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

1. RIGIDEZ Y TORSION
CENTRO DE MASA Y CENTRO DE RIGIDEZ

2. CENTRO DE GRAVEDAD

El centro 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

DIFERENTES FIGURAS EN ALZADA

4. CENTRO DE MASA

MASA TOTAL AFECTADA POR LA
GRAVEDAD Y SU EFECTO

5. FUERZAS SOBRE LAS
ESTRUCTURAS
Debidas a 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.


6. TORSION

7. TORSION

8. FUERZAS SOBRE LAS
ESTRUCTURAS

Cuando las 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

Tracción o 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 las cargas que
actúan sobre la pieza tienden a
doblarla, como sucede con las vigas.

13. ESFUERZOS DE CORTE

Corte o 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 depende de 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 un entrepiso 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.

16. RIGIDEZ

Deformación

17. RIGIDEZ
Cuando diseñamos una edificación 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 una carga 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.
