RESISTENCIA Vs. RIGIDEZ

A menudo escuchamos opiniones de Profesionales en las cuales mencionan las

palabras Resistencia y Rigidez, a veces como sinónimos y en otras atribuyéndoles

propiedades que no les competen.

Por ejemplo, en estos días leí un artículo sobre materiales de construcción en el que se le

asignaban propiedades a la Fibra de Carbono de aumentar la Rigidez de los elementos a

los cuales se les coloca.

En otras ocasiones oímos hablar de que tal o cual edificación tienen resistencia a sismos, etc.

Para aclarar conceptos vamos a definir los dos términos.

Resistencia es la capacidad de un cuerpo, elemento o estructura de soportar cargas de sin

colapsar.

Rigidez es la propiedad de un cuerpo, elemento o estructura de oponerse a las

deformaciones. También podría definirse como la capacidad de soportar cargas o tensiones

sin deformarse o desplazarse excesivamente.

Ambas definiciones son del autor. Si miramos ambas definiciones veremos que están

asociadas pero no significan lo mismo.

En la Resistencia  lo importante es soportar, aguantar, mientras que en la Rigidez  lo

importante es el Control de las Deformaciones y/o Desplazamientos.

La Resistencia depende de las propiedades mecánicas de los materiales

constitutivos  (Resistencia mecánica, Modulo de Elasticidad, etc.) y del tamaño de la sección.

La Rigidez depende también del Módulo de Elasticidad, la sección, pero también de la Inercia

y la longitud del elemento.

Muchos también mencionan Rigidez e Inercia como sinónimos lo cual es incorrecto pues la

inercia es solo uno de los parámetros asociados a la Rigidez.

 Para comprender mejor explicaremos por medio de un ejemplo:

Cuando calculamos una viga para que soporte una determinada carga, P. Ej, una viga de

madera que debe soportar una carga concentrada obtenemos una sección capaz de soportar

dicha solicitación. Pero puede ocurrir que al estar operando las solicitaciones sobre la viga

esta vibre demasiado y tengamos que aumentar la sección para evitar dichas vibraciones.

También es posible que añadamos otro material que aumente la rigidez de la sección para

lograr lo mismo. Este es el tipico caso del Diseno de Encofrados los cuales deben ser

resistentes para no colapsar pero lo suficientemente rigido para no deformarse.

Existen materiales que aumentan la Resistencia de los elementos a los que se les coloca.

Ese es el caso de la Fibra de Carbono. Pero esta no aumenta la Rigidez.

Por otro lado existen muchos tipos de Rigidez:

-Rigidez axial.

-Rigidez flexional.

-Rigidez a cortante.

-Rigidez torsional.

Cuando diseñamos un entrepiso es posible que aunque este correctamente diseñado pueda

vibrar  cuando se le de uso. Por  eso es importante que además del diseño estructural por

resistencia se chequeen los desplazamientos a fin del control de las vibraciones.

Cuando disenamos una edificacion en una zona no sismica bastara con disenar las columnas

por resistencia, pero en zonas sismicas habra que tomar en cuenta los desplazamientos

laterales.

En el caso de la Ingeniería Sismorresistente ese es uno de los tópicos más importantes a

tomar en cuenta. En el Diseño automotriz, aeronáutico y espacial es aún más importante.

La rigidez podemos incrementarla aumentando la sección, añadiendo materiales con mayor

módulo de elasticidad, pero también disminuyendo la longitud del elemento.  

Cuando aplicamos una carga lateral a un entrepiso con una sola columna esta se deformara

de acuerdo a su rigidez. Si colocamos dos columnas de igual sección la deformación será

menor e ira disminuyendo según aumente la cantidad de columna o si aumentamos las

secciones. Por lo contrario si a ese entrepiso le aumentamos la altura su rigidez disminuirá.

Esperamos que este sencillo artículo ayude a tener conceptos más claros.