estructuras

1. ESTRUCTURAS I
ESTRUCTURAS
El conceptode estructura provienedel términolatino “structūra”. Unaestructurasuele ser
definida como el conjuntode loselementos importantesde un cuerpo, unedificio u otracosa.
La estructura suele relacionarse conla armaduraque sirve de soportepara ese determinado
cuerpo, edificio, entre otros.
La palabra estructuraes utilizadaen diversas materias.
Desde la Arquitectura y la ingeniería civil se hace referencia a los elementos que
cumplen la función de resistir las cargas. Para ello cumplen la condición de
estabilidady equilibrio. La primera condición se vincula con losmovimientosde los
edificios. Esto evita posiblesderrumbesa causasde factores externoscomo el
viento. La segundacondición, el equilibrio, garantizatambién la inmovilidad, peroa
su vezno permite que se altere la formadel edificio.
A. ANTECEDENTES HISTÓRICOS
1. Leonardo de Vinci (1452 – 1519) Pintor, músico, científico. Estudioen forma
experimental la resistencia de algunosmateriales. Escribió: “Ensayo de la
resistencia dealambresde acero devariaslongitudes”.
2. GalileoGalilei (1564– 1642) Astrónomoy físico italiano. Realizo ensayosen
elementos a tracción, compresióny ensayosde flexión de vigas. Escribió “Dos
NuevasCiencias”
3. Robert Hooke (1635 – 1703) Físico, inventory matemático inglés. Reconoció la
proporcionalidad entreesfuerzosy deformaciones(Ley deHooke).

2. ESTRUCTURAS I
4. Jacob Bernoulli (1654 – 1705) Estudió la forma de lasvigasbajo cargas(curva
elástica)
5. Leonard Euler (1707 – 1783) Desarrollo trabajossobrelasdeformacionesen vigas
y presentó losfundamentosdelfenómeno depandeo.
6. CharlesAgustin Coulomb(1736 – 1806) Físico francés. Estudió los esfuerzos
internosen vigasy los fundamentosdelproblema detorsión en barras.
B. TIPOS DE FUERZAS EN LAS ESTRUCTURAS
C. ESFUERZOS EN LAS ESTRUCTURAS
Unesfuerzo es la fuerza interna que experimentan los elementosde una estructuracuando
sonsometidosa fuerzas externas. Loselementos de una estructuradeben soportarestos
esfuerzos sin romperseni deformarse.
Las fuerzas internas de unelemento están ubicadasdentrodel material por lo que se
distribuyenen todael área, justamentese denominaesfuerzo por la unidadde área, la cual
se denotacon la letra griega sigma(ợ) y es un parámetroque permite comparara la
resistencia de dos materiales, yaque establece unabase comúnde referencia.
FuerzasExternas Fuerzas Internas

3. ESTRUCTURAS I
Hay 5 tiposde esfuerzos diferentes.
 ESFUERZODE TRACCIÓN: Unelementoestásometidoa un esfuerzo de tracción,
cuandolas fuerzas que actúansobre él, tienden a estirarlo.
Hace que se separen entre si las distintaspartículas que componenunapieza,
tendiendoa alargarla.
 ESFUERZODE COMPRESIÓN: Unelementoestá sometidoa unesfuerzo de
compresión, cuandolas fuerzas queactúan sobreél, tienden a comprimirlo
(juntarlo).
Hace que se aproximenlas diferentes partículas de unmaterial, teniendo a producir
acortamientoso aplastamientos.

4. ESTRUCTURAS I
 ESFUERZODE FLEXIÓN: Unelementoestásometidoa unesfuerzo de flexión,
cuandolas fuerzas que actúansobre él, tienden a curvarlo.
Es una combinaciónde comprensióny de tracción. Mientrasque las fibras
superioresde la pieza sometidaa unesfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se
acortan, o viceversa.

5. ESTRUCTURAS I
Estos3 tiposde esfuerzosson los principales, pero hay más.
 ESFUERZODE TORSIÓN: Unelementoestásometidoa unesfuerzo de torsión,
cuandolas fuerzas que actúansobre él, tienden a retorcerlo.
Las fuerzas de torsiónson las quehacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su
eje central.

6. ESTRUCTURAS I
 ESFUERZODE CORTADURA - CIZALLAMIENTO:Unelementoestá sometidoa un
esfuerzo de cortadura, cuandolas fuerzas que actúansobre él, tienden a cortarlo o
rasgarlo.
Se produce cuandose aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendoque las
partículas del material tiendan a resbalar o desplazarselas unasobre las otras.

7. ESTRUCTURAS I
 ESFUERZODE PANDEO:Elpandeoes un fenómenode inestabilidad elástica que
puede darse en elementoscomprimidosesbeltos, y que manifiesta porla aparición
de desplazamientosimportantes transversalesala dirección principal de la
comprensión.
En ingenieria estructuralel fenomeno aparece principalmente en pilares y
columnas, y se traduceen la aparicion de unaflexion adicional al pilar cuandose
halla sometidoa la accion de esfuerzos axiales de cierta importancia.