Unidad 4 Estructuras 0. Función de las estructuras 1. Qué es una estructura 2. Tipos de esfuerzos 3. Elementos de una estructura 4. Estructuras resistentes y estables 5. Perfiles 6. Tipos de estructuras 7. Maquetas de estructuras.

0. Función de las estructuras Si observamos con atención el mundo que nos rodea, podemos encontrar árboles, caparazones de caracol, cuevas con estalactitas y estalagmitas y, también edificios, puentes y muchas otras construcciones. En todos estos ejemplos nos encontramos con lo que llamamos estructuras y, como ya habrás visto, algunas existen en la naturaleza y otras son de origen artificial, pero todas tienen funciones similares.

Funcion de las estructuras: Soportar pesos: el peso de la propia estructura y de los elementos que se apoyan sobre la estructura. Resistir fuerzas externas: como el agua, el viento, la nieve,etc. Mantener la forma Servir de protección Vídeo: Objetos con estructura y sin estructura.

1.¿Qué es una estructura? sí que permiten al objeto mantener su forma Es un conjunto de elementos unidos entre sí que permiten al objeto mantener su forma y tamaño sin deformarse, cuando sobre él actuan una serie de fuerzas externas.

Estas fuerzas externas que actúan sobre una estructura se llaman cargas. La presión del agua del embalse supone una carga sobre la estructura de la presa. El peso de los coches, la fuerza del viento y el peso de los pilares actuan como cargas para la estructura del puente.

usados en las estructuras son el acero y el hormigón. En la actualidad los materiales más usados en las estructuras son el acero y el hormigón. El hormigón está formado por arena, cemento, agua y grava y el hormigón armado además lleva barras de acero para hacerlo más resistente a la tracción.

aparecen en los elementos de una estructura 2. Tipos de esfuerzos Llamamos esfuerzos a las fuerzas que aparecen en los elementos de una estructura cuando está sometida a otras fuerzas o cargas. Los tipos de esfuerzos son los siguientes:

Tracción: sobre el material actúan fuerzas que tienden a alargar su longitud. Las cuerdas que sujetan el poste y la cuerda del pozo están trabajando a tracción.

Compresión: sobre el material actúan fuerzas que tienden a disminuir su longitud: pilar Los pilares de un edificio están trabajando a compresión.

Sobre el material actúan fuerzas que tienden a doblarlo: Flexión: Sobre el material actúan fuerzas que tienden a doblarlo: compresión tracción

Sobre el material actúan fuerzas que Cizalla: Sobre el material actúan fuerzas que tienden a desplazar una sección con respecto a otra. Al cortar un papel con unas tijeras aparece un esfuerzo de cizalla.

Torsión: sobre el material actúan fuerzas que tienden retorcerlo. Sobre el tapón de la botella al abrirla se está ejerciendo un esfuerzo de torsión.

Observa los tipos esfuerzos: La plataforma del puente está sometida a flexión Los cables del puente están sometidos a tracción Las barras verticales del puente y de la estructura del depósito están sometidos a compresión

Observa los tipos de esfuerzos: Vídeo: Tracción, compresión y flexión.

3. Elementos de una estructura Los elementos principales de una estructura son: cimientos, pilares, vigas, arcos y tirantes. cimientos pilares viga

Cimientos: Son la base sobre la que se apoyan los demás elementos de la estructura.

Pilares: son barras verticales sometidas a esfuerzos de compresión. Vigas: son barras horizontales sometidas a esfuerzos de flexión.

hueco entre dos pilares. Arcos: son elementos con forma curva que sirven para cubrir un hueco entre dos pilares. Trabajan a compresión. Fueron usados ya por los romanos para construir puentes con piedras y ladrillos. Piedra angular

Tirantes: son cables o barras que soportan esfuerzos de tracción. Golden Gate

4. Estructuras resistentes y estables. Una estructura es resistente cuando conserva su forma al aplicarle cargas. Son estructuras estables aquellas que conservan su posición después de aplicar una fuerza sobre ellas. Vídeo: Resistencia y estabilidad.

5. Perfiles Son barras de diferentes secciones, que permiten hacer las estructuras resistentes, ligeras y baratas al mismo tiempo. Tipos: Abiertos: con forma de V,T,U,X,H.

Cerrados: con forma de O, y . Ejemplos de perfiles abiertos y cerrados.

6. Tipos de estructuras artificiales Masivas: cuando predomina una gran concentración de material. Son macizas, estables y muy pesadas. Una pirámide es un ejemplo de estructura masiva

Abovedadas: predominan los arcos, las bóvedas y las cúpulas como elementos de soporte . Una bóveda es una sucesión de varios arcos y una cúpula es una bóveda con forma semiesférica. La Mezquita de Córdoba es un ejemplo de estructura abovedada

Entramadas: están formadas por un conjunto de perfiles de madera, acero u hormigón que se entrecruzan entre sí. Los elementos de estas estructuras son: la vigas, los pilares y la cimentación. Los edificios son un ejemplo de estructura entramada.

Trianguladas: se forman por la unión de muchos triángulos, construyendo redes planas o espaciales. Los materiales más empleados en estas estructuras son la madera y el acero. Son estructuras resistentes y ligeras.

que no se deforma al aplicarle fuerzas en sus lados. El Triángulo es la única figura que no se deforma al aplicarle fuerzas en sus lados. Al conjunto de perfiles agrupados geométricamente formando una red de triángulos se le denomina cercha. carga compresión tracción

Colgantes: las que están sustentadas por cables o perfiles sujetos a elementos soporte. En ellas predominan los tirantes. Ejemplos de estructuras colgantes

Laminares: se caracterizan por estar formadas por láminas de material, que sirven de soporte al resto de los elementos. Por ejemplo, la carrocería de un coche.

7. Maquetas de estructuras realizadas por alumnos

Trabajos de la revista Traditecno: Vídeo: En resumen