1.-Mecánica
La mecánica es la parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos. El estudio de la mecánica engloba a:
- Estática: Se encarga del estudio del equilibrio de un cuerpo sometido a fuerzas. Se divide en estática del punto y estática del sólido rígido.
- Cinemática: Consiste en determinar y describir las trayectorias de un cuerpo sin atender a las causas que las pueden modificar.
- Dinámica: Es el análisis de las causas que modifican el movimiento de un cuerpo.
- Resistencia de materiales: Estudia la relación entre las fuerzas a las que está sometido un objeto y la deformación que sufre como consecuencia de dichas fuerzas.
- Mecánica de fluidos: Es la parte que se encarga del estudio del comportamiento de fluidos (líquidos y gases) en conducciones u otros dispositivos.
2.-Esfuerzos
- Compresión: Dirigidas hacia la superficie y cuyo objetivo es comprimir la pieza por su eje. Tiende a acortarlo aumentando su sección central.
- Tracción: Dirigidas en sentido opuesto a la superficie y cuyo objetivo es estirar la pieza por su eje. Tiende a alargarlo y a provocar un estrechamiento en su sección central.
- Cortantes: Los esfuerzos son paralelos a la superficie considerada. Intentan deslizar la sección cortándola. Producen la cizalladura de la pieza.
- Torsión: Actúa perpendicularmente al plano de la superficie. Tiende a hacer girar el sólido.
- Flexión: Tienden a obligar al sólido a girar lateralmente curvándolo. Unas fibras están sometidas a compresión y otras a tracción.
3.-El triángulo, estructura 2D indeformable
El triángulo al ser sometido a cargas exteriores no pierde su forma,
aunque sus barras estén simplemente articuladas en los vértices, ya
que transmite las cargas verticales que recibe en su vértice
superior hasta los apoyos situados en los otros dos vértices. Otros
polígonos pueden hacerse rígidos triangulándolos. Por ejemplo si
construimos un polígono de cuatro lados (cuadrado) con listones de
madera al aplicarle una fuerza tenderá a deformarse. Sin embargo, si
le colocamos una barra diagonal se convierte en una figura
indeformable.
4.-Resistencia de los materiales a los esfuerzos
5.-Elementos de las estructuras
Una estructura es un conjunto de elementos que transmiten y reparten
las cargas que soportan al terreno. Actualmente se usan las estructuras entramadas.
5.1-Cimentación
Hay muchos tipos
de cimentación según los distintos tipos de terrenos y de
estructuras que van a soportar. Suelen estar constituidos por una
mezcla de arena, grava, cemento y agua, y armado con una estructura
metálica de barras de acero (hormigón armado)
- Zapata
Se usan para unir estructuras metálicas a la cimentación. Son placas
soldadas a la base de la estructura metálica y que se sujetan al
cimiento mediante barras de acero con una rosca en su extremo
superior y con forma de gancho en el extremo inferior.
- Losa
Es una superficie horizontal de hormigón con mallazo de acero sobre
la que se asienta la estructura del edificio cuando este se halla
emplazado sobre un terreno blando o poco estable.
- Pilote
Se usan en terrenos de poca consistencia (terrenos arcillosos). Para
ello se perforan grandes agujeros y a gran profundidad hasta llegar a
la roca madre, se coloca una armadura de hierro en el interior del
agujero y se rellena de hormigón.
5.2-Elementos portantes
Los elementos portantes se dividen en:
Elementos portantes verticales (pilares, columnas y muros)
Reciben las cargas de los elementos que se apoyan en ellos y las
transmiten a un nivel inferior, hasta llegar al terreno. Pueden ser
pilares, columnas (pilares de sección circular) y muros.
Elementos portantes horizontales (vigas, viguetas y forjado)
Reciben cargas en uno o varios puntos o en toda su longitud. Sus extremos se suelen apoyar en los elementos verticales. Son las vigas, viguetas (elementos de soporte horizontal embebidas en el forjado) y forjado. Según la forma de la sección hay distintos tipos de vigas:
5.3-Ejemplos de estructuras
Arco
El arco permite cubrir espacios grandes y aumentar
los huecos en las estructuras. Los arcos y las bóvedas están
comprimidos. Con este tipo de estructuras se construyeron grandes
edificios como catedrales y acueductos.
Bóveda
Sirve para hacer una estructura con grandes
espacios abiertos. Cubre el espacio que hay entre dos muros.
Consiste en poner arcos uno detrás de otro.
Estructuras colgantes
Este tipo de estructuras basa su funcionamiento en la utilización de
cables de los que cuelga la estructura. Esos cables reciben el nombre
de tirantes. Cuando estos se pueden regular estirándolos más o
menos se llaman tensores. Los cables sólo resisten los esfuerzos de
tracción pero tienen la ventaja de poder adaptar su forma a las
cargas que reciben en cada momento.
