Tracción.
En
el cálculo de estructuras de ingeniería se denomina tracción al esfuerzo
interno que está sometido un cuerpo por la aplicación de de dos fuerzas que
actúan en sentido opuesto y tienden a estíralo.
Lógicamente
se considera que las tensiones que tienen cualquier sección y poseen sentidos
opuestos a dichas fuerzas que intentan alargar el cuerpo.
Comportamiento de los
materiales ante la tracción.
Son
muchos los materiales que se ven sometidos a tracción en los diversos procesos mecánicos.
Especial interés vienen los que se utilizan en obras de arquitectura o
ingeniería, tales como las rocas, la madera, el concreto, el acero, entre
otros.
Cada
material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la
tracción. Algunas de ellas son:
·
Elasticidad
·
Plasticidad
·
Ductilidad
·
Fragilidad
Los
materiales con características pétreas, naturales o artificiales como el
concreto, se comportan mal frente a esfuerzos de tracción, hasta el punto que
la resistencia que poseen no suele considerarse en el cálculo de las
estructuras.
El
acero soporta grandes esfuerzos de tracción y se considera uno de los
materiales idóneo para ello. El acero en barras corrugadas se emplean
conjuntamente con el concreto para evitar su fisuración, aportando resistencia
a tracción, dando lugar al concreto armado.
COMPRESIÓN.
Las fuerzas que pueden hacer que una barra se aplaste o comprima se llaman
fuerzas de compresión. Hace que se aproximen las distintas partículas de un
material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando colocamos
una estatua sobre su pedestal, sometemos ese pedestal a un esfuerzo de
compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.
CIZALLADURA O CORTADURA.
Las fuerzas de cizalla o cortadura actúan de forma que una parte de la
estructura tiende a deslizarse sobre la otra. Se produce cuando se aplican
fuerzas perpendiculares a una pieza, haciendo que las partículas del material
tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar con unas
tijeras una lámina de cartón estamos provocando que unas partículas tiendan a
deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están
sometidos a cizalladura.
TORSIÓN.
Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse
sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes que
giran, las manivelas, los cigüeñales, etc.
FLEXIÓN. Las
fuerzas que actúan sobre una barra y tienden a hacer que se combe, se denominan
fuerzas de flexión. Es una combinación de compresión y tracción. Mientras que
las fibras superiores de la pieza sometida a flexión se acortan, las inferiores
se alargan. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona.
También se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros.
Pandeo
El
pandeo es un fenómeno de inestabilidad elástica que puede darse en elementos
comprimidos esbeltos y que se manifiesta por la aparición de desplazamientos importantes
transversales a la dirección principal de compresión.
Existen
diferentes tipos de pandeo, pandeo torsional, pandeo flexional, pandeo
lateral-flexional, entre otros, los mismos dependen de la manera en que se
produce la deformación a partir de una cierta compresión.
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Tipos
de Pandeo
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Falla
de una Columna por Pandeo
Flexotracción. La
flexo tracción se da principalmente en las vigas y como resulta complicado realizar
los ensayos de tracción pura en el concreto, se simplifican a través del ensayo
de flexotracción, el cual consiste en someter a una deformación plástica una
probeta recta de sección plena, circular, mediante el pliegue de estas, sin
inversión de su sentido de flexión, sobre un radio especificado al que se le
aplica una presión constante.
Esfuerzo axial.
El esfuerzo axil en una barra es aquel que experimenta la barra cuando actúa
sobre ella una fuerza paralela a la directriz de la barra. Cuando el esfuerzo
axil tiende a alargar la barra, se dice que es un axil de tracción. Es lo que
sentimos en los brazos cuando nos colgamos de unas anillas. Cuando el
esfuerzo axil tiende a acortar las barras se dice que es un axil de
compresión. Es lo que sentimos en los brazos cuando hacemos el pino.
Ensayo de Flexotracción
Elementos Sometidos a
Tracción
En
el caso de construcciones estos elementos estructurales pueden tener estados
de
tensiones
uniaxiales, biaxiales, triaxiales, según su dimensionalidad y según cada una
de
las direcciones consideradas puede existir tanto tracciones como compresiones
y
finalmente
dicho estado puede ser uniforme sobre ciertas secciones transversales o
variar
de punto a punto de la sección. Los elementos estructurales suelen
clasificarse
en
virtud de tres criterios principales:
·
Dimensionalidad del
elemento, según pueda ser modelizados como elementos unidimensionales (vigas,
pilares, entre otros), bidimensionales (placas, laminas, membranas) o
tridimensionales.
·
Forma geométrica, esta
afecta a los detalles del modelo estructural usado, así si la pieza es recta
como una viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estas
diferencias, también la posición u orientación afecta al tipo de estado tensional
que tenga el elemento.
·
Estado tensional
predominante, los tipos de esfuerzos predominantes pueden ser tracción (membranas
y cables), compresión (columnas), flexión (vigas, arcos, placas, laminas),
torsión (ejes de transmisión).
Materiales sometidos
a tracción
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