Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos todo tipo de estructuras. Algunas de ellas son creadas por la naturaleza y por tanto las denominamos estructuras naturales. 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. C oncepto de estructura Llamamos estructura a un conjunto de elementos capaces de aguantar pesos y cargas sin romperse y sin a penas deformarse.

Otras han sido diseñadas y construidas por el hombre para satisfacer sus necesidades a lo largo de su evolución, las llamaremos estructuras artificiales. 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. Desde los puentes romanos de piedra hasta los largos puentes colgantes; desde los primeros poblados hasta los grandes rascacielos, los avances tecnológicos y la utilización de nuevos materiales van posibilitando al hombre la construcción de estructuras cada vez más resistentes y ligeras.

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.

Los elementos de una estructura deben de aguantar, además de su propio peso, otras fuerzas y cargas exteriores que actúan sobre ellos. Esto ocasiona la aparición de diferentes tipos de esfuerzos en los elementos estructurales, esfuerzos que estudiamos a continuación: TracciónTracción | Compresión | Flexión | Torsión | Cortadura CompresiónFlexiónTorsiónCortadura E sfuerzos en las estructuras

Tracción Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

Compresión 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 pandeo.

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.

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: PilaresPilares | Vigas | Tirantes | Arcos | Triángulos | TubosVigasTirantesArcosTriángulosTubos E lementos resistentes

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.

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Arco 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. Acueducto Construcción para la conducción de agua que permite salvar un desnivel. Articulación Unión de dos piezas de una máquina o instrumento. Barra Elemento de la estructura que está sometido a esfuerzos de compresión. Carga Fuerzas causantes de los posibles movimientos y deformaciones de las estructuras Cemento Materia pulverulenta, que amasada con agua se endurece y sirve para unir cuerpos sólidos. Cercha Estructura formada por un conjunto de perfiles agrupados geométricamente formando una red de triángulos Cimientos Parte de las estructura, que está debajo de tierra y sobre el que se apoya toda la construcción.

Columna Elemento resistente, normalmente cilíndrico y dispuesto en posición vertical, que soporta el peso de los elementos que se apoyan sobre el. Compresión Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Cortadura Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla Deformación Efecto causado por una fuerza al actuar sobre un cuerpo elástico. Escuadra Pieza de hierro u otro metal, con dos ramas en ángulo recto, con que se aseguran las ensambladuras. Estructura Conjunto de elementos capaces de aguantar pesos y cargas sin romperse y sin a penas deformarse. Fatiga Disminución de resistencia de un material que se encuentra sometido a la acción de tensiones variables. Flecha Altura que desciende la fibra neutra de una pieza horizontal sometida a una carga transversal. Flexión Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo.

Forjado Relleno con el que se hacen las separaciones de los pisos en un edificio. Entramado cuyos espacios intermedios se cubren con ladrillos. Hilo Alambre muy delgado que se extrae de algunos metales. De su agrupación se obtienen los cables. Hormigón Mezcla compuesta de piedras menudas y mortero de cemento y arena. Hormigón armado Estructura mixta formada por hormigón ordinario y una serie de barras de hierro que hacen a la estructura resistente más resistente a la tracción. Luz Distancia horizontal entre los apoyos de una viga o un arco. Momento flector En una sección transversal de una pieza sometida a flexión, suma algebraica de los momentos de todas las fuerzas que actúan sobre la misma. Pandeo Fenómeno que aparece cuando se somete a compresión una pieza que tiene una gran longitud en relación a su sección. Pasarela Puente pequeño o provisional.

Perfil Forma comercial en que se suele suministrar el acero u otros materiales. Peso Fuerza de atracción gravitatoria ejercida por un astro sobre un cuerpo. Pilar Elemento resistente dispuesto en posición vertical, que soporta el peso de los elementos que se apoyan sobre el. Puente Estructura de madera, piedra, ladrillo, cemento, hierro u hormigón armado que se construye sobre ríos, torrentes, brazos de mar u otros sitios para poder pasarlos. Remache Clavija de hierro o de otro metal, que después de pasada por los taladros de las piezas que ha de asegurar se remacha para que no se salga Resistencia Causa que se opone a la acción de una fuerza. Rigidez Propiedad de los cuerpos inflexibles, que no se pueden doblar o torcer Sección Dibujo o croquis que representa la vista de un cuerpo cualquiera si hubiese sido cortado por un plano determinado.

Tensión Fuerza que impide separarse unas de otras a las partes de un cuerpo cuando se encuentra en dicho estado. Tensor Dispositivo que sirve para tensar. Tirante Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan rigidez y permiten mejorar la resistencia de la estructura. Tracción Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Triángulo Forma geométrica más estable, al no deformarse cuando actúan sobre ella fuerzas externas. Torsión Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Viga Elemento colocado normalmente en posición horizontal que soportan las carga de la estructura y la transmiten hacia los pilares. Zapata Estructura de hormigón armado en la que se apoya el pilar y cuya misión es la de distribuir la elevada carga del pilar sobre una superficie que sea lo más amplia posible.