Conceptes Fonamentals i Forces Bàsiques

Aquests són els pilars sobre els quals es construeix tota la ciència de l'enginyeria estructural.

• Càrrega (Load): Qualsevol força externa que actua sobre una estructura. Les càrregues són la raó de ser de l'estructura.

  • Càrregues Permanents / Mortes (Dead Load): Càrregues fixes i que no canvien amb el temps. Inclouen el pes propi de l'estructura (bigues, pilars, forjats) i el dels elements constructius que suporta (envans, façanes, paviments).

  • Càrregues Variables / Vives (Live Load): Càrregues mòbils o que poden canviar de posició o magnitud. Inclouen el pes de les persones, el mobiliari, els vehicles o els materials emmagatzemats.

  • Càrregues Accidentals (Accidental Load): Càrregues que tenen una baixa probabilitat d'ocórrer, però que han de ser considerades en el disseny per la seva gravetat. Les principals són el vent (wind load) i el sisme (seismic load).

• Esforç (Stress / Internal Force): La resposta interna d'un element estructural a les càrregues externes. Aquests són els cinc tipus fonamentals d'esforços:

  • Tracció (Tension): L'esforç que tendeix a estirar o allargar un element. Els cables d'un pont penjant treballen a tracció.

  • Compressió (Compression): L'esforç que tendeix a aixafar o escurçar un element. Els pilars d'un edifici treballen principalment a compressió.

  • Tallant / Esforç Tallant (Shear): L'esforç que tendeix a "tallar" o "cisallar" un element, com unes tisores. Es produeix quan dues forces paral·leles i properes actuen en sentits oposats.

  • Flexió / Moment Flector (Bending / Bending Moment): L'esforç que tendeix a corbar o flexionar un element, com passa en una biga. La flexió provoca simultàniament tracció a la part inferior de la biga i compressió a la part superior.

  • Torsió / Moment Torsor (Torsion): L'esforç que tendeix a retorçar un element sobre el seu propi eix longitudinal.

• Deformació (Deformation / Strain): El canvi de forma o mida que experimenta un element estructural quan està sotmès a un esforç.

• Resistència (Strength): La capacitat màxima d'un material o element estructural per a suportar un esforç sense trencar-se o col·lapsar.

• Rigidesa (Stiffness): La capacitat d'un element estructural per a resistir la deformació. Un element molt rígid es deforma poc sota una càrrega determinada.