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Propiedades mecánicas de los materiales: cuando una fuerza actúa sobre un
cuerpo, se presentan fuerzas resistentes en las fibras del cuerpo que llamaremos
fuerzas internas. Fuerza interna es la resistencia interior de un cuerpo a una
fuerza externa. Cuando usamos el término esfuerza, queremos decir la magnitud de
la fuerza por unidad de área. Resistencia: la resistencia de un material es la
propiedad que tienen para resistir la acción de las fuerzas. Los tres esfuerzos
básicos son los de compresión, tensión y cortante. Por lo tanto, al hablar de la
resistencia de un material deberemos conocer el tipo de esfuerzo a que estará
sujeto. Por ejemplo, los esfuerzos de tensión y compresión del acero estructural
son casi iguales, mientras que el fierro vaciado es más resistente a compresión
y relativamente débil en tensión. Rigidez: La propiedad que tiene un material
para resistir deformaciones se llama rigidez. Si, por ejemplo, dos bloques de
igual tamaño, uno de acero y otro de madera están sujetos a cargas de
compresión, el bloque de madera se acortara más que el de acero. La deformación
(acortamiento) de la madera es probablemente 30 veces mayor que la del acero, y
decimos que éste último es, por lo tanto, más rígido. Elasticidad: es la
habilidad de un material para recuperar sus dimensiones originales al retirar el
esfuerzo aplicado.
Plasticidad: es la capacidad de un material
para deformarse bajo la acción de un esfuerzo y retener dicha acción deformación
al retirarlo. Ductilidad: es la habilidad de un material para deformarse antes
de fracturarse. Es una característica muy importante en el diseño estructural,
puesto que un material dúctil es usualmente muy resistente a cargas de impacto.
Tiene además la ventaja de “avisar” cuando va a ocurrir la fractura, al hacerse
visible su gran deformación. Fragilidad: es lo opuesto de ductilidad. Cuando un
material es frágil no tiene resistencia a cargas de impacto y se fractura aún en
carga estática sin previo aviso. Límite de proporcionalidad: es el punto de la
curva en la gráfica de esfuerzo-deformación, hasta donde la deformación unitaria
es proporcional al esfuerzo aplicado. Punto de cedencia: es el punto en donde la
deformación del material se produce sin incremento sensible en el esfuerzo.
Resistencia última: es el esfuerzo máximo basado en la sección transversal
original, que puede resistir un material. Resistencia a la ruptura: es el
esfuerzo basado en la sección original, que produce la fractura del material. Su
importancia en el diseño estructural es relativa ya que al pasar el esfuerzo
último se produce un fenómeno de inestabilidad. Modulo de elasticidad: es la
pendiente de la parte recta del diagrama de esfuerzo deformación y por
consiguiente, la constante de proporcionalidad entre el esfuerzo y la
deformación unitaria. Se denomina con la letra E y su valor para el acero es de
2,100,000 kg./cm2, la madera varía entre 77,300 y 1,237,500 kg./cm2, y del
concreto es de 10,000 vf’c, en donde f’c es la resistencia del concreto en kg./cm2. (Articulo enviado por:
Raul E. Mercedez M. Pais:
España, Email: Prefiere anonimato) |
