Fundamentos de Cargas y Esfuerzos en Estructuras: Conceptos Esenciales

Cargas en Estructuras

Las cargas son el conjunto de fuerzas externas que actúan sobre una estructura, pudiendo generar estados tensionales que derivan en deformaciones y fallos si el elemento no posee la resistencia adecuada.

Acciones que actúan sobre las estructuras

• Acciones gravitatorias: Producidas por el peso propio de los elementos constructivos y la acumulación de nieve. Se clasifican en:
  • Cargas permanentes: Magnitud constante en posición y tiempo.
  • Sobrecargas: Magnitud y posición variables con el tiempo.
• Acciones del viento: Generadas por presiones y succiones sobre las superficies. Para su cálculo, se consideran la altura de coronación y la situación topográfica.
• Acciones térmicas: Deformaciones provocadas por cambios de temperatura, dependientes de la ubicación geográfica.
• Acciones reológicas: Deformaciones que experimentan los materiales a lo largo del tiempo.
• Acciones sísmicas: Producidas por aceleraciones y sacudidas telúricas.
• Acciones del terreno: Generadas por el empuje pasivo del suelo sobre las superficies en contacto.

Esfuerzos Estructurales

Los esfuerzos son los tipos de acciones internas a las que está sometido un elemento como consecuencia de la aplicación de cargas externas.

Tipos de esfuerzos

• Tracción: Dos fuerzas iguales y de sentido contrario, perpendiculares a la sección transversal, tienden a alargar las fibras en la dirección de la fuerza y a acortarlas en la dirección perpendicular.
• Compresión: Dos fuerzas iguales y de sentido contrario actúan sobre el elemento; las caras perpendiculares a las fuerzas tienden a unirse, mientras que las paralelas tienden a separarse.
• Cortadura: Dos fuerzas iguales y de sentido contrario actúan en planos paralelos con una separación mínima.
• Flexión: Dos fuerzas iguales actúan con una separación, acompañadas por una fuerza central opuesta igual a la suma de las anteriores. Combina esfuerzos de compresión, tracción y cortadura.
• Torsión: Ocurre cuando dos pares de fuerzas actúan en sentidos contrarios, provocando un giro.
• Pandeo: Fenómeno que ocurre cuando un elemento está sometido simultáneamente a compresión y flexión.