ESTRUCTURES.ppt [Modo de compatibilidad] · ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia 3.4) Estructures de...
Transcript of ESTRUCTURES.ppt [Modo de compatibilidad] · ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia 3.4) Estructures de...
ESTRUCTURESESTRUCTURES
QuèQuè veuremveurem en en aquestaquest tema?tema?
� Aprendrem què és una estructura.
� Aprendrem què és un esforç i els diferents tipus que hi ha.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
� Estudiarem diferents tipus d’estructures.
� Identificarem els elements que aguanten els esforços de les estructures.
� Coneixerem diferents tipus de materials i estructures.
�Les estructuresestructures són elements resistents que esmantenen estables davant de l’acció dels esforçosals quals es poden veure sotmesos.
�Perquè una estructura funcioni correctament ha de
1.- Què són les estructures?
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
�Perquè una estructura funcioni correctament ha deser resistent, rígida i estable.
�Les forces que actuen sobre una estructuras’anomenen càrregues. Les càrregues es reparteixenentre tots els elements de l’estructura produïntdiferents tipus d’esforçosesforços.
TIPUS D’ESFORÇ
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
TRACCIÓ COMPRESSIÓ FLEXIÓ TORSIÓ CISALLAMENT
HI HA 5 TIPUS D’ESFORÇOS MECÀNICS:
1.- ESFORÇ DE TRACCIÓ:
Un cos està sotmès a un esforç de tracció quan se li apliquen dues forces
de sentit oposat que tenen tendència a allargar-lo.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
2.- ESFORÇ DE COMPRESSIÓ:
Un cos està sotmès a un esforç de compressió quan se li apliquen dues
forces de sentit oposat que tenen tendència a aixafar-lo.
3.- ESFORÇ DE FLEXIÓ:
Un cos està sotmès a un esforç de flexió quan rep una o més forces que
tendeixen a doblegar-lo. Exemples:
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
4.- ESFORÇ DE TALL O CISALLAMENT:
Un cos està sotmès a un esforç d cisallament o de tall quan se li apliquen
dues forces de sentit oposat que tenen tendència a tallar-lo.
5.- ESFORÇOS DE TORSIÓ:
Un cos està sotmès a un esforç de torsió quan se li apliquen dues forces de
sentit oposat que tenen tendència a retorçar-lo. Exemples: caragol, eixos
de màquines, etc.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
2.- Quina és la funció de les estructures?
•• SuportarSuportar pesospesos:: el pes dels elements sobre l’estructura iel pes mateix de l’objecte i de la pròpia estructura.
•• ResistirResistir forcesforces externesexternes: la paret d’una presa suporta laforça de l’aigua continguda a l’embassament, així com unateulada suporta el pes de la neu que hi ha caigut.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
teulada suporta el pes de la neu que hi ha caigut.
•• MantenirMantenir lala formaforma:: les estructures han de ser capaçes desuportar pesos i resistir forces sense deformar-se.
•• ServirServir dede proteccióprotecció:: la carcassa d’un monitor o d’unordinador protegeix els elements que hi ha al seu interior,així com el xassís d’un cotxe protegeix als passatgers.
3.- TIPUS D’ESTRUCTURESSegons els elements amb els que estan construits les estructures es poden
classificar en 3 grans grups:
1. Estructures massives.
2. Estructures laminars o de carcassa.
3. Estructures d’armadura.
4. Estructures de voltes.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
4. Estructures de voltes.
3.1) ESTRUCTURES MASSIVES
Són estructures molt pesades i massisses, construïdes amb elements molt
grans, amples i resistents. Exemples:
3.2) ESTRUCTURES LAMINARS O DE CARCASSA
Estan constituïdes per làmines o panells resistents i prims formant
carcasses que envolten i protegeixen les peces internes de l’objecte.
La resistència d’aquestes carcasses s’aconsegueix donant a les làmines una
determinada forma. En són exemples, la carrosseria d’un cotxe, una llauna
de conserva, la carcassa d’un televisor o d’un ordinador,...
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
de conserva, la carcassa d’un televisor o d’un ordinador,...
3.3) Estructures d’armadura
Estan formades per peces com barres, tubs, pilars, bigues o cables unitsentre sí per formar una espècie d’esquelet o armadura.
En són exemples les estructures d’edificis, ponts metàl·lics, grues, torresd’alta tensió, gronxadors, carretons de supermercat,...
Segons la disposició dels seus elements poden ser:
� Triangulades: es construeixen mitjançant la unió de barres que van
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
� Triangulades: es construeixen mitjançant la unió de barres que vanformant triangles.
� Penjades: el pes és suportat per cables que estan units
a altres elements més robustos com murs o torres
resistents.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
� Entramades: tenen elements verticals i horitzontals que s’uneixen entre si
formant una espècie de malla. Els elements horitzontals es recolzen en els
verticals.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
3.4) Estructures de voltes
En les estructures de voltes hi predominen els arcs, les voltes o les cúpulesamb elements de subjecció i suport.
Aquests elements poden suportar esforços de compressió importants, i el pes
dels elements reposa sobre els murs laterals (per això cal reforçar-los amb
contraforts o arcbotants).
Exemples:
Arc romà de Cabanes Entramat de voltes Cúpula de Sant Pere del Vaticà(vista exterior i interior).
ELEMENTS D’UNA ESTRUCTURAFONAMENTS: base resistent on es recolzen les estructures. Solen estar per sota
del nivell de terra. La major part dels edificis s’aixequen sobre
fonaments de formigó per evitar que s’enfonsin pel propi pes.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
COLUMNES O PILARS: són barres verticals dissenyades especialment per
suportar esforços de compressió.
BIGUES: són barres horitzontals que estan sotmeses a esforços de flexió.
Les diverses plantes d’un edifici se suporten amb bigues.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
ARC: elements en forma de corba que serveix per cobrir un forat entre dos pilars, i
que suporta una part de l’estructura descarregant el pes als extrems.
Arc de Triomf, Paris Arc de Constantí, Roma
TIRANTS: són cables o barres que suporten esforços de tracció. Poden ser
d’acer i serveixen per augmentar la resistència i l’estabilitat d’una
estructura.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
ESTRUCTURES RESISTENTSESTRUCTURES RESISTENTS
El més fonamental és que una estructura
aguanti les càrregues (resistènciaresistència) i que
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
aguanti les càrregues (resistènciaresistència) i que
no caigui (estabilitatestabilitat).
Una estructura és resistent quan conserva
la seva forma després d’aplicar-li
càrregues.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
ElementsElements queque proporcionenproporcionen resistènciaresistència ii estabilitatestabilitat aa lesles estructuresestructures::
� TRIANGLES:
Un triangle és l’única estructura geomètrica que no es deforma si se li
apliquen forces als costats.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
I per convertir en estructures rígides un quadrat i un pentàgon…
CURIOSITAT: Dilatació de la Torre Eiffel
El Sol surt per l’est i comença a
escalfar aquesta cara de la Torre
Eiffel. Els perfils de ferro que
formen l’estructura de la torre es
dilaten i obliguen la torre a
inclinar-se cap a l’oest.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
A la tarda passa el contrari. El Sol
és a l’oest i la dilatació dels
perfils situats en aquesta banda
fa que la torre s’inclini cap a l’est.
Aquest fenomen fa que la part
més alta de la torre no estigui
sobre la vertical del punt mitjà de
la base, ja que al llarg del dia es
produeixen oscil·lacions; a l’estiu
són més apreciables.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
�ARCS:
Un altre element que també aporta resistència a una estructura és l’arc, que
treballa sotmès a compressió. Aquest element ja va ser utilitzat pels romans
per fer ponts amb pedres i maons.
Els arcs romans es mantenen
gràcies al suport d’un maó
sobre l’altre, i no s’utilitza cap
Pont Romà d’Alconetar, Càceres
sobre l’altre, i no s’utilitza cap
adhesiu entre les peces. Al
maó central se li diu pedra
angular o clau; és el que
subjecta l’arc i sol ser més
gran que la resta.
Arc de Titus, Roma
Les estructures estables són aquelles que, quan se’ls aplica una força,conserven la seva posició. Són estructures inestables les que enaplicar-hi un petit impuls perden l’equilibri.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
ESTRUCTURESESTRUCTURES ESTABLESESTABLES
L’estabilitat està relacionada amb el centre de gravetat. El centre degravetat és un punt imaginari on estaria tota la massa de l’objecte sies pogués comprimir. Quan aquest punt se situa fora de la base dees pogués comprimir. Quan aquest punt se situa fora de la base del’objecte, aleshores es converteix en inestable i bolca:
Un altre recurs molt utilitzat per construir estructures són els perfils, que són
barres de diferents seccions.
Els perfils ens permeten fer les estructures resistents, lleugeres i, alhora,
econòmiques.
Tipus:
� Oberts, amb forma de V, T, U, L, X, H.
ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia
PERFILS
� Oberts, amb forma de V, T, U, L, X, H.
� Tancats, amb forma de , , .