Unidad 5. Estructuras Vamos a aprender: 5.1. Qué es una estructura? 5.2. Esfuerzos. 5.3. Elementos estructurales 5.4. Estructuras resistentes 5.5. Estructuras artificiales Adaptado y traducido de la presentación original de Heber García 1

¿Qué estructuras conoces? Unidad 5. Estructuras ¿Qué estructuras conoces? 2

5.1. ¿Qué es una estructura? Estructura es el grupo de elementos en un objeto destinados a soportar las fuerzas que actúan sobre el mismo, impidiendo que el objeto se rompa. 3

Estable Resistente Las estructuras deben ser resistentes y estables 5.1. Características Las estructuras deben ser resistentes y estables Estable Resistente 4

Las estructuras deben resistir distintos tipos de esfuerzos 5

5.2. Definición de Esfuerzo Un esfuerzo es la reacción que se produce en el objeto ante la acción de fuerzas externas. Fuerza Esfuerzo interno 6

5.2. Tipos de esfuerzos Tracción: esfuerzo que hace al objeto más largo (distensión). A los esfuerzos se les llama distensivos o divergentes sobre el material. 7

Flexión: esfuerzo que dobla al objeto. 5.2. Tipos de esfuerzos Compresión: esfuerzo que hace al objeto más pequeño (esfuerzos convergentes). Flexión: esfuerzo que dobla al objeto. 8

Cizalla: separa al objeto en dos partes, cortándolo. 5.2. Tipos de esfuerzos Cizalla: separa al objeto en dos partes, cortándolo. Torsión: retuerce al objeto. 9

5.2. Tipos de esfuerzos ¿Qué esfuerzos están representados en las imágenes? B A C F E D 10

A Cable Tracción B Moto Compresión C Viento de tienda B A C Imagen Estructura Esfuerzo A Cable Tracción B Moto Compresión C Viento de tienda 11

D Columna Compresión E Puente Flexión Imagen Estructura Esfuerzo E D 12

G F Imagen Estructura Esfuerzo F Tuerca Torsión G Remache Cizalla 13

5.2. Esfuerzos en un columpio G 14

5.2. esfuerzos en un columpio Imagen Estructura Esfuerzo A Soporte compresión B C cable tracción D E F G barra flexión G 15

Son los elementos más comunes en una estructura: 5.3. Elementos estructurales Son los elementos más comunes en una estructura: Cimientos Columnas Vigas Arcos Cables 16

Cimientos: son la base de todos los edificios Cimientos: son la base de todos los edificios. Están situados bajo tierra y son de hormigón. hormigón 17

Vigas: son barras horizontales que reciben esfuerzos de flexión Columnas: son barras verticales que reciben esfuerzos de compresión Base Columna Vigas Fuerza Forces Forces Forces Forces Forces Girder Girder Girder Girder Column Column Column Foundation Foundation 18

Arcos: Forma semicircular que une el hueco entre 2 columnas Barras de tracción: Cables o barras que soportan tracción. 19

5.4. Estructuras resistentes Una estructura resistente mantiene su forma cuando se aplican fuerzas exteriores. 20

El triángulo es la única forma geométrica que no se deforma bajo la acción de fuerzas en distintos ángulos. 21

Las estructuras triangulares son resistentes, ligeras y fáciles de construir. 22

La Triangulación transforma formas geométricas en una combinación de triángulos, haciéndolas indeformables. 23

24

25

Arco: Proporciona resistencia a las estructuras distribuyendo el esfuerzo. 26

5.4. Estructuras estables Una estructura es estable si mantiene su posición cuando hay fuerzas aplicadas. 27

La estabilidad se obtiene distribuyendo la masa de forma regular. estable inestable 28

Cuando la masa no está distribuida regularmente, se puede aumentar la estabilidad de varias formas, por ejemplo aumentando el agarre con el suelo. 29

Aumentar la estabilidad 30

5.5. Actividades de revisión Indicar los esfuerzos principales en: Pomo de una puerta Bolígrafo al escribir Destornillador Cable de un puente suspendido Ejes de un pedal 31

5.5. Actividades de revisión Estructura Esfuerzo Pomo de una puerta TORSIÓN Arco COMPRESIÓN y FLEXIÓN Bolígrafo al escribir COMPRESIÓN Destornillador Cable de un puente suspendido TRACCIÓN Dintel FLEXIÓN Tijeras CIZALLA Cuerda de una persiana Ejes de un pedal Vigas 32

5.5. Actividades de repaso Nombra el principal esfuerzo en las siguientes estructuras: A B C D E 33

5.5. Actividades de repaso ¿Qué estructuras soportan mejor los esfuerzos? ¿Por qué? 34

5.5. Actividades de repaso ¿Qué estructura es más estable? 35

¿Qué forma es indeformable ¿Qué forma es indeformable? ¿Qué podemos hacer con las otras para que lo sean? 36

Indica los esfuerzos en cada uno de las partes señaladas de la grúa. cables cables cables cables cables cables cables cables Tirantes cables cables cables cables cables cables cables cables cables cables cables Working arm Working arm Working arm Brazo Working arm Working arm Working arm mástil peso Base Base Base Base Base Base 37

cables mástil cables Brazo peso mástil Base Brazo Base Peso esfuerzo flexión tracción compresión cables Brazo peso mástil Base 38

Dibuja este puente e indica los esfuerzos principales.

Solución: flexión flexión Compresion Compresion

5.5. Actividad de recapitulación Dibuja este puente e indica dónde están los esfuerzos principales.

Solución: tracción tracción Compresión