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ESTRUCTURAS

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by

Mateo Cruz Muñoz

on 5 February 2015

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ESTRUCTURAS
1.- ¿QUÉ ES UNA ESTRUCTURA?
Fuerza:
todo aquello que capaz de deformar un cuerpo o de modificar sus estado de movimiento o reposo.
A nuestro alrededor podemos ver muchas estructuras. Unas son naturales, como las de los animales o las plantas; otras, en cambio son construidas por las personas. Algunas tienen formas complicadas y llamativas pero ...
¿por qué tienen esa forma?
¿qué hace que una estructura no se caiga?
¿por qué el puente no se derrumba cuando pasamos sobre él?
¿por qué las grúas pueden levantar grandes pesos sin doblarse?
La
estructura de un objeto
es el conjunto de elementos que permiten, mantener su tamaño y forma cuando sobre él actúan fuerzas externas.
1.1 FUNCIONES DE UNA ESTRUCTURA
Soportar pesos
Resistir fuerzas externas
Mantener la forma
Servir de protección
Derrumbe puente Tacoma Narrows en 1940
2.- CARGAS Y ESFUERZOS EN LAS ESTRUCTURAS
Las fuerzas externas que actúan sobre una estructura
se denominan
cargas
y pueden ser:
Propio peso de la estructura
Peso de los elementos que se colocan sobre ella
El viento
Peso de la nieve
Llamamos
esfuerzo
a las fuerzas que aparecen en los elementos de una estructura cuando está sometida a otras fuerzas o cargas.
2.1 TIPOS DE ESFUERZOS
Tracción:
la fuerza tiende a alargar el objeto
Compresión:
la fuerza tiende a acortar el objeto
Flexión:
la fuerza tiende a curvar o doblar el objeto
Torsión:
la fuerza tiende a retorcer el objeto
Cizalla o cortadura:
la fuerza tiende a cortar el objeto
3.- ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
Cimientos:
elemento encargado de soportar y repartir en el suelo todo el peso de la estructura.
Columnas o pilares:
barras verticales que soportan esfuerzos de compresión.
Tirantes:
cables o barras que soportan esfuerzos de tracción.
Bóveda:
sucesión de varios arcos
Perfiles:
barras, normalmente metálicas, de distintas secciones que se emplean para conseguir estructuras más ligeras que soportan grandes pesos con poca cantidad de material.
Vigas:
barras horizontales que soporta esfuerzos de flexión y se apoyan sobre los pilares.
Arco:
elemento estructural, de forma curvada, que salva el espacio entre dos pilares o muros.
Cúpula o bóveda esférica:
elemento que se utiliza para cubrir un espacio de planta circular.
4.- ESTRUCTURAS: PROPIEDADES BÁSICAS
Toda estructura ha de ser:
Resistente:
que soporte las cargas a las que se ve sometida sin romperse, que no se rompa
Estable:
que se mantenga e su posición original.
Rígida:
que no se deforme.
4.1 TRIANGULACIÓN
Técnica utilizada para aumentar la rigidez de una estructura.
El triángulo es el único polígono que no se deforma cuando se le aplica una fuerza. Esto ha servido de base para fabricar las estructuras triangulares.
4.2 ESTRUCTURAS ESTABLES
Estructuras estables
son aquellas que, al aplicar una fuerza sobre ellas, conservan su posición.
Estructuras inestables
son aquellas que al aplicar un pequeño empuje, pierden el equilibrio.
La
estabilidad
de una estructura está
relacionada
con el
centro de gravedad
.

Centro de gravedad
: punto donde estaría toda la masa del objeto si se pudiese comprimir.
4.3 RECURSOS PARA MEJORAR LA ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA
Si la base sobre la que se apoya la estructura es grande la estructura será estable.
Cuanto más abajo se situe el centro de gravedad más estable será la estructura.
El centro de gravedad debe situarse dentro de la base. Sino es así, la estructura será inestable, y por lo tanto, volcará
Utilizando tirantes.
Aumentando la distancia entre apoyos.
Utilizando escuadras.
5.- TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES
Masivas
: estructuras muy pesadas y macizas, con elementos muy gruesos, anchos y resistentes.
Abovedadas
: en ellas predominan los arcos, las bóvedas o las cúpulas.
Entramadas
: constituidas por barras de hormigón o acero unidas de manera rígida.
Trianguladas
: basadas en el empleo de perfiles, normalmente metálicos, obteniéndose estructuras muy ligeras y resistentes.
Colgantes
: en este caso las estructura emplean cables, llamados tirantes de los que cuelgan gran parte o el resto de la estructura.
Laminares
: están constituidas por láminas finas de metal, plástico o materiales compuestos que se emplean como carcasas en todo tipo de objetos.
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