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Diferencia entre cortante y compresion perpendicular a las fibras

Que diferencia habria entre estas dos? Se calculan practicamente igual, excepto que para el cortante maximo se aplica el 1.5.

Estan aplicados en el mismo sitio? Actuan igual las tensiones?

Gracias

Alvaro Garcia de la Rica
2 respuestas
2 respuestas
Eduardo Medina Sánchez
Eduardo Medina Sánchez
Profesor
18 may 2018 - 09:54

Hola Alvaro:

El cortante y la compresión perpendicular son cosas diferentes, aunque, como todo, tienen parecidos en algunos detalles.

El cortante es una tensión tangencial, es decir, paralela a la sección de madera que se considera en el cálculo, un esfuerzo que intenta "deslizar" horizontalmente una fibra oscura (en rojo en la figura adjunta) de la madera sobre la siguiente fibra oscura paralela, rompiendo la fibra clara que está entre ambas. Con este esfuerzo, si la madera rompe, se fisura (en el mundo de la madera se dice "se fenda") en horizontal.

Esta rotura es diferente a la que sufre un elemento de hormigón. El cortante siempre lo imaginamos como un esfuerzo vertical. El hormigón se rompe realmente a 45º. Bien, pues la madera, por la disposición de sus fibras, se rompe en horizontal, como explicaba antes.

Considerando la sección de la viga, la tensión tangencial es máxima justo en la fibra central, y disminuye conforme nos desplazamos hacia arriba y hacia abajo. Por eso en la ecuación aparece el 1,5 que mencionas.

imagen

La compresión perpendicular es una tensión normal, es decir, perpendicular a la sección de madera que se considera en el cálculo. Como en el caso anterior, esta sección que consideramos para el cálculo es horizontal, pero en este caso lo es porque la fuerza actuante es perpendicular a la viga y, por tanto, se reparte en esa sección horizontal. La tensión normal lo que hace es comprimir sobre todo la fibra clara de la madera, que es la menos resistente. Pero en este caso, comprime todas las fibras claras que hay en la viga desde la cara inferior a la superior (o al revés). Y en este cálculo interviene otra novedad: las fibras oscuras, más resistentes y apenas afectadas por la compresión perpendicular, ayudan a las claras, porque se resisten a la deformación de éstas y se comportan como unos cables que trabajan a tracción, es por esto por lo que en la ecuación aparece el coeficiente Kc,90.

imagen

Las tensiones de ambos esfuerzos están aplicados prácticamente en el mismo sitio, en las fibras claras, pero con diferencias: las tensiones del cortante son máximas en el centro de la pieza, y disminuyen hacia los extremos superior e inferior, donde son cero; y las tensiones de la compresión perpendicular son máximas en la cara inferior donde está apoyada la viga (en otro caso cualquiera, donde esté aplicada la carga) y, por efecto del reparto, conforme ascendemos por la sección, al repartirse las tensiones en la madera, la tensión va disminuyendo, aunque no llega a ser cero en la cara opuesta (la superior) porque allí tenemos la carga del forjado.

Respecto a que si actúan igual las tensiones, ya ves que no. El cortante "corta" longitudinalmente la fibra clara y la compresión perpendicular la "aplasta" en esa dirección.

Perdona el rollo, pero espero no haber dejado dudas. Si no es así, no dudes en decirme lo que sea.

Un abrazo

Alvaro Garcia de la Rica
Alvaro Garcia de la Rica
Alumno
22 may 2018 - 00:15

Muchas gracias Eduardo.

Todo muy bien explicado como siempre.

Un saludo

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