Las propiedades mecánicas de los materiales nos permiten diferenciar un material de otro ya sea su composición, estructura o comportamiento ante algún efecto físico o químico.
Son las distintas formas de comportarse los materiales de construcción cuando están sometidos a una fuerza externa.
La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias y desplazamiento de estructuras y sus componentes debido a las cargas que actúan sobre ellas
La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica. ( wikipedia )
Las propiedades mecánicas de los materiales que describen como se comporta un material cuando se le aplican fuerzas externas, y a las diferentes clases de estas mismas a las cuales pueden ser sometidos.
- Fuerzas de tensión o tracción:
La fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su línea de acción.
Es lo inverso de la compresión, ya que los planos paralelos, que suponemos que componen el material, intentan o tienden a separarse. (Es propio de los materiales metálicos).
Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.
La tracción es lo contrario a la compresión: intentar "estirar", alargar un elemento.
La estructura está sometida a un esfuerzo de tracción, es decir, como si tiráramos hacia fuera.
Los puentes colgantes o en los que están sostenidos por cables (tensores o tirantes),dichos elementos están sometidos a tracción.
2. Fuerzas de compresión:
La Fuerza aplicada intenta comprimir o acotar al material a lo largo de su línea de acción.
Cuando aplicamos dos fuerzas intentando acortar el elemento, es decir, reducir su longitud, hablaremos de compresión.
La estructura está sometida a un esfuerzo de compresión, como si tiráramos hacia dentro, como para empequeñecerla.
Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo.
Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión
3. Fuerza de cortadura:
Las fuerzas actúan en sentidos contrarios sobre dos planos contiguos del cuerpo, tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto al otro.
Se da cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales, con la misma dirección y sentido contrario. Dichas fuerzas están situadas en el mismo plano o en planos muy próximos.
Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla.
La estructura o el cuerpo esta sometido a un esfuerzo de cortadura cuando las fuerzas paralelas a su sección tienden a cortarla, y partirla en varios trozos.
Tijeras cortando un papel, o cuando partimos un brazo.
4. Fuerza de Flexión:
Las fuerzas externas actúan sobre el cuerpo tratando de “doblarlo”, alargando unas fibras internas y acortando otras.
Existen elementos en los que actúan fuerzas de compresión y de tracción sobre caras opuestas; entonces podemos hablar de flexión.
Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo.
En un esfuerzo de flexión se dan los esfuerzos de tracción y compresión a la vez, pues cuando el cuerpo se hunde, una parte sube hacia fuera (tracción), mientras que otra se hunde hacia dentro (compresión).
Un puente, vigas en una estructura
5. Fuerza en torsión:
La fuerza externa aplicada intenta torcer al material. La fuerza externa recibe el nombre de torque o momento de torsión.
Esta solicitación se produce cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales, con la misma dirección y sentido contrario. Dichas fuerzas están situadas en planos paralelos.
Es provocado por dos fuerzas de sentido inverso en el que el eje de la pieza coincide con el eje de giro.
La estructura se somete a una fuerza de torsión, es decir, fuerzas que tienden a girar el cuerpo.
Una goma, cuando la giramos de un extremo hacia atrás, y de otro, hacia adelante.
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