ESTRUCTURAS

DEFINICIÓN Son conjuntos de elementos colocados de tal forma que permanecen sin

deformarse ni desplomarse soportando las fuerzas o cargas (nieve, viento, propio peso…)para los que han sido proyectadas.

Debe ser resistente y estable

CLASIFICACIÓN

Estructuras naturales, como nuestro esqueleto, concha de una tortuga, el tallo de una flor.

Estructuras artificiales, creadas por el hombre, como puente, torre de alta tensión, torre Eiffel.

Esfuerzos. Tipos de esfuerzos. Hoy en día, muchas estructuras se construyen con criterios estéticos, aparte de los

funcionales y de seguridad, consiguiéndose obras de singular belleza, como estas tres del arquitecto valenciano Santiago Calatrava ( www.calatrava.com ).

Las estructuras están formadas por varias piezas o elementos que contribuyen a evitar que la estructura se rompa o se caiga.

Cuando una estructura soporta un peso o una carga, cada una de sus piezas o elementos se ven sometidos a esfuerzos.

Los esfuerzos son fuerzas que aparecen en los elementos de una estructura cuando esta sometidas a fuerzas o cargas.

TRACCIÓN Y COMPRESIÓN La fuerza de tracción tiende a

estirar los elementos sobre los que s ejerce. Dichos elementos suelen ser tensores o tirantes, como los cables que soportan un puente.

La fuerza de compresión tiende a aplastar los elementos sobre los que se ejerce. Dichos elementos suelen ser soportes, como los pilares de una casa o las patas de una silla.

FLEXIÓN La fuerza de flexión tiende a doblar las

estructuras. Ocurre en elementos apoyados en varios puntos y que soportan peso a lo largo de toda su longitud. Los elementos sobre los que se ejerce son vigas o barras, como un estante para libros o la plataforma de un puente.

Si la carga de la estantería es excesiva, esta se arquea y puede llegar a romperse

TORSIÓN Y PANDEO

La fuerza de torsión actúa sobre elementos que giran y tiende a retorcer las estructuras. La punta de un destornillador se puede deformar por la acción de esta fuerza.

La fuerza de cortadura o cizallamiento actúa sobre elementos sobre los que se ejercen fuerzas opuestas en planos muy cercanos, y tienden a desgarrar los materiales.

CORTADURA

El pandeo consiste en una flexión vertical que ocurre en piezas estrechas y de gran longitud cuando son sometidas a compresión.

Efectos múltiples (I)

ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS (I) Cimientos: Todas las estructuras necesitan

apoyarse sobre una base resistente. Esta base la forman los cimientos. Es similar a las raices de un árbol. Con ello se evita que se hunda la estructura.

Tipos de cimientos: En funcion del terreno pueden ser losa, zapata y pilotes.

LOSA ZAPATA PILOTES

ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS (II) Dentro de una estructura existen elementos de diferentes tipos:

Elementos verticales: Trabajan fundamentalmente a compresión, aunque a veces, reciben esfuerzos laterales de flexión, son tipo columnas o pilares, elementos verticales. Ejemplos: Muros de carga, muros de contención, patas y soportes (columnas o pilares)

Elementos horizontales: Soportan esfuerzos de flexión, apoyados en los extremos y soportando la carga en toda su longitud, elementos horizontales, llamados vigas. Ejemplos: Vigas, viguetas y travesaños en construcciones, baldas en muebles)

ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS (II) Dentro de una estructura existen elementos de diferentes tipos:

Elementos verticales: Trabajan fundamentalmente a compresión, aunque a veces, reciben esfuerzos laterales de flexión, son tipo columnas o pilares, elementos verticales. Ejemplos: Muros de carga, muros de contención, patas y soportes (columnas o pilares)

Elementos horizontales: Soportan esfuerzos de flexión, apoyados en los extremos y soportando la carga en toda su longitud, elementos horizontales, llamados vigas. Ejemplos: Vigas, viguetas y travesaños en construcciones, baldas en muebles)

ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS (III)

Tirantes: Son cables o barras que soportan esfuerzos de tracción, sirviendo para aumentar la estabilidad y resistencia de las estructuras

Arcos, bóvedas y cúpulas: Debido a su forma, las cargas y los pesos que reciben verticalmente se distribuyen hacia los laterales, permitiendo abrir huecos de paso entre pilares (arcos), entre muros (bóvedas) o cubrimientos de edificios (cúpulas). La clave del éxito en las formas resistentes está en repartir la carga.

ESTRUCTURAS RESISTENTES Y ESTABLES.

Lo fundamental es que una estructura debe aguantar las cargas (resistente) y que no se caiga (estable).Una estructura es resistente cuando conserva su forma al aplicarle cargas.

ARCOS: El arco también aporta resistencia a una estructura, soporta muy bien la compresión. El ladrillo fundamental es el angular o clave.

TRIANGULOS: La única figura geométrica que no se puede deformar aplicándole fuerzas en sus lados es el triangulo. Esto ha servido para fabricar estructuras trianguladas, por ejemplo: Torre Eiffel, torres de alta tensión.

EL CENTRO DE GRAVEDAD. ESTABILIDAD Existe un punto en cada cuerpo en el cual podemos decir que se concentra la fuerza con la que la tierra

lo atrae. A ese punto lo llamamos centro de gravedad.

Las figuras y los objetos ganan estabilidad cuanto más cerca del suelo se halla su centro de gravedad. Además, la perpendicular hasta el suelo trazada por el centro de gravedad ha de caer dentro de la base.

Las estructuras bajas y anchas son más estables que las altas y delgadas.

Si se concentra mucha masa en la base, la estructura es más estable.

También se gana estabildad con un buen anclaje: con tirantes, buenos cimientos, empotrado en el suelo.

PERFILES

Tipos de estructura

s

En función de los elementos con que están construidas y los elementos que intervienen.

Tipos de estructura

s

FIN