculares al eje y ubicada en el plano  de simetría de la sección:

  En elemento de la viga mostrado en la figura, se deforma de tal manera que cualquier  punto en una sección transversal entre apoyos se desplaza prácticamente paralelo a las cargas.

Estos desplazamientos se denomina las deflexiones o flechas del momento.

Al estar las cargas ubicadas en el Eje Principal de Inercia, hace que las secciones transversales se desplacen verticalmente.

  

para la solución de vigas estáticamente indeterminadas se necesita la deflexión de la viga y sus características giratorias.

 Método de trabajo real: Este método utiliza el principio de conservación de energía, que genera el trabajo externo, el cual debe ser igual al trabajo interno de deformación producto por los esfuerzos causadas por las cargas. La desventaja del método radica en su limitación, por que solo analiza una incógnita, no se amplía este método a más de un desplazamiento o rotación.

•Método de Castigliano: Este método es el Teorema de Castigliano, que, es la derivada parcial del trabajo de la deformación elástica, expresada en función de la fuerza; es igual al desplazamiento de su punto de paliación y sentido de las fuerzas.

• Método de trabajo virtual: Este método es el más versátil de los métodos tradicionales, para evaluar deflexiones elásticas de estructuras. Este método solo es aplicable a aquellos casos, en donde esta permitido la superposición, por su forma finita de análisis.

• Método de la doble integración: Este método permite ver, la ecuación de curvatura de la viga, la cual resulta del análisis de la ecuación diferencial de la línea elástica de una viga a flexión pura. La primera integración de la ecuación da la pendiente de la elástica en cualquier punto; la segunda integración se obtiene la ecuación de la elástica misma.

• Método de área de momentos: Este método, se basa en dos teoremas, que resultan muy útiles, para el cálculo de pendientes y deflexiones de vigas y pórticos.

 • Método de la viga conjugada: Este método consiste en cambiar el problema de encontrar, las pendientes y deflexiones causadas en una viga por un sistemas de cargas aplicadas. Tiene la ventaja de que no necesita conocer previamente un punto de tangente cero, por lo cual se puede averiguar directamente la pendiente y deflexión en cualquier punto de la elástica. 

Relación entre curvatura y momento

•La curva elástica de una viga es la forma que toma el eje neutro cuando se carga la viga.

La pendiente (Ay B)de una viga es la pendiente de la tangente a la elástica en un punto cualquiera.

•La deflexión (A y B)de una viga es el movimiento (desviación) de un punto situado sobre la elástica con respecto a su posición original sin carga. 

•Radio de curvatura, es el radio del arco (cada segmento de la elástica)

•El centro de curvatura es la intersección de los radios.

Existe una relación definida entre el radio de curvatura de la viga, el esfuerzo en las fibras extremas y el momento flexionante que produce ese esfuerzo.

                                                                                               

Fig.(a) muestra una pequeña sección de una viga sin carga de longitud dx.

Fig. (b) muestra la misma sección después de que la viga se ha deformado por la
  acción de las cargas aplicadas.

4.4 .- VIGAS ESTATICAMENTE INDETERMINADAS.

Una viga estáticamente indeterminada tiene tres o más puntos de apoyo (sean simples, articulados, empotres, etc.), el equilibrio de los momentos y cortantes no puede determinarse solo con ecuaciones de equilibro de las fuerzas en X y en Y ya que tenemos tres o más nodos que transmiten momentos positivos o negativos que hay que equilibrar para obtener un momento resultante.

Indeterminación estática.

Se define como el número de acciones redundantes o exceso de reacciones internas y externas, que no es posible determinar por medio del equilibrio estático. Se puede decir que es la diferencia entre el número de incógnitas y ecuaciones disponibles de equilibrio estático. Por ejemplo la viga de la figura 1 tiene tres reacciones desconocidas y solo  se dispone de dos ecuaciones de equilibrio, la viga es indeterminada en  grado 1:

Número de incógnitas = NI = 3

Ecuaciones de equilibrio = EE = 2

Grado de indeterminación = GI = NI – EE  =  3 – 2  =  1

NI  =  Reacciones verticales y momento en el empotramiento = 5

EE =  Equil. Vertical y suma de momentos = 2

GI =   5 – 2  =  3

En ambos casos los GI representan el número de ecuaciones adicionales para su solución.

·       Solución De Vigas Híper estáticas

Se analizan vigas estáticamente indeterminadas con objeto de conocer las reacciones externas e internas en los soportes, así como las deformaciones angulares y lineales que ocurren a través de su longitud cuando se les somete a carga externa. Las deformaciones angulares son las rotaciones o pendientes que se miden mediante una tangente trazada a la curva elástica (Diagrama de deformación) y las lineales son los desplazamientos verticales que se miden entre el eje original de la viga y el eje cuando la barra se flexiona. La figura 3 muestra esta condición.

   

P =  Carga aplicada.

æ =  Rotación o pendiente.

ä =  Deformación lineal o flecha.

Método de la doble integración.

Es uno de tantos métodos que se basan en el análisis de las deformaciones, en particular la de los soportes.  El método consiste en integrar sucesivamente una ecuación denominada “Ecuación  Diferencial de la Elástica” dada por la expresión:

E = Módulo elástico del material del que está hecha la viga.

I = Momento de inercia de la sección transversal respecto al eje neutro.

M_x = Ecuación de momentos a lo largo de toda la barra.

Al integrar sucesivamente la ecuación de momentos, aparecen constantes que será necesarios definir. Estas constantes se determinan en función de las condiciones de frontera, que generalmente las definen los tipos de apoyo o la simetría de la carga. Recordemos que un apoyo  simple tiene pendiente pero no tiene flecha y un apoyo empotrado no tiene ni pendiente ni flecha. En un punto cualquiera de la viga, la pendiente es la misma analizando las cargas y momentos a la izquierda o a la derecha del punto.

MÉTODO DE SUPERPOSICIÓN.

         

El principio de superposición establece que el efecto de un conjunto de cargas que actúa simultáneamente, es el mismo cuando se suman los efectos de cada una de ellas actuando por separado. Bajo este concepto, es posible solucionar una viga continua analizando las rotaciones en los extremos de las barras para las cargas dadas considerando a cada barra simplemente apoyada.

UNIDAD 5 .- ESFUERZOS COMBINADOS

Tipos de esfuerzo:

Flexión: Se produce cuando los pesos o cargas tienden a doblar piezas.

Tracción: Provoca el estiramiento de algunas piezas de la estructura.

Compresión: La soportan aquellos elementos que tienden a ser aplastados.

Torsión: La experimentan aquellas piezas que tienden a ser retorcidas.

Cortadura: Se produce cuando las cargas tienden a desgarra o cortar las piezas 

Todos estos temas se manejan con condiciones idealizadas donde solo un efecto ocurre a la vez. Comúnmente esto es muy difícil dado que se pueden presentar 2 o mas efectos al mismo tiempo.

Los elementos de maquinas por lo general no están sometidos a un solo tipo de esfuerzo, si no mas bien ala interacción de varios esfuerzos de manera simultanea.

5.1.- CIRCULO DE MOHR PARA ESFUERZOS.

 

El círculo de Mohr es una representación grafica de los estados de esfuerzo a los que

están sometidos los sólidos. El eje X nos entrega los valores de los esfuerzos normales en

los puntos en que corta el circulo (ó1 y ó2). La línea paralela al eje Y que pasa por el

centro del circulo muestra los esfuerzos de corte máximo y mínimo al intersecarse con le

circulo.

Para graficar el círculo de Mohr se debe tener en cuenta lo siguiente:

1. Se deben calcular antes los esfuerzos principales  .σx , σy , σz y σxy

σ= Fx/A  σy=Fy/A  σz=Fz/A

2. Dibujar un plano cartesiano con escalas iguales tanto en X como en Y.
3. El siguiente paso es ubicar los puntos

A(σx, σxy) y B(σy, -σxy).

4. Trazar una línea que una los puntos A y B.
5. Encontrar el centro del círculo con la ecuación

σc= (σx + σy)/2

6. Hallar el radio del círculo:

7. Trazar el círculo.

8. El ángulo 2È indica la deformación en grados, o cuanto se desplazo el solidó de su eje

inicial.

9. Identificar los puntos extremos.

Se dibuja un punto en X de coordenadas σx y σxy, y un punto Y de coordenadas óy y -óxy.

Se traza una línea uniendo los puntos X y Y, la cual define el punto de intersección con el

eje X (o Sigma) y se dibuja el circulo con centro en C, con diámetro XY. Al observar que la

abcisa de C y el radio del círculo son respectivamente iguales a las cantidades ómed y R.

Las abscisas de los puntos A y B en donde el círculo interseca el eje ó representan

respectivamente los esfuerzos principales σmax y σmin en el punto considerado.

Ejemplo.

                    -Trace el circulo de Mohr para:

                                                                                      Solución

σx=200 Pa

σy=-100 Pa

σxy=50 Pa

A(200,50) B(-100,-50)

σc=(200 - 100)/2 = 50 Pa

r=((150^2)+(50^2))^(1/2)= 158.11

5.2.-ANÁLISIS DE ESFUERZOS BAJO CARGAS COMBINADAS

En los primeros temas del curso de mecánica de materiales se analizaron elementos sometidos a tensión, compresión, torsión y flexión. Todos estos temas se manejan con condiciones idealizadas donde solo un efecto ocurre a la vez. Comúnmente esto es muy difícil dado que se pueden presentar 2 o más efectos al mismo tiempo.

Como se puede ver en la siguiente figura:

                                                         

 

Recordando la definición de esfuerzo, nos encontramos que es el resultado de la división entre una fuerza y el área en la que se aplica. Se distinguen dos direcciones para las fuerzas, las que son normales al área en la que se aplican y las que son paralelas al área en que se aplican. Si la fuerza aplicada no es  normal ni paralela a la superficie, siempre puede descomponerse en la suma vectorial de otras dos que siempre resultan ser una normal y la otra paralela.

Los esfuerzos con dirección normal a la sección, se denotan como s (sigma) y  representa un esfuerzo de tracción cuando apunta hacia afuera de la sección, tratando de estirar al elemento analizado. En cambio, representa un esfuerzo de compresión cuando apunta hacia la sección, tratando de aplastar al elemento analizado.

El esfuerzo con dirección paralela al área en la que se aplica se denota como t (tau) y representa un esfuerzo de corte. Este esfuerzo, trata de cortar el elemento analizado, tal como una tijera cuando corta papel, uno de sus filos mueven el papel hacia un lado mientras el otro filo lo mueve en dirección contraria resultando en el desgarro del papel a lo largo de una línea.

Las unidades de los esfuerzos son las mismas que para la presión, fuerza dividida por área, se utilizan con frecuencia : MPa, psi, Kpsi, Kg/mm², Kg/cm².

Se analizará la situación de un trozo pequeño de material ubicado dentro de una viga u otro elemento estructural. Este pequeño trozo tendrá forma de cubo con aristas infinitesimales de valor : dx, dy , dz.  Este cubo tiene seis caras y en cada una de ellas se considerará que actúan tres esfuerzos internos: uno normal y dos de corte. La notación utilizada es:  s_x para el esfuerzo normal aplicado en la cara normal al eje x, de igual forma se definen s_y,  s_z . Para los esfuerzos cortantes, la notación es t_ab  que denota  el esfuerzo de corte que actúa en la cara normal al eje ‘a’ y que apunta en la dirección del eje ‘b’. De esta forma se tienen:t_xy t_xz t_yx t_yz t_zx t_zy.

 

Al interior de un elemento bajo carga, cada punto del cuerpo tiene valores particulares para estas 18 variables (cada cara del cubo dx dy dz tiene tres esfuerzos, uno normal y dos de corte), al analizar un punto vecino el valor de las variables cambia. Si se analizan las superficies exteriores de un elemento estructural bajo carga, se encuentra que sobre estas caras, los esfuerzos internos no existen, esto anula tres esfuerzos pero por equilibrio de fuerzas se anulan 5 esfuerzos, por lo tanto, se puede simplificar el modelo tridimensional a uno bidimensional que contiene solo tres variables, s_x s_y t_xy, las cuales describen el estado de tensiones de un punto sobre la superficie exterior de un cuerpo bajo carga.

Este grupo de esfuerzos actuando sobre un punto es el estado de tensiones del punto. Representa una situación de cargas que puede transformarse rotando el cubo dx,dy,dz. Esto genera un cambio en las tensiones sobre las caras, los esfuerzos varían en magnitud y sentido pero en conjunto, el estado de tensiones se ha cambiado por otro equivalente.

Desde el punto de vista del material, las características propias determinan si es más resistente a las cargas normales o a las cargas cortantes, de aquí nace la importancia de transformar un estado de tensiones general en otro particular que puede ser más desfavorable para un material.

Se considera un trozo plano y un cambio de ejes coordenados rotando el sistema original en un ángulo a.

El estado de esfuerzos cambia a otro equivalente s_x’ s_y’ t_x’y’ que deben calcularse en base a los esfuerzos originales. Tomando un trozo de elemento plano se tiene que : 

5.3.- ESTRUCTURAS.

PROPIEDADES MECÁNICAS

Las propiedades mecánicas de los materiales son las que definen el comportamiento de estos. Las mas importantes son elasticidad, rigidez, plasticidad, dureza, fragilidad, tenacidad, resistencia a la fatiga, resiliencia y resistencia mecánica.

La elasticidad es la capacidad que tienen los materiales elásticos de recuperar la forma primitiva cuando cesa la carga que los deforma. Si se rebasa el limite elástico, la deformación que se produce es permanente.

La rigidez es su opuesto, en esta caso se rebasara antes el limite de elasticidad y el material se fracturara.

La plasticidad es la capacidad que tienen los materiales de adquirir deformaciones permanentes bajo la acción de esfuerzos exteriores, sin llegar a la ruptura.

La dureza es la mayor o menor resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o penetrados.

La fragilidad es la propiedad opuesta a la tenacidad; el intervalo plástico es muy corto y por tanto , sus limites elásticos y de rotura están muy próximos.

La tenacidad es la capacidad de resistencia a la rotura por la acción de fuerzas exteriores.

La resistencia a la fatiga es la resistencia que ofrece un material a los esfuerzos repetitivos.

La resistencia mecánica es la capacidad de los materiales a soportar esfuerzos de tracción o compresión, cizalladura o esfuerzos cortantes, flexión y torsión.

ESFUERZOS A QUE PUEDEN SER SOMETIDOS LOS MATERIALES

Los materiales sólidos responden a fuerzas externas como la tensión, la compresión, la torsión, la flexión o la cizalladura. Los materiales sólidos responden a dichas fuerzas con:

·                     Una deformación elástica (en la que el material vuelve a su tamaño y forma originales cuando se elimina la fuerza externa)

·                     Una deformación permanente

·                     Una fractura

La tensión es una fuerza que tira; por ejemplo, la fuerza que actúa sobre un cable que sostiene un peso. Cuando un material esta sometido a tensión suele estirarse, y recupera su longitud original(deformación elástica),si esta fuerza no supera el límite elástico del material. Bajo tensiones mayores, el material no vuelve completamente a su situación original(deformación plástica), y cuando la fuerza es aún mayor, se produce la ruptura del material.

La compresión es una fuerza que prensa, esto tiende a causar una reducción de volumen.

Si el material es rígido la deformación será mínima ,siempre q la fuerza no supere sus limites; si esto pasa el material se doblaría y sobre el se produciría un esfuerzo de flexión.

Si el material es plástico se produciría una deformación en la que los laterales se deformarían hacia los lados.

La flexión es una fuerza en la que actúan simultáneamente fuerzas de tensión y compresión; por ejemplo, cuando se flexiona una varilla, uno de sus lados se estira y el otro se comprime.

Si estas fuerzas no superan los limites de flexibilidad y compresión de del material este solo se deforma, si las supera su produce la ruptura del material.

La torsión es una fuerza que dobla el material, esto se produce cuando el material es girado hacia lados contrarios desde sus extremos. En este tipo de fuerza también actúan simultáneamente tensión y compresión.

Si no se superan sus limites de flexión este se deformara en forma de espiral ,si se superan el material sufrirá un ruptura.

La cizalludura es una fuerza que corta, esto se produce cuando el material presionado(en dos partes muy cercanas) por arriba y pro abajo. En este tipo de fuerza también actúan simultáneamente tensión y compresión.

Si esta fuerza no supera los limites de flexión y compresión del material este se deformara ,si los supera la fuerza producirá un corte en este.

ENSAYOS Y SUS TIPOS

Los ensayos son procedimientos normalizados que permiten conocer o comprobar las características y propiedades de los materiales.

Debido a la gran cantidad de tipos de ensayos que se realizan en la industria, se han clasificado en tres criterios para clasificarlos.

1º. Dependiendo de la rigurosidad de sus ejercicios:

Ensayos técnicos de control. Son aquellos que se realizan con rapidez y simplicidad.

Ensayos científicos. Son aquellos que se realizan con gran precisión, fidelidad y sensibilidad; para investigar características técnicas de nuevos materiales.

2º. Dependiendo de la forma de realizar los ensayos:

Ensayos destructivos. Son aquellos en los que los materiales sometidos a este tipo de experimentos ven alteradas su forma y presentación inicial.

Ensayos no destructivos. Son aquellos en los que los materiales sometidos a este tipo de experimentos no ven alteradas su forma y presentación inicial.

3º. Dependiendo de los métodos empleados en la determinación de as propiedades de los materiales:

Ensayos químicos. Son aquellos que nos permiten conocer la composición química cualitativa y cuantitativa del material, así como su comportamiento ante los agentes químicos.

Ensayos metalográficos. Son aquellos en los que se estudia la estructura interna del material con ayuda del microscopio.

Ensayos físicos y físico-químicos. Son aquellos que nos permiten determinar las propiedades físicas, las imperfecciones y las malformaciones del material.

Ensayos mecánicos. Son aquellos que determinan las características elásticas y de resistencia de los materiales sometidos a esfuerzos o deformaciones.

TIPOS DE ESTRUCTURA

Las estructura es un elemento o conjunto de elementos unidos entre si, con la finalidad de soportar diferentes tipos de esfuerzos.

- Las estructuras se pueden dividir en dos grupos según la posición de sus elementos (horizontal-vertical) o la movilidad de sus elementos(rígidas-verticales).

-Para el diseño y construcción de estas hay que tener en cuenta las propiedades mecánicas de los materiales y el tipo de esfuerzos al que van a estar sometidos estos.

-Algo que también hay que tener en cuenta es la estabilidad de la estructura, para ello hay que tener en cuenta la situación centro de gravedad y la amplitud de su base de apoyo.

Centro de gravedad es el punto donde confluye la fuerza resultante de la suma de todas las fuerzas que constituyen el peso del cuerpo o estructura. Para hallarlo hay que hacer las medianas de cada uno de sus lados (hallar el baricentro). Contra mas cerca del suelo este mas estabilidad tendrá la estructura .

ESTRUCTURAS HORIZONTALES Y VERTICALES

 

Las estructuras verticales son aquellas en las que los elementos que soportan los mayores esfuerzos están colocados en posición vertical .

ESTRUCTURA DE BASE VERTICAL

Las estructuras horizontales son aquellas en las que los elementos que soportan los mayores esfuerzos se hallan colocadas horizontalmente. En este tipo de estructuras los elementos sometidos a mayor esfuerzo trabajan a flexión.

ESTRUCTURAS RIGIDAS Y ESTRUCTURAS ARTICULADAS

Las estructuras rígidas son aquellas que no se deforman cuando se les aplica diferentes fuerzas, excepto si sus elementos se rompen.

Las estructuras articuladas son aquellas en las que cuando se les aplica una fuerza, la estructura se deforma, controladamente, al desplazarse los elementos que la integran.

El triangulo es un estructura rígida, en cambio las formas como el cuadrado ,pentágono, hexágono, etc...pueden articularse por sus vértices. A pesar de ello se pueden transformar en estructuras rígidas si les añadimos algún elemento como puede ser una escuadra, cartelas , arcos ,tirantes, barras puestas de forma que la figura quede compuesta de varios triángulos, etc... que dan rigidez a la figura