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Esfuerzos de Tracción y Compresión - Contenido educativo
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Pequeña explicación del procedimiento para decidir si una barra en una estructura está sometida a esfuerzos de tracción o de compresión.
Vídeo elaborado para el curso Flipped Classroom 2016
Vídeo elaborado para el curso Flipped Classroom 2016
Hola, con este vídeo voy a explicaros cómo hacer el estudio para saber que en una estructura
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las barras están sometidas a esfuerzos de tracción o de compresión.
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Como sabéis, los esfuerzos de tracción son aquellos en los que las fuerzas se aplican
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de forma que la estructura tiende a estirarse, es decir, las fuerzas van en ese sentido.
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Los esfuerzos de compresión son aquellos en los que las fuerzas tienden a comprimir la pieza en cuestión.
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Luego son fuerzas que actúan en ese sentido
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Bueno, vamos a ver cómo es el procedimiento para hacer el estudio en una estructura
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Y vamos a partir de una estructura muy simple
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Una estructura triangular con únicamente tres barras, lógicamente formando un triángulo
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Las barras están unidas en sus extremos en unas unidades articuladas
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Es decir, que permiten un pequeño giro de las propias barras
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¿Vale? Bueno, si una estructura de este tipo la sometemos a un esfuerzo, vamos a suponer que aplicamos una fuerza en este sentido,
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vamos a ver en cada una de las barras cómo responden, si están sometidas a tracción o si están sometidas a compresión.
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Bueno, ¿cómo es el procedimiento? Bien sencillo.
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Lo que hacemos es imaginarnos que cogemos una barra, vamos a hacer el estudio primeramente sobre esta de aquí abajo, y que la cortamos.
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y lo que miramos es que sucede con estos extremos
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si tienden a separarse es que está sometido a un esfuerzo de tracción
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si tienden a juntarse es que está sometido a un esfuerzo de compresión
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teniendo en cuenta siempre que las uniones son articulación
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en este caso es bien sencillo
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al aplicar una fuerza en este sentido
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estas dos barras, vemos aquí como si fueran rotuladores
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podrían abrirse y hacer este movimiento
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luego, esta barra de aquí abajo
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los extremos tenderían a separarse
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si estos extremos se separan
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quiere decir que estaba sometido a tracción
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entonces voy a hacer que esto se vea
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que estaba sometido a tracción
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dibujándola bien claro de color azul
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vamos a hacer el estudio en una de estas dos barras
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Cualquiera me vale y la otra es igual porque la figura es simétrica y la fuerza está aplicada también de forma simétrica con respecto a A.
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Vamos a hacer el estudio en esta de aquí de la izquierda, por ejemplo.
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Si yo cojo y corto esta barra, me fijo qué es lo que sucede con los extremos al aplicar esta fuerza y veo que
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me fijo en estas dos barras
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al aplicar una fuerza en este sentido
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esta barra de aquí
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va a tender a caer
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sobre la de abajo
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en ese movimiento de descenso
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estos dos extremos
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tenderán a unirse
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luego esta barra
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está sometida a compresión
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lógicamente si el estudio
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lo repito en la otra barra
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me va a suceder lo mismo
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entonces voy a borrar a más barras
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Y las voy a dibujar de color rojo para que se vea claramente que estas barras están sometidas a compresión
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Mientras que la de abajo está sometida a tracción
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Bueno, otra cosa que es interesante es que veáis aquí
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En cualquier estructura siempre vamos a tener barras que están sometidas a tracción y otras que están sometidas a compresión
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Nunca vamos a tener una estructura que esté bien diseñada y bien realizada en la que todas las barras estén sometidas a tracción o todas a compresión
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¿Vale? Bueno, vamos a ver alguna otra estructura un poquito más complicada o bueno, simplemente diferente
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Vamos a ponernos en el caso de una estructura que está de alguna manera sujeta en un elemento como por ejemplo una pared
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Una estructura como esta que os recordará por ejemplo a una estantería que tengáis en vuestra casa
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al cargar nosotros esta estructura
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normalmente se cargaría en este sentido
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vamos a ver que es lo que pasa con esta espada
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empezamos con la de abajo
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nosotros la cortamos
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y vemos que sucede con sus extremos
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es más fácil ver que al aplicar la fuerza en este sentido
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la barra de arriba va a tender a caer
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y en ese movimiento de caída
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estos dos extremos tenderán a juntarse
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Luego, esta barra está sometida a compresión.
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Veamos la entera para dibujarla en color rojo, que se vea claramente y que está sometida a compresión.
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Por lo que os he dicho antes, si solo tengo dos barras y tiene que haber de los dos tipos de esfuerzos,
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esta tendrá que ser atracción. De todas formas, vamos a comprobarlo.
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Si yo parto por la mitad, hago así un corte en esta barra,
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Lógicamente, al aplicar esta fuerza, esta otra debido a la articulación tenderá a caer hacia abajo
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Y en ese movimiento de caída, como se puede ver claramente, estos dos extremos se separarían
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Luego, esta estructura, esta barra, perdón, está sometida a atracción
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bueno, vamos a ver una última estructura
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que se asemeja un poquito
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a un puente
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para que os sirva a vosotros también
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todavía un poquito más de
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ayuda en vuestro ejercicio
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en el proyecto que tenéis que hacer
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vamos a suponer una estructura
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de este tipo
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con esta configuración
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como es una estructura simétrica
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a ver
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y además vamos a hacer el estudio
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con la fuerza más lógica que sería la debida a la carga cuando están pasando vehículos
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a través de este puente, la vamos a suponer en el centro y lógicamente hacia abajo, pues
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como decía, al ser una estructura simétrica no es necesario que hagamos en todas y cada
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una de las barras, puesto que hay estudios que nos sirven a hacer una barra para otra.
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En concreto, si os fijáis tenemos tres tipos de barras, voy a llamarles a estas dos de
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tipo A, la vertical de tipo B y las del soporte, la que construirían como la carretera, pues
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la de tipo A. Vamos a empezar por la de tipo B, que se anotó quizás la más sencilla.
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Vamos a hacer el corte para que se vea y vamos a ver lo que sucedería. Bueno, con esta estructura
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tal cual está, aquí tenemos un punto de unión, voy a remarcarlo para que lo veáis
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mejor, y esa unión es articulada. Al producir esta fuerza, lógicamente estas dos barras
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tendrían a hacer este movimiento. Luego esta articulación tendría a irse hacia abajo,
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ese desplazamiento, esta parte de la barra tendría que caer, luego se desplaza separándose
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de la parte de arriba. Es decir, esta barra, al tenderla a separarse, quiere decir que
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está sometida a tracción. Vamos a ver cualquiera de las barras de tipo A. Vamos a cortar, por
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ejemplo, esta de por aquí. Uy, se me ha vuelto a apuntar. Bueno, al hacer esta fuerza, nos
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tenemos que fijar en esto, en esta parte de aquí de la izquierda, que funcionará como
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un bloque. Todo este bloque de aquí, con el esfuerzo que tenemos debido a los vehículos,
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a los puestos de los vehículos, va a tender a caer. Al producirse este giro cayendo toda
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esta estructura, lógicamente vemos que estos dos extremos tenderían a juntarse. Luego
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están sometidos a compresión. En la otra barra de tipo A, lógicamente me sucederá
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lo mismo, no voy a repetir el estudio y ambas las voy a pintar de color rojo para que quede
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claro que están sometidas a confesión. Y vamos a ver por último que sucedería con
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cualquiera de estas barras de la parte de abajo. Pues de la misma manera que hemos hecho
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con las partes de las barras del tipo A, tenemos que ver toda esta parte como un bloque,
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Al no estar rota ninguna de las barras, va a funcionar como una estructura rígida, va a ser un triángulo.
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Todo este bloque, con esta fuerza, va a tender también a caer hacia abajo.
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En este movimiento de caída, estos dos extremos de esta barra van a tender a separarse, porque este está cayendo.
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Luego, si se separan, es que está sometido a un esfuerzo de tracción.
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pues ya tendríamos hecho el estudio de las barras de nuestro puente
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este es un puente muy sencillo que no tiene nada que ver con lo que vosotros estáis diseñando
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pero os va a servir un poco la idea para que sepáis como están funcionando vuestras estructuras
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y tengáis cuidado de reforzar aquellas que más lo necesiten
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- David Díez
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- Fecha:
- 28 de abril de 2016 - 18:07
- Visibilidad:
- Público
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- https://www.sophia.org/tutorials/traccion-y-compresion-en-estructuras
- Centro:
- IES ENRIQUE TIERNO GALVAN
- Duración:
- 09′ 41″
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