ESTADOS BÁSICOS DE TENSIÓN
Tracción simple
Comprensión simple
Corte simple
Flexión pura
Las estructuras se deforman cuando se las somete a la acción de cargas.
Las distribuciones de tensión pueden ser muy complejas, cada una consiste a lo sumo en sólo los tres estados básicos de tensión: tracción, comprensión y corte.
Con tal que las tensiones no sobrepasen el régimen de elasticidad, el alargamiento del cable depende sólo de su sección transversal, de su longitud y de la magnitud de la carga.
El alargamiento no es la única deformación que acompaña a la tracción. La medición cuidadosa del cable antes y después de aplicar la carga, pone de manifiesto que con el aumento de ésta, y el alargamiento de aquél, disminuye el diámetro.
Comprensión es el estado de tensión en el cual las partículas del material se aprietan entre sí.
La relación entre tensión de comprensión y deformación por compresión es el módulo de elasticidad por comprensión.
Las deformaciones provocadas por comprensión son de sentido contrario a las producidas por tracción.
Hay un acortamiento en la dirección de la carga y un ensanchamiento perpendicular a esa dirección, debido al efecto de Poisson.
Los elementos estructurales sometidos a comprensión simple son muy comunes, pues todas las cargas deben transferirse a la tierra.
Los materiales incapaces de resistir tracción son a menudo resistentes a la compresión.
Los materiales modernos de elevada resistencia a la compresión, tales como el acero, pueden usarse para construir columnas mucho más delgadas que las de piedra u hormigón, pero esa delgadez introduce un nuevo tipo de limitación en el proyecto de elementos sometidos a compresión.
Cuando la carga de comprensión aumenta lentamente, llega a un valor en el cual el elemento delgado, en lugar de limitarse a acortar su longitud, "pandea" y se rompe.
El peligro del pandeo no se vincula a la solicitación del material por encima de una tensión relativamente admisible, ni a su fluencia en estado de solicitación plástica.
Para ser resistentes al pandeo y aun así eficientes, los elementos sometidos a compresión no deben ser delgados, sin embargo, emplear una cantidad limitada de material.
Corte es el estado de tensión en el cual las partículas del material se deslizan con movimiento relativo entre unas y otras.
El corte introduce deformaciones capaces de cambiar la forma de un elemento rectangular, convirtiéndolo en un paralelogramo inclinado.
Las fuerzas que producen una deformación, actúan sobre los planos en los cuales se produce el deslizamiento.
La relación entre tensión y distorsión se denomina "módulo de elasticidad por corte.
Una característica principal del corte es producir deslizamiento no en un solo plano, sino en dos planos, siempre perpendiculares entre sí.
La tendencia al deslizamiento, característica del corte, se encuentra en elementos estructurales torsionados por acción de las cargas aplicadas.
Se produce torsión en un elemento estructural cada vez que las cargas aplicadas tienden a torcerlo.
Todos los estados complejos de tensión son combinaciones de tres estados básicos: tracción, compresión y corte.
La flexión es una combinación de compresión y tracción en distintas fibras de un elemento estructural.
La flexión desempeña un papel fundamental en la mayoría de los sistemas estructurales.
En la flexión pura, las fibras superiores del elemento experimentan tracción, mientras que las fibras inferiores experimentan compresión.
La tracción y la compresión aumentan en proporción a la distancia de las fibras a la fibra neutra o media.
Un buen material de flexión debe tener resistencias prácticamente iguales a la tracción y a la compresión.