TEMA 9: ESTRUCTURAS

DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA

Es un elemento o conjunto de elementos simples dispuestos de forma queden rigidez y permitan soportar, sin romperse, las cargas o esfuerzos a lasque se ven sometidos.

Construcción con cañas de Bambu

FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS

1. Soportar pesos 2. Resistir fuerzas externas3. Dar forma4. Servir de protección

CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS

Según su disposición

Según sus elementos y la forma de combinarlos

Naturales Creadas por la Naturaleza (huesos, árboles, rocas…)

Artificiales Creadas por el ser humano. Ejemplos típicos la Torre Eiffel, el Atomium de Bruselas , el puente de la Barqueta en Sevilla.

-Estructuras masivas

-Estructuras laminares o de carcasa

-Estructuras de armazón

Entramadas.

Trianguladas.

Colgantes.

-Estructuras masivas

Son estructuras muy pesadas y macizas. Están formadas por superficies muy anchas y resistentes, por elementos de gran peso. Resisten esfuerzos de vuelco y esfuerzos horizontales (presas, arcos, puentes...)

-Estructuras laminares o de carcasa

Están constituidas por láminas o paneles resistentes y delgados queenvuelven al objeto, formando una caja o carcasa que protege y mantiene ensu posición al resto de las piezas. Las podemos encontrar en cubiertas paragrandes edificios como palacios, congresos, estadios… El chasis y lacarrocería de un coche, o la carcasa de un radiocasete, de una lavadora o deun ordenador, son ejemplos de estructuras laminares.

-Estructuras de armazón

Están formadas por piezas alargadas, como barras, tubos, pilares, vigas,travesaños o cables unidos entre sí para formar una especie de esqueleto oarmazón. Según la disposición de sus elementos pueden ser:

Entramadas.

Forman una malla o entramado de piezas verticales y horizontales (patas otravesaños de una silla, los soportes y vigas de un edificio…). Resistencargas del propio peso y de otros cuerpos colocados sobre ellas.

Trianguladas.

Se caracterizan por la unión de barras formando triángulos. Resistencargas exteriores de todo tipo; los ejemplos más usuales son lastorres de la red eléctrica, grúas, estructuras de pabellones, algunospuentes de hierro…

Colgantes.

Soportan parte del peso de la construcción mediante cables que se fijan a muros o torres muy resistentes. Resisten cargas de todo tipo y son muy elásticas. Las podemos encontrar en grandes puentes colgantes

ELEMENTOS RESISTENTES DE LAS ESTRUCTURAS

-Los pilares.-Son los apoyos verticales sobre loscuales descansan las vigas y el resto de la estructura.

-Las vigas. Son piezas horizontales. Se apoyan sobredos puntos, y su misión es la de soportar cargas.

Los tirantes o tensores. Son cables inextensibles y que tienen múltiples funciones dentro de las estructuras:•Pueden servir para sujetar o colgar vigas, como en el caso de la mayoría de los puentes modernos.•Pueden servir de elemento de sujeción de las columnas, como sucede con los palos de una tienda de campaña.Los tirantes o tensores también se utilizan en muchos casos como refuerzos o elementos que dan solidez a las estructuras.

-Las escuadras. Son triángulos rectángulos que se emplean parareforzar estructuras. Pueden ser planas (para una viga con unacolumna), en forma de L o en forma de prisma. En estos dos últimoscasos se emplean para unir vigas con columnas y también paramantener verticales las columnas.

ESFUERZOS QUE SOPORTAN LAS ESTRUCTURAS

De tracción De compresión De flexión

De corte o cizalladura De torsión

ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA

Una de las condiciones que debe cumplir cualquier estructura es mantenerse en pie y no caer o voltear como consecuencia de las fuerzas o pesos que actúen sobre ella.

La estabilidad de una estructura depende de:• Su forma

• Cómo tenga distribuido su peso• Cómo esté apoyado

Algunos conceptos relacionados:1. Centro de gravedad: es el punto de aplicación de la fuerza de gravedad sobre dicho cuerpo.2. Estabilidad: capacidad de un objeto o cuerpo de soportar fuerzas en su estructura sin volcarse. Para que un objeto sea estable el centro de gravedad tiene que estar centrado sobre su base.3. Resistencia: capacidad de un objeto o cuerpo de soportar fuerzas en su estructura sin romperse.

Una estructura será más estable si el peso se concentra en la base.Las bajas y anchas son más estables que las delgadas y altas.

Aumenta su estabilidad con un buen anclaje.

RESISTIR SIN DEFORMARSE

Una estructura debe poder soportar pesos y cargas que actúan sobre ella sin deformarse. ¿Cómo? Eligiendo adecuadamente los materiales, la forma y el tamaño de cada una de sus piezas.

El material deberá ser suficientemente rígido, más o menos resistente en función de las cargas que deba soportar. La forma de cada pieza de la estructura, en muchas ocasiones, resulta tan importante como el material con el que esté hecha.

FIN

Sonia