Estática "El blog en Equilibrio": ESTÁTICA APLICADA CON DIAGRAMAS

Dependiendo de su posición dentro de la estructura y del tipo de fuerzas que actúan sobre ellos, los elementos o piezas de las estructuras soportan diferentes tipos de esfuerzos. Dichos esfuerzos pueden ser:

De traccción, cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla, tal y como sucede, por ejemplo, con los cables de un puente colgante.

De compresión, cuando las fuerzas que soporta la pieza tienden a aplastarla, como es el caso, por ejemplo, de los pilares.

De flexión, cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla, como sucede con las vigas.

De corte o cizalladura, cuando las fuerzas que soporta la pieza tienden a cortarla. Este es el tipo de esfuerzo al que están sometidos los puntos de apoyo de las vigas.

De torsión, cuando las fuerzas que soporta la pieza tienden a retorcerla. Este es el caso de los ejes, los cigüeñales y las manivelas.

De estos tipos de fuerza se pueden hacer varios tipos de estructuras, como por ejemplo a los puentes:

Puentes viga: Trabaja a compresión en su parte superior y a tracción en su parte inferior.
En arco: La estructura trabaja a compresión.
Colgantes: La estructura trabaja a tracción.
En ménsula: Trabaja a tracción en su parte superior y a compresión en su parte inferior.
Atirantados: Tienen la particularidad de no ser sujetados en los extremos, sino cerca del centro de sus vigas.
Apuntalados: Las fuerzas pueden estar distribuidas en un gran número de miembros.

Los diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante ofrecen al ingeniero una gran cantidad de información útil para el diseño; de estos se puede obtener información sobre el comportamiento en un conjunto de un miembro, las posiciones en las cuales pueden cambiar las secciones transversales estructurales requeridas y aun los lugares donde puede usarse una articulación.

En la mayoría de los casos, los diagramas son fáciles de dibujar; puede ser a través de los gráficos de las ecuaciones o usando relaciones entre carga, fuerza cortante y momnto flexionante.

A continuación se muestran algunos diagramas de momentos, cortantes y reacciones de los ensayos sobre modelos de puente:

CARGAS Y REACCIONES