REPORTE DE INVESTIGACIÓN “LA RESISTENCIA DE MATERIALES EN ESTRUCTURAS ACTIVAS”

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REPORTE DE INVESTIGACIÓN “LA RESISTENCIA DE MATERIALES EN ESTRUCTURAS ACTIVAS”

MATERIA: FISICA

MAESTRO: JESÚS ENRIQUE VÁZQUEZ CRUZ

ALUMNO: OMAR ALEJANDRO PARDO CARDONA

No. DE CONTROL: 201D0095

GRUPO: 4.2 D

Agujita, Coahuila. a 8 de abril del año 2022.

Las estructuras son sistemas que tienen forma estable, estas soportan pesos y fuerzas en una posición determinada. Aunque son creadas por nosotros, también están presentes en la naturaleza. Un ejemplo de esto puede ser una silla, una persona que está cansada se sienta en una para descansar, la silla tiene que soportar el peso de la persona sin que se rompa, entonces con esto nos podemos dar cuenta de que la silla es una estructura. Algunos ejemplos de estructuras creadas por la naturaleza son: un árbol, una montaña, una cueva, y así existen más ejemplo de estructuras "naturales" por así decirlo. Las condiciones de las estructuras son: debe estar formada por varios elementos simples unidos entre sí, también debe resistir las fuerzas a las que está sometida sin destruirse, así como también debe conservar su forma bajo la acción de esas fuerzas. Existen condiciones las cuales las estructuras deben cumplir, en este caso se mencionarán 3, la primera es estabilidad, para que la estructura se mantenga erguida y no se vuelque, el centro de gravedad debe estar dentro de la base y estar lo más cercano que se pueda al suelo, esto se consigue ya sea añadiendo masa a la base, colocando tirantes y/o barras asimétricas, y empotrando su parte inferior hacia el suelo. La segunda condición es la resistencia, esta es para que la estructura soporte las cargas sin romperse, y esto depende del tipo y cantidad de material de construcción y de la forma de la estructura. Todos los materiales tienen una tensión de rotura, la cual es la máxima fuerza por unidad de superficie que soportan sin romperse. La tercera condición es la rigidez, esto nos dice que la deformación de los elementos no debe ser grande, esto se consigue soldando las uniones de una manera correcta y con triangulaciones, el triángulo es único polígono indeformable y es por esto por lo que se emplea en las estructuras, las diagonales usadas para triangular se les nombra arriostramientos. Existen varios tipos de estructuras, se clasifican atendiendo la forma en la que resisten los esfuerzos. Los tipos de estructuras son: estructuras masivas, estructuras superficiales, estructuras abovedadas, estructuras de armazón, estructuras trianguladas, estructuras colgantes. Constructivamente, existen varios elementos que vamos a poder apreciar en diversas estructuras que podemos estudiar, son los siguientes: cimientos, columnas o pilares, muros, vigas, cerchas, forjados, arcos, bóvedas, cúpulas, dinteles. Las estructuras tienen diversas funciones: soportar cargas: esta es una función principal de las estructuras ya que las fuerzas están casi siempre presentes, ya sea la gravedad, el viento, el oleaje, entre otras. Mantener la forma: esto es fundamental ya que si las estructuras se deforman los cuerpos podrían romperse, esto ocurre cuando hay esfuerzos muy grandes. Ser ligeras: deben ser lo más ligeras posibles, ya que si es muy pesada podría venirse abajo. Ser estable: la estructura no puede caerse, aunque reciba diferentes cargas. Se les llama carga o acciones al conjunto de fuerzas que actúan sobre la estructura, según el principio físico de acción y reacción, la estructura tiene que contraponer fuerzas iguales y de sentido contrario para mantenerse en equilibrio con las fuerzas que actúan sobre ella. Se les llama reacciones al conjunto de fuerzas con las que la estructura reacciona ante las cargas. Las fuerzas de reacción se ejercen en los puntos por donde la estructura está sujeta, o bien por donde se unen los diferentes elementos de esta, Se les denomina apoyos a estos puntos, y a las fuerzas de reacción se les suele llamar coacciones. Los enlaces o apoyos son dispositivos que restringen de manera alguna los movimientos del sistema estructural y con esto permiten la transmisión de los esfuerzos. Las restricciones al movimiento están asociadas a fuerzas de reacción o reacciones de los enlaces, que son las acciones necesarias para impedir o coaccionar los movimientos que los enlaces restringen. Estas fuerzas se denominan de reacción porque sólo se producen como reacción o respuesta a un intento de realizar el movimiento que el enlace prohíbe. Un enlace es un apoyo simple o apoyo articulado móvil, en este apoyo la reacción corresponde a la que se produce entre dos superficies tangentes que se tocan en un punto, permitiendo el deslizamiento relativo entre ambas. Es libre el movimiento en la dirección del eje x, así como el giro en el plano xy. La reacción es una fuerza perpendicular al plano x. Otro enlace es el apoyo doble o apoyo articulado fijo, en este apoyo el desplazamiento está impedido en el eje x y en el eje y. Las reacciones son en las direcciones de estos dos ejes. Sólo se permite el giro. Otro apoyo es el empotramiento, en este caso no se permiten movimientos en las direcciones x e y, así como tampoco el giro. Las reacciones son fuerzas en la dirección de x y de y, así como un momento que impide el giro en ese punto. Cuando de lo que se trata es de construir ya sea edificios, maquinas o cualquier ingenio
de una cierta utilidad, se debe garantizar que sus condiciones de resistencia sean las
adecuadas. Y es precisamente el armazón teórico a través del cual se puede llegar a
determinar y asegurar dichas condiciones de resistencia lo que constituye el objeto de
la Resistencia de Materiales y del Cálculo de Estructuras.
Es por esto que,
se debe conocer los fundamentos de la resistencia y estabilidad de las construcciones a fin de reducir los costos excesivos que introduciría un dimensionamiento superabundante. Se puede decir que, una construcción más cara no quiere decir que sea más segura, ya que es posible que ciertas partes o elementos estén sobredimensionados, mientras que en otros su estabilidad sea critica. También la estética es un elemento importante para tomar en consideración. A este respecto es notorio señalar que una estructura bien concebida, y adecuada toda ella y cada una de sus partes a la finalidad resistente que debe cumplir, no es extraña a un objetivo estético.

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