EStructuras 1 ESO
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Tema 5. Estructuras
¿Qué es lo que vamos a ver en este tema? 5.1 ¿Qué es una estructura? 5.2 Tipos de esfuerzos 5.3 Elementos de una estructura 5.4 Estructuras resistentes 5.5 Estructuras estables 5.6 Perfiles 5.7 Tipos de estructuras artificiales
Indicadores Indicador Prueba Puntos
8. Define estructura y nombra estructuras naturales y artificiales
E x a m e n Estructuras 2
9. Define una carga y pone ejemplos E x a m e n Estructuras 1
10. Conoce y relaciona los esfuerzos mecánicos con los efectos que producen
E x a m e n Estructuras 4
11. Identifica los esfuerzos que sufren objetos cotidianos y algunos elementos estructurales
E x a m e n Estructuras 2
12. Identifica los elementos estructurales de estructuras conocidas
E x a m e n Estructuras 1
13. Explica qué es una estructura resistente y Aplica la triangulación para mejorar su resistencia
E x a m e n Estructuras 2
14. Explica qué es una estructura estable y Aplica la diferentes recursos para mejorar su estabilidad
E x a m e n Estructuras 2
15. Reconoce la importancia de la forma de los perfiles utilizados en estructuras entramadas
E x a m e n Estructuras 2
16. Clasifica diferentes estructuras en masivas, abovedadas, entramadas, colgantes y trianguladas
t r a b a j o estructuras 2
4.1 ¿Que es una estructura? Que es una estructura?
Conjunto de elementos capaces de soportar fuerzas y transmitirlas a los puntos donde se apoya
Son resistentes y estables
5.1¿ Qué es una estructura? Tipos de estructuras
Podemos encontrar estructuras naturales o artificiales. La mayoría de las estructuras artificiales tienen una gran semejanza a las
naturales. Natural Artificial
1.- Define una estructura 2.- Dibuja cinco estructuras naturales y
cinco naturales Natural Artificial
Exercise 5.1a Exercise 5.1a
5.1 ¿Que es una estructura?
Las estructuras tienen que ser resistentes y estables
Estable: Resistente
5.1 ¿Qué es una estructura?
La evolución a lo largo de la historia ha sido marcada por el empleo de mejores materiales, desde la madera hasta el acero
Haz una tabla con estas estructuras explicando los materiales, la época y las mejoras que supusieron el empleo de esos materiales.
Estructura Periodo Material Mejora
Cabaña Prehistoria Madera La madera era fácil de encontrar y tabajar pero era frágil y poco resistente al agua y viente
Templo
Acueducto
Catedral
Puente
Rascacielos
Solución
Ejercicio 5.1b
5.2 Tipos de esfuerzos
Las estructuras tienen que ser resistentes a los esfuerzos
Una carga es una fuerza aplicada sobre una estructura, por ejemplo los camiones de la imagen.
5.2 Tipos de esfuerzos
5.2 Tipos de esfuerzos
Esfuerzo: Fuerza que aparece en una estructura cuando esta sometida a una carga
Esfuerzo
carga
5.2 Tipos de esfuerzos
Tipos de esfuerzos
Tracción: son los esfuerzos que tienden a alargar la longitud de un objeto
5.2 Tipos de esfuerzos
Compresión: Disminuir su longitud
Flexión: Tienden a doblarlo
5.2 Tipos de esfuerzos
Cizalla: Tienden a desplazar una sección respecto a la otra
Torsión: Tienden a girar una sección con respecto a otra
¿Cómo se define la “carga”? ¿Por qué no se podían construir
rascacielos hace 200 años?
Ejercicio 5.2a
Solución
Ejercicio de repaso: Indica que tipo de esfuerzo hay en cada imagen
A B
C
D
E
F
Ejercicio 5.2b Solución
Ejercicio 5.2b • Ejercicio de repaso 5b: Indica que tipo de esfuerzo hay en
cada imagen
A B
C
Imagen Tipo de estructura Tipo de esfuerzo
A Tirante B Suspensión C Viento
Ejercicio 5.2b
D
E
Imagen Tipo de estructura Tipo de esfuerzo
D Columna E Luz del puente
• Ejercicio de repaso 5b: Indica que tipo de esfuerzo hay en cada imagen
Ejercicio 5.2b
Imagen Tipo de estructura Tipo de esfuerzo
G Tuerca
H Remache
H G
• Ejercicio de repaso 5b: Indica que tipo de esfuerzo hay en cada imagen
Ejercicio 5.2c Tipos de esfuerzos ¿Qué tipo esfuerzo resiste una columna?
¿Qué tipo de material podemos emplear y por qué?
Ejercicio Nº 4 pag 107
Ejercicio 5.2d Tipos de esfuerzos Una llave está hecha con un material
resistente como el acero. ¿Qué tipo de esfuerzo soporta?
Ejercicio Nº 5 pag 107
Ej 5.2e Tipos de esfuerzos • Ejercicio de repaso: Indica que tipo de
esfuerzo hay la imagen G
Imagen Tipo de estructura
Tipo de esfuerzo
A B C D E F G
Página 107 ejericio 6
5.3 Elementos de una estructura
Los elementos que permiten resistir los esfuerzos de una estructura mas comunes son:
Cimientos: Columnas o pilares Vigas Arcos Tirantes
5.3 Elementos de una estructura
Cimientos: Es la base de toda estructura, por debajo del nivel del suelo y normalmente de hormigón
5.3 Elementos de una estructura
Vigas: Barras horizontales que soportan esfuerzos de flexión
Columnas o pilares: Barras verticales que soportan esfuerzos de compresión
5.3 Elementos de una estructura
Arco: Forma curva que cubre el hueco entre dos pilares
Tirantes: Cables o barras que soportan esfuerzos a tracción
Ejercicio 5.3 Elementos de una estructura
Dibuja los diferentes elementos de las estructuras (viga, columna, cimiento, arco y tirante ) marcando la dirección de los esfuerzos.
Busca en tu clase elementos estructurales
solución
5.4 Estructuras resistentes Como sabemos las estructuras
deben ser resistentes
Una estructura resistente mantiene la forma cuando se aplica una fuerza.
5.4 Estructuras resistentes Tenemos dos formas sencillas de crear estructuras resistentes:
Triángulación Arcos
Realiza un triángulo y un cuadrado usando tubos de papel de 5 cm y uniéndolos con papel
5.4 Estructuras resistentes
Arco: Aporta resistencia a las estructuras repartiendo el esfuerzo de la estructura
5.4 Estructuras resistentes
El triángulo es
la única forma geométrica que no se puede deformar cuando se aplica una fuerza.
5.4 Estructuras resistentes
El uso de estructuras trianguladas es empleado porque son resistentes a los esfuerzos de vientos, ligeros y fácil de construir.
Grúa Torre de tensión
5.4 Estructuras resistentes
La triangulación nos permite transformar figuras en una combinación de triángulos y así se hacen indeformables
5.4 Estructuras resistentes
5.4 Estructuras resistentes
5.5 Estructuras estables Las estructuras tienen que ser
estables.
Una estructraes estable cunado matiene su posición cuando se se le aplica una fuerza.
5.5 Estructuras estables La estabilidad la marca el centro de masas el cual indica como se reparte su peso en la estructura
Centro de masas compensado
Centro de masas descompensado
5.5 Estructuras estables El centro de
masas representa donde se conentra todo el peso de un cuerpo.
5.5 Estructuras estables
Cuando el centro de masas no esta compensado se puede evitar la caída del objeto de difersas formas,
como aumentando la sujección al suelo
5.5 Estructuras estables
Bajar el centro de masas
Aumentar los apoyos
Colocar triángulos
Aumentar el peso en la base
Estirando las piernas
5.5 Estructuras estables
?
?
?
? ?
?
?
¿Cómo logra mantener el centro de gravedad en los siguientes casos?º
5.5 Estructuras estables
Aumentamos la distribución de de la masa aumentando los apoyos
5.5 Estructuras estables
Usando cables para sujetar la antenna
5.5 Estructuras estables
Colocando triángulos que fijan la farola al suelo
5.5 Estructuras estables
Bajando la posición del centro de gravedad eviamos que se caiga.
5.5 Stable Structures How is the centre of gravity maintained in
the following situations?
Increasing the weight at the base.
5.5 Estructuras estables
Estirando las piernas movemos nuestro centro de gravedad para mantener el equilibrio.
5.5 Estructuras estables
Una estructura triangulada permite al panel resitir la fuerza del viento.
5.6 Perfiles
¿Qué vamos a aprender hoy?
¿Por qué hay columnas con forma de I y no son macizas?
5.6 Perfiles Hoy en día se usan vigas y columnas no
macizas, las cuales se llaman perfiles
Para obtener unas estructuras lo más estables y resistentes posible las formas se ajustan al esfuero que va sufrir.
5.6 Perfiles Se usan en las construciones porque son más
ligeras y baratas que las macizas porque llevan menos material.
Solid Colum Cross Sections
5.6 Perfiles Existen diferentes perfiles, cada uno con
una forma adaptada al uso al qu está destinadoo
Perfiles abiertos: V. T, U, L, X yH.
Perfiles cerrados: O, ☐,Δ.
Ejercicio 5.6 Perfiles Realiza en casa estos cinco perfiles de 5 cm
de largo
5.6 Tipo de estructuras artificiales
Masivas: Predomina una gran concentración de material
5.6 Tipo de estructuras artificiales
Abovedadas: Predominan los arcos, las bóvedas y las cúpulas como elementos de sujeción y soporte
5.6 Tipo de estructuras artificiales
Entramadas: Formadas por madera, acero u hormigón que se cruzan entre si
Los elementos estructurales son las vigas, los pilares o columnas y la cimentación
5.6 Tipo de estructuras artificiales
Triangulada: Se forman con la unión de muchos triángulos construyendo redes planas o espaciales
5.6 Tipo de estructuras artificiales
Colgantes: Son las que están sustentadas por tirantes
5.6 Tipo de estructuras artificiales Ejercicio: Indica al menos 3 ejemplos de los diferentes
tipos de estructuras artificiales.
Masica Arcos Entramada Triangulada Colgante
Tema 5. Actividades de repaso 1 • Ej 28, pag 118. indica el tipo de esfuerzo en cada uno de los siguientes
objetos Esfuerzo
Pomo de una puerta Arco La punta del bolígrafo al escribir
Un destornillador al apretar un tornillo
Tirantes de un puente colgante
Dintel Tornillos de una bisagra
Cuerda de una persiana
Eje de los pedales Vigas de un puente
Sol
Tema 5. Actividades de repaso 2 Indica el tipo de esfuerzo en cada
uno de los siguientes objetos
A C B
C D E
Tema 5. Actividades de repaso 3 ¿Cuál de las siguentes estructuras resistirá
mejor los esfuerzos?¿?Por qué?
Tema 5. Actividades de repaso 4 ¿Cuál de las siguentes estructuras resistirá mejor los esfuerzos?¿?Por qué?
Tema 5. Actividades de repaso 5
Cual de las siguientes figuras es indeformable, indica que debemos hacer para impedir que se deforme
Tema 5. Actividades de repaso
Cual de las siguientes figuras es indeformable, indica que debemos hacer para impedir que se deforme
Tema 5. Actividades de repaso 6
Indica los esfuerzos a los que están sometidos los siguientes elementos de la grua
Pilar
Peso
Tirantes
Base
Pluma
Pilar
Peso
Tirantes
Base
Pluma
Pilar
Peso
Tirantes
Base
Pluma
Tema 5. Actividades de repaso
Pilar
Peso
Tirantes
Base
Pluma
Pluma Tirante Peso Base Pilar
Esfurezo