Tipus d'Esforços Mecànics i Propietats de les Estructures
Tipus d'esforços mecànics
Esforç de tracció
Es produeix quan dues forces oposades actuen sobre un cos i tendeixen a estirar-lo o allargar-lo. Per exemple: el cable d'un ascensor, els cables que subjecten un pont penjant o els que aixequen una grua.
Esforç de compressió
Es produeix quan les forces que actuen sobre un objecte van en la mateixa direcció, però són oposades i tendeixen a comprimir-lo. Com per exemple, les potes d'una cadira quan ens hi asseiem.
Esforç de flexió
Ocorre quan les forces o les càrregues que actuen sobre una peça s'apliquen contra el seu eix longitudinal i tendeixen a corbar-la.
Esforç de torsió
Es dona quan l'acció de les forces fa que un cos giri o es torci. Per exemple: el manillar d'una bicicleta, un cargol o el volant del cotxe.
Esforç de cisallament
Té lloc quan l'acció de les forces tendeix a tallar o separar un cos. L'exemple més clar és el de les tisores.
Què és una estructura?
Una estructura és un conjunt d’elements dissenyat per ser capaç de suportar forces sense trencar-se, deformar-se, moure’s o desplaçar-se. Per tant, totes les estructures han de ser resistents, rígides i estables.
Funcions de les estructures
Una de les primeres estructures que van construir els humans van ser les cabanes, amb l’objectiu de cobrir necessitats bàsiques com ara protegir-se del fred, dels elements meteorològics i dels animals salvatges. A mesura que la societat ha evolucionat, han sorgit noves necessitats que s’han cobert amb la construcció d’estructures cada vegada més complexes.
Propietats Fonamentals de les Estructures
Les estructures han de presentar tres característiques bàsiques per poder complir els seus propòsits correctament: han de ser rígides, resistents i estables.
Rigidesa
En realitat, tots els objectes es deformen quan reben una força, tot i que si la força és petita, la deformació és pràcticament inapreciable. Per a una força donada, cada objecte experimenta una deformació que depèn del material amb què s’ha fabricat i de la seva forma.
Resistència
Una estructura ha de ser resistent per tal de no trencar-se quan se li apliquen forces. La clau per aconseguir estructures rígides i resistents és utilitzar materials adequats i dissenyar les formes que millor reparteixin les forces per tota l'estructura.
Estabilitat
L’estabilitat és l’altra característica que, juntament amb la resistència i la rigidesa, ha de tenir qualsevol estructura.