No hay que confundir linealidad con elasticidad. La relación esfuerzo-deformación de un material lineal sigue una línea recta. Por su parte, un material elástico vuelve a su forma original cuando se elimina la carga y reacciona instantáneamente a las variaciones de la carga. Por ejemplo, la Figura 1.4(a) representa un comportamiento elástico lineal, mientras que la Figura 1.4(b) representa un comportamiento elástico no lineal. Para los materiales que no muestran un comportamiento lineal, como el hormigón y el terreno, puede resultar problemático determinar el módulo de Young o módulo de elasticidad. Para estos materiales, existen diversas opciones para definir arbitrariamente el módulo. La Figura 1.5 muestra cuatro opciones: los módulos de tangente inicial, de tangente, de secante y de cuerda. El módulo de tangente inicial es la pendiente de la tangente a la curva de esfuerzo-deformación en el origen. El módulo de tangente es la pendiente de la tangente en un punto determinado de la curva esfuerzo-deformación.
El módulo de secante es la pendiente de una cuerda trazada entre el origen y un punto arbitrario de la curva esfuerzo-deformación. El módulo de cuerda es la pendiente de una cuerda trazada entre dos puntos de la curva esfuerzo-deformación. La selección del módulo que hay que usar para un material no lineal dependerá del nivel de esfuerzo o de deformación con el que se vaya a utilizar normalmente el material. Asimismo, al determinar los módulos de tangente, de secante o de cuerda, es necesario definir los niveles de esfuerzo o deformación.
LaTabla 1.1 muestra valores típicos del módulo y de la relación de Poisson para algunos materiales a temperatura ambiente. Observe que algunos materiales tienen un rango de valores de módulo en lugar de tener un valor determinado. Son varios los factores que afectan al módulo, como el grado de curado y las proporciones de los componentes del hormigón O la dirección de la carga en relación a la granularidad de la madera.
Para utilizar materiales de construcción, es fundamental contar con herramientas adecuadas. La calidad del trabajo y la seguridad dependen de ello. Las herramientas correctas facilitan el proceso y garantizan resultados óptimos.
ResponderBorrar