Estructuras
Estructuras Una estructura es un conjunto de elementos que es capaz de soportar fuerzas y trasmitirlas a los puntos donde se apoya. Las fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas. Las cargas pueden ser: el peso de los elementos que se colocan sobre las ellas, el viento que la empuja, la nieve que se posa sobre el tejado y el propio peso de la estructura. Una estructura es un conjunto de elementos que es capaz de soportar fuerzas y trasmitirlas a los puntos donde se apoya. Las fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas. Las cargas pueden ser: el peso de los elementos que se colocan sobre las ellas, el viento que la empuja, la nieve que se posa sobre el tejado y el propio peso de la estructura.
Tipos de esfuerzos Llamamos esfuerzos a las fuerzas que aparecen en una estructura cuando está sometida a cargas. TRACCIÓN:. Se dice que una estructura, o un elemento está sometido a tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a aumentar su longitud. COMPRESIÓN:. Se dice que una estructura está sometida a compresión cuando sobre ella actúan fuerzas que tienden a disminuir su longitud.
Tipos de esfuerzos FLEXIÓN:. Se dice que un elemento está sometido a flexión cuando parte de él está sometido a tracción y parte a compresión, es decir algunas de sus fibras se alargan y otras se acortan. CORTADURA O CIZALLA: Un elemento está sometido a cortadura o cizalla, cuando las fuerzas que actúan paralelamente a su sección tienden a cortarlo. Es decir, tienden a desplazar una sección con respecto a otra. TORSIÓN: Un elemento esta sometido a torsión cuando existen fuerzas sobre él que tienen a hacer girar una sección con respecto a la otra, es decir a retorcerlo.
Elementos de una estructura La mayoría de las estructuras están formadas por la suma de varios elementos. Podemos distinguir: VIGAS: Son barras horizontales que soportan esfuerzos de flexión. COLUMNAS O PILARES: Son barras verticales especialmente diseñadas para soportar esfuerzos de compresión. CIMIENTOS: Todas estructuras necesitan apoyarse sobre una base resistente, esta base la constituyen los cimientos que suelen estar por debajo del nivel del suelo. Es el equivalente a las raíces de los árboles. Todos los edificios se construyen sobre cimientos de hormigón para evitar que se hundan por su peso o caigan con un pequeño soplo de aire.
Elementos de una estructura ESCUADRAS: Son triángulos que se emplean para reforzar la estructura. Uno de los lados puede apoyar en el suelo o la pared y el otro en la estructura, o pueden unir dos perfiles con el fin de dar estabilidad. Usamos escuadras para sujetar la estantería a la pared, por ejemplo. TIRANTES: Son cables o barras que trabajan a tracción. Pueden ser de acero y sirven para aumentar la resistencia de una estructura. ARCO: Elemento que sirve para descargar el peso que soporta toda su longitud hacia sus extremos. Trabaja a compresión.
Elementos de una estructura Perfiles Los perfiles nos permiten hacer las estructuras resistentes, ligeras y baratas al mismo tiempo. 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.
Tipos de estructuras artificiales MASIVAS: predomina una gran concentración de material. Se caracterizan por ser macizas, estables y muy pesadas. Emplean en su construcción materiales muy resistentes a esfuerzos de compresión como son el granito, el mármol o el hormigón.
Tipos de estructuras artificiales. ABOVEDADAS: predominan los arcos, las bóvedas o las cúpulas como elementos de sujeción y soporte. Estos elementos siempre trabajan a esfuerzos de compresión por lo que se pueden cubrir grandes espacios con materiales pétreos como la piedra o el hormigón. El peso de estos elementos recae sobre los muros laterales por lo que es necesario reforzarlo con elementos como los contrafuertes o arbotantes
Tipos de estructuras artificiales ENTRAMADAS: Son estructuras formadas por un conjunto de perfiles de madera, acero u hormigón que se entrecruzan entre sí. Los elementos estructurales son las vigas, los pilares o columnas y la cimentación.
Tipos de estructuras artificiales TRIANGULADAS: Son aquellas que se forman con la unión de muchos triángulos construyendo redes planas o espaciales. Cada triángulo está sometido a sus propios esfuerzos de tracción y compresión equilibrándose la estructura y permitiendo que esta pueda crecer todo lo que se desee. Los materiales con los que se suele fabricar son la madera o el acero
Tipos de estructuras artificiales COLGANTES: Son estructuras que están sustentadas por cables o perfiles sujetos a elementos de soporte. En ellas predominan los tirantes que están sometidos a esfuerzos de tracción Los ejemplos más característicos son los puentes colgantes y las carpas. En general son estructuras ligeras y resistentes.
Tipos de estructuras artificiales. Las estructuras neumáticas son inflables, ligeras, desmontables. Están sometidas fundamentalmente a esfuerzos de tracción. Son estructuras neumáticas los globos aerostáticos, atracciones infantiles hinchables y los colchones de aire.
Tipos de estructuras artificiales Las estructuras laminares se caracterizan por estar formadas por láminas de material donde los elementos estructurales son nervios que recorren la estructura o partes de la superficie que tienen un grosor mayor. Por ejemplo las carcasas de objetos, los cubos de plástico y la carrocería de un coche.
Tipos de estructuras artificiales Las estructuras geodésicas son redes espaciales formadas por la unión de pentágonos o hexágonos. Resultan ligeras y resistentes y se emplean en la construcción de formas esféricas o cilíndricas.