Tipos de esfuerzos.

ESFUERZOS

En Construcción el vocablo Esfuerzo significa la fuerza interna de un cuerpo que resiste un cambio de forma o tamaño causado por fuerzas externas. Cuando las fuerzas externas aplicadas alcanzan cierta intensidad los esfuerzos internos sostienen al cuerpo en equilibrio.

Deformación. Cuando la fuerza externa es superior a la fuerza interna el cuerpo sufre una alteración en su volumen y forma, que se llama deformación, la cual puede ser imperceptible o por lo contrario significar la ruptura cuando dicha fuerza externa sobrepasa el límite de resistencia del material que constituye el cuerpo.

Los principales Esfuerzos en la Construcción son: Comprensión, Tensión, Flexión, Torsión y Esfuerzo Cortante o Cizalleo.

Compresión

Conforme a la definición general es el Esfuerzo que tiende a reducir la dimensión del cuerpo en el sentido que actúa la fuerza externa. La Compresión en las obras arquitectónicas generalmente es motivada por la ley de gravedad relacionada con cargas que actúan directamente o son transmitidas de alguna manera. Son "cargas muertas" las permanentes que corresponden al peso de los materiales de construcción y "cargas vivas'' las que resultan de las actividades humanas.

Los muros y las columnas son ejemplos de elementos que reciben compresión vertical. Los arcos y las bóvedas que asumen múltiples variantes fueron concebidos para sustituir a las vigas de madera, material combustible y de duración limitada bajo la acción del agua así como para salvar grandes claros con materiales capaces de resistir a la Compresión. Los arcos y bóvedas producen un empuje diagonal que es contrarrestado cuando existe una sucesión de arcos o bóvedas o por medio de macizos de muros o por otros arcos en el espacio exterior, de sentido inclinado llamados botareles en Arquitectura Gótica.

La Compresión en sentido horizontal es parte del esfuerzo mixto llamado flexión que adelante se trata.

Tensión

Es el esfuerzo que tiende al alargamiento de los cuerpos. Ejemplo de todos conocidos de construcción en tensión, es el de los puentes colgantes soportados por cables pero también, con el mismo principio, se construyen cubiertas colgantes en obras arquitectónicas lo cual viene a ser una disposición inversa de las cúpulas. El hierro es el material más apropiado y comúnmente usado paro resistir este esfuerzo.

Flexión

La Flexión en realidad es un Esfuerzo combinado de Compresión y Tensión que se produce en los elementos de sentido horizontal, llamados genéricamente vigas, destinados a salvar claros, soportando cargas intermedias.

En la parte superior de las vigas se tiene Compresión que gradualmente va disminuyendo hasta ser nula en la llamada línea neutra, convirtiéndose el esfuerzo a partir de este plano en Tensión que adquiere su mayor intensidad en la cara inferior de la viga. Cuando se tienen voladizos, término que corresponde a las vigas que solamente tienen un apoyo, dependiendo la estabilidad de que las vigas continúan en el lado contrario del mismo apoyo, los esfuerzos se invierten teniéndose Tensión en la ponte superior de las vigas y Compresión en la parte inferior.

Desde la antigüedad el problema de Flexión que se presenta en entrepisos o cubiertas cuando no son abovedados se resolvía por medio de vigas de madera, hasta llegar a mediados del siglo XIX cuando se fabricaron industrialmente vigas de hierro -viguetas- que aportaron enormes ventajas respecto a los sistemas seculares en cuanto a resistencia, ligereza, durabilidad y comercialización. El hierro material resistente tanto a la Flexión como a la Compresión, permitió la elaboración de nuevos sistemas estructurales para cubrir grandes claros con trabes de celosía y armaduras de muy diversos tipos.

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