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Subido porEdwin Hurtado Viveros Jr.
Rigidez y torsion
Este documento trata sobre conceptos fundamentales como el centro de gravedad, centro de masa, rigidez, torsión y tipos de esfuerzos en estructuras. Explica que el centro de gravedad es donde se supone concentrada toda la masa de un objeto aunque en realidad está distribuida. También describe los diferentes tipos de esfuerzos como tracción, compresión, flexión, corte y torsión, y cómo la rigidez depende del módulo de elasticidad, sección e inercia de un elemento, afectando su
Rigidez y torsion
- 1. RIGIDEZ Y TORSION CENTRODE MASA Y CENTRO DE RIGIDEZ
- 2. CENTRO DE GRAVEDAD Elcentro de gravedad (c.d.g.) es un concepto muy importante cuando se diseñan estructuras y máquinas ya que de su situación dependerá que éstas sean estables y no pierdan su posición de trabajo. En él suponemos concentrada toda la masa del objeto, pero sólo de forma virtual, ya que la masa del todos los objetos se encuantra repartida por todo él.
- 3. CENTRO DE MASA DIFERENTESFIGURAS EN ALZADA
- 4. CENTRO DE MASA MASATOTAL AFECTADA POR LA GRAVEDAD Y SU EFECTO
- 5. FUERZAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS Debidasa su propio peso, ya que, en principio, toda estructura debe soportarse a sí misma. Debidas al peso, movimiento o vibraciones de los elementos que componen el conjunto del sistema técnico. Por ejemplo, el cuadro de una bicicleta no debe deformarse cuando una persona suba a ella o cuando coja baches mientras circula. Debidas a agentes externos al propio sistema técnico. Por ejemplo, el tejado de una casa no debería venirse abajo cuando se acumule nieve sobre él, o un puente no debe caerse por el efecto del viento, etc.
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- 8. FUERZAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS Cuandolas estructuras resisten a la deformación se dice que tienen rigidez. Las fuerzas que actúan sobre los diferentes elementos de las mismas se denominan cargas. La fuerza que hace un elemento de la estructura para no ser deformado por las cargas se denomina esfuerzo. Dichos esfuerzos pueden ser:
- 9. ESFUERZOS DE TRACCION ,COMPRESION,FLEXION, CORTE Torsión, cuando las cargas que soporta la pieza tienden a retorcerla. Este es el caso de los ejes, cigüeñales y manivelas.
- 10. COMPRESION Esfuerzos a compresión,cuando las cargas que soporta la pieza tienden a aplastarla, como es el caso, por ejemplo, de las columnas.
- 11. ESFUERZOS A TRACCION Traccióno tensión, cuando las cargas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla, tal y como sucede, por ejemplo, con los cables de un puente colgante.
- 12. FLEXION Flexión, cuando lascargas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla, como sucede con las vigas.
- 13. ESFUERZOS DE CORTE Corteo cizalladura, cuando las cargas que soporta la pieza tienden a cortarla. Éste es el tipo de esfuerzo al que están sometidos los puntos de apoyo de las vigas.
- 14. RESISTENCIA La Resistencia dependede las propiedades mecánicas de los materiales constitutivos (Resistencia mecánica, Modulo de Elasticidad, etc.) y del tamaño de la sección. La Rigidez depende también del Módulo de Elasticidad, la sección, pero también de la Inercia y la longitud del elemento.
- 15. RIGIDEZ Cuando diseñamos unentrepiso es posible que aunque este correctamente diseñado pueda vibrar cuando se le de uso. Por eso es importante que además del diseño estructural por resistencia se chequeen los desplazamientos a fin del control de las vibraciones.
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- 17. RIGIDEZ Cuando diseñamos unaedificación en una zona no sísmica bastara con diseñar las columnas por resistencia, pero en zonas sísmicas habrá que tomar en cuenta los desplazamientos laterales. La rigidez podemos incrementarla aumentando la sección, añadiendo materiales con mayor módulo de elasticidad, pero también disminuyendo la longitud del elemento.
- 18. RIGIDEZ Cuando aplicamos unacarga lateral a un entrepiso con una sola columna esta se deformara de acuerdo a su rigidez. Si colocamos dos columnas de igual sección la deformación será menor e ira disminuyendo según aumente la cantidad de columna o si aumentamos las secciones.