JUAN PABLO URREGO903 J.M.

ESTRUCTURAS

INFORMATICA

GONZALO ARANGO

SUBA

Por un lado, por estructura se entiende a la distribución y orden de las partes más importantes que componen un todo.

Pero por otro lado, con el mismo término podemos querer decir o hablar de aquel sistema de conceptos que se encuentran enlazados entre sí y cuya razón de ser será la de precisar la esencia del objeto de estudio, es decir, tanto la realidad como el lenguaje que se habla tendrán su propia y particular estructura.

Que son estructuras

Estructuras ArtificialesLas estructuras artificiales han sido diseñadas y construidas por el honre para satisfacer sus necesidades. Los ejemplos más usuales de este tipo de estructuras son los puentes y edificios, pero las podemos encontrar en la mayoría de los objetos realizados por el hombre. A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres propiedades principales: ser resistente, rígida y estable. Resistente para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentra sometida, rígida para que lo haga sin deformarse y estable para que se mantenga en equilibrio sin volcarse ni caerse

Estructuras masivas.Son aquellas estructuras que consiguen soportan su peso y cumplir la misión para la que se diseñaron acumulando material, apenas dejan huecos en la estructura.Ejemplos: Pirámides egipcias, templos griegos...

Tipos de estructuras artificiales

Estructuras abovedadas.Estructuras que tienen arcos y bóvedas para repartir el peso de la estructura. Los arcos hacen aumentar los huecos en la estructura.Ejemplos: Iglesias, catedrales, puentes...

Estructuras entramadas.Son las estructuras de nuestros edificios. Están constituidas por barras de hormigón armado o acero unidas entre sí de manera rígida.

Tipos de cimientoEstructuras trianguladas.Estructuras formadas por barras unidas entre sí en forma de triángulos. Aumenta la indeformabilidad de la estructura.Ejemplos: Torre de alta tensión, grúas...

Estructuras colgantes.Estructuras con cables de los que cuelgan alguna parte de la estructura. Los cables se llaman tirantes y tensores. Los tirantes sufren esfuerzos de tracción.

Estructuras laminares.Estas estructuras se basan en láminas de material que son deformadas para que adopten una determinada forma, en función del uso para el que fueron diseñadas.

Las estructuras naturales son creadas por la naturaleza. El esqueleto de un ser vertebrado, las formaciones pétreas, el caparazón de un animal o la estructura de un árbol son algunos ejemplos de este tipo de estructura.

Estructuras Naturales

Las estructuras naturales son como un grupo de objetos que se pueden inferir de los datos y no son como un producto artificial de un algoritmo concreto. Se puede deducir de esto que las estructuras naturales existen y son independientes del algoritmo utilizado para detectarlas.

Definición de esfuerzo y sus tipos:Un esfuerzo es la fuerza que aparece en una estructura al someterla a otra fuerza o carga.

El esfuerzo y sus tipos

Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida.

Tipos:Tracción: Es el esfuerzo al que se somete una estructura cuando la carga que tiene tiende a estirar y aumentar la longitud de la viga.

Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para  resistir esfuerzos de compresión.Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pan

 Compresión:    

 Flexión  :  Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo. Ha este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

 Torsión :Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.

Cortadura   

Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas  tijeras.

•Móviles: serían todas aquellas que se pueden desplazar, que son articuladas. Como puede ser el esqueleto, un puente levadizo, una bisagra, una biela, una rueda, etc. Como ejemplo la estructura que sustenta un coche de caballos y un motor de combustión. 

En función de su movilidad:

En función de su movilidad:

En función de su utilidad o situación:

Pilares: es una barra apoyada verticalmente, cuya función es la de soportar cargas o el peso de otras partes de la estructura. Los principales esfuerzos que soporta son de compresión y pandeo. También se le denomina poste, columna, etc. Los materiales de los que está construido son muy diversos, desde la madera al hormigón armado, pasando por el acero, ladrillos, mármol, etc. Suelen ser de forma geométrica regular (cuadrada o rectangular) y las columnas suelen ser de sección circular.  

Vigas: es una pieza o barra horizontal, con una determinada forma en función del esfuerzo que soporta. Forma parte de los forjados de las construcciones. Están sometidas a esfuerzos de flexión.Algunas vigas y viguetas formando parte de un forjado.

Muros: van a soportar los esfuerzos en toda su longitud, de forma que reparten las cargas. Los materiales de los que están construidos son variados: la piedra, de fábrica de ladrillos, de hormigón, etc. 

Tirantes: es un elemento constructivo que está sometido principalmente a esfuerzos  de tracción. Otras denominaciones que recibe según las aplicaciones son: riostra, cable, tornapunta y tensor. Algunos materiales que se usan para fabricarlos son cuerdas, cables de acero, cadenas, listones de madera...

Puentes de arco. Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío. En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes.

Elementos resistentes

La resistencia de una estructura no depende solamente de las propiedades del material con el que está hecha, sino también de la disposición del conjunto de elementos resistentes que la forman.En cualquier estructura podemos encontraremos uno o varios de los siguientes elementos resistentes, encargados de proporcionarle la suficiente resistencia para soportar las cargas a la que está sometida:

Tipos:   Pilares :         Elementos resistentes dispuestos en posición vertical, que soportan el peso de los elementos que se apoyan sobre ellos. Cuando presentan forma cilíndrica se les denomina columnas.

Vigas :    Elementos colocados normalmente en posición horizontal que soportan la carga de la estructura y la transmiten hacia los pilares. Están constituidas por uno o más perfiles.

Los perfiles son las formas comerciales en que se suele suministrar el acero u otros materiales. El tipo de perfil viene dado por la forma de su sección.

PERFILES CERRADOS :

PERFILES ABIERTOS:

Tirantes:Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan rigidez y permiten mejorar la resistencia de  la estructura. Soportan bien los esfuerzos que tienden a estirarlos y pueden ser tensados mediante tensores o trinquetes como el que se puede observar en la fotografía siguiente:

   Arcos:Forma geométrica muy utilizada a lo

largo de la historia como solución arquitectónica. Permite trasmitir las cargas que soporta hacia los elementos que sustentan la estructura.

Triángulos:              

Puede demostrarse, de forma experimental, que el triángulo es la forma geométrica más estable, al no deformarse al actuar sobre él fuerzas externas. Esta es la razón por la que se utiliza la triangulación para aportar mayor rigidez a las estructuras. En caso contrario nos encontraremos con una estructura articulada.

Estructuras articuladas Estructuras rígidas

En ocasiones la colocación de una simple escuadra otorga a la estructura la rigidez y resistencia que necesita.

A menudo nos encontramos estructuras que se hayan formadas por un conjunto de perfiles agrupados geométricamente formando una red de triángulos, son las denominadas cerchas. Las vemos en construcciones industriales, grúas, gradas metálicas, postes eléctricos, etc.

En las siguientes fotografías puedes observar algunos ejemplos comunes de utilización de estructuras triangulares:

Tubos :Por último, otro tipo de elementos  que presentan gran resistencia son los  tubos o estructuras tubulares.  Su geometría cilíndrica permite un reparto equitativo de las cargas sobre sus paredes . Una de sus principales aplicaciones es la construcción de canalizaciones.