3.5. PROPIETATS DELS MATERIALS QUE ELS CONFORMEN

3.5. PROPIETATS DELS MATERIALS QUE ELS CONFORMEN

El tipus de material amb què es construeix un pont determinarà el futur comportament d’aquest davant les diferents adversitats a que s’enfrontarà. Així doncs els materials compten amb un paper fonamental en l’estàtica d’aquests gegants. Davant els esforços de tensió, els diferents materials (petris, metàl·lics o la fusta) amb què es constitueixen els ponts presenten comunament una sèrie de característiques base en major o menor grau. Aquestes són principalment: la tenacitat, la ductilitat, la flexibilitat, la duresa, la mal·leabilitat… Com a nosaltres el que principalment ens interessa és l’acció de les forces de tensió, tall i compressió a sobre els materials de les estructures, ens basarem en la propietat de l’elasticitat dels materials, que és aquella que permet a un cos deformar-se proporcionalment a la càrrega aplicada i recuperar en major o menor grau la seva forma inicial una vegada ha cessat la força aplicada: els materials que gairebé no experimenten deformacions permanents són els anomenats elàstics, mentre que els que experimenten deformacions permanents s’anomenen plàstics. El paràmetre que s’encarrega d’estudiar aquesta propietat en els diferents materials s’anomena Mòdul de Young, el qual quantifica el comportament tensional d’un material segons la quantitat i la direcció en que s’aplica la força. Aquest mòdul en els materials lineals pren la següent formula: E = σ/ϵ (on E és el mòdul d’elasticitat; σ és la tensió exercida sobre l'àrea de la secció transversal de l'element; i ϵ és la deformació unitària entesa com la relació entre el canvi de longitud respecte a la longitud inicial). El Mòdul de Young no mai s’ha de poder vèncer, ja que si succeeix significa que aquell material elegit no pot tolerar la càrrega a la que s’està sotmetent, amb riscs de trencar-se i podent enderrocar l’estructura general. Les seves unitats del Sistema Internacional són N/��2 .

Així doncs, en els principals materials que conformen els ponts trobem els mòduls de Young esmentats a la figura 14.

Com es pot observar, el ferro, l’acer i el bronze són els materials que millor toleren les tensions, és a dir, són els més elàstics.

En base a aquests nombres, es pot determinar el pes que pot tolerar un pont, la seva forma i la seva funció. És, per tant, una propietat crucial en el funcionament dels ponts.

Fig. 14: Mòdul de Young dels principals materials constituents dels ponts. Font: elaboració pròpia