TEMA 1: ESTRUCTURES I
ESFORÇOS MECÀNICS
1. FORCES:
·Què és una força?
És l'acció capaç de produir una deformació en un cos o modificar-ne l'estat de repòs o de moviment.
La força es pot transmetre → per contacte
↘
a distància
-Per contacte:
-A distància:
·FORÇA DE LA GRAVETAT
·FORÇA MÀGNETICA
per contacte ------ la gran mayoria
La força pot
es transmetre
a distància ----------- força màgnetica
força de la gravetat
força calorifica
Els vector:
És una representació geomètrica semblant a una fletxa que serveix per indicar com actua una força sobre un cos.
S'indica:
La longitud:
Per indicar quina força és més gran que l'altre.
El sentit:
Per indicar-ne on va la força.
La direcció:
Per indicar en quina longitud es mou.
El dinamòmetre:
És un utensili que serveix per mesurar la força. ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒
2. ESFORÇOS:
· Què és un esforç?
És una força a la que es troba sotmesa una peça en una secció determinada i que tendeix a estirar-la, torçar-la, corbar-la, o tallar-la.
S'hi poden distingir cinc tipus d'esforços:
-Esforç de tracció:
-Per contacte:
-A distància:
per contacte ------ la gran mayoria
Per indicar en quina longitud es mou.
-Esforç de tracció:
Un cos està sotmés a esforços de tracció quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a estirar-lo.
· Exemples⇢
⇠⇠El lloc d'estrirar la corda.
-Esforç de compressió:
Un cos està sotmés a esforços de compressió quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a disminuir la seva longitud.
· Exemples⇢
⇠⇠⇠⇠⇠Una columna.
-Esforç de flexió:
Un cos està sotmés a esforços de flexió quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a doblegar-lo.
·Exemples⇢
-Esforç de torsió:
Un cos està sotmés a esforços de torsió quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a torsar-lo.
·Exemples⇢
⇠⇠⇠Un volant.
-Esforç cisallament:
Un cos està sotmés a esforços de cisallament quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a tallar-lo.·Exemples⇢
⇠⇠⇠Unes tisores al tallar el paper.
3. LES PROPIETATS MECÀNIQUES DELS MATERIALS:
·Què són les propietats mecàniques?
Les propietats mecàniques determinen el comportament dels materials quan estan sotmesos a esforços ( forces).
3.1.Resistència
Capacitat d'un material de soportar esforços sense deformar-se excessivament ni trencar-se.
Podem establir cinc tipus de resistència mecànica, d'acord amb els cinc tipusd'esforç als quals poden estar sotmesos els materials: a la tracció, a la compressió, a la fexió, a la torsió i al cisallament.
3.2.Tenacitat i fragilitat
TENACITAT: Propietat que tene alguns materials de suportar forces i cops sense trencar-se.
FRAGILITAT: Propietat contrària a la tenacitat. Els materials fragils es trenquen fàcilment en rebre cops o xocs.
3.3.Elasticitat.
Propietat que tenen els materials de recuperar al seva forma original després d'haver estat deformats per un esforç.
3.4.Duresa
Propietat que indica l'oposició que ofereix un material a ser rallat, penetrat o tallat.
3.5.Plasticitat
Capacitat que té un material per adquirir deformacions permanents sense trencar-se.
De la plasticitat deriven dues propietats:
-Ductilitat: Propietat d'alguns materials de deformar-se permanentment en forma de fil prim sense trencar-se.
-Maleabil·litat: Propietat d'alguns materials de deformar-se permanentment en forma de làmina molt fina sense trencar-se.
4.ESTRUCTURES:
·Què és una estructura?
Una estructura és un conjunt de peces o d'elements, units entre si, que serveixen de suport i esquelet d'alguna cosa amb la funció bàsica de suportar forces.
·Condicions d'una correcte estructura:
-Ser resistent.
-Ser rígida.
-Ser estable.
4.1.Elements de les estructures.
A.Fonaments.
En algunes estructures, és la part que està sota terra i que serveix de base.
B. Elements verticals: columnes, pilars, murs...
Solen suportar esforços de compressió i esforços laterals de flexió.
C. Elements horitzontals: bigues,travessers...
Són les peces disposades en forma horitzontal, que serveixen per suportar càrregues i que estan sotmeses a esforços de flexió.
D. Tirants
Són cables o barres que serveixen per augmentar l'estabilitat i la resistència de les estructures.
E. Arcs, voltes i cúpules.
Són elements arquitectònics que mitjançant l'ús de formes corbades que serveixen per cobrir espais i recintes.
F. Perfils.
Les grans estructures metàl·liques es construeixen bàsicament amb perfils estructurals d'acer laminat en calent. Tanmateix, les més petites utilitzen sovint tubs estructurals (de secció rodona, quadrada o rectangular).
4.2.Tipus d'estructures.
A. Estructures d'armadura:
Estan formades per un conjunt d'elements resistents, units o engalzats entre si, que constitueixen l'esquelet de diversos tipus d'objectes o de construccions.
Segons la disposició dels seus elements, aquest tipus d'estructures les podem classificar en:
-Estrucutures tramades:
Aquestes estructures són formades per barres verticals i barres horitzontals que s'uneixen entre si de forma rígida per aconseguir formes tridimensionals.
-Estructures triangulades:
Estructures metal·liques formades per peces en forma de triangle, que és la forma geomètrica més simple que proporciona rigidesa, major resistència i resulta més lleugera.
-Estructures penjants:
Són estructures que soporten el pes de construcció per mitjà de cables o barres que van units a peces de suport .
B. Estructures laminars o carcassa.
Estructures formades per làmines o plafons unit entre si que solen envoltar l'objecte.
C. Estructures massives.
Són estructures molt pesants i massisses que concentren gran quantitat de material.
D. Altres tipus d'estructures.
Hi ha altres tipus d'estructures, a més de les estudiades, com per exemple: les de voltes, les pneumàtiques i les geodèsiques.
4.3.Disseny d'estructures.
A l'hora de dissenyar i construir una estructura cal tenir en compte diversos factors.
A. Materials.
Les propietats mecàniques d'un material, són determinants a l'hora d'escollir quin és el més adequat per a una estructura. Per això, se solen construir amb acer, alumini, formigó,la fusta o el plàstic, tots prous resistents.
B. Forma.
La forma de les peces i la seva disposició, són factors clau a l'hora de dissenyar estructures. Per tant, cal preveure la forma més adequada per a la seva funció.
C. Estabilitat.
Una estructura ha de tenir estabilitat. Llavors és molt important assegurar que aquestes estructures no puguin bolcar mai.
Per garantir l'estabilitat d'una estructura s'utilitzen diversos sistemes:
- Fixar l'estructura a terra.
-Incrementar la massa de la base.
-Augmentar la superfície de la base de suport.
-Col·locar-hi tirants o cables tensors.
-Abaixar el centre de gravetat.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada