1º ESO TEMA 4 ESTRUCTURAS

¿Qué son las estructuras? Son conjuntos de elementos capaces de soportar fuerzas y transmitirlas a los puntos donde se apoya con el fin de ser resistente y estable

¿Qué son las estructuras? (II) Máquinas Propio peso Objetos Están sujetos a la Viento Construcciones acción de FUERZAS Peso de otros Vegetales Presión de líquidos Animales Las estructuras soportan las acciones externas y mantienen la forma de las construcciones

¿Para qué sirven las estructuras? Protegen y dan soporte a los elementos: carcasas, armaduras, chasis etc. Almacenan materiales: pantanos, piscinas, botellas, cajas de cartón etc. Salvan accidentes geográficos: puentes, carreteras etc. Cubren y cierran espacios: cúpulas, tejados, muros, etc. Alcanzan altura en el espacio: torres, grúas etc. Mantienen y proporcionan forma: esqueleto, tubos de la tienda de campaña, etc.

Tipos de estructuras Naturales : Presentes en la naturaleza. Ejemplo: Esqueleto, caparazón… Artificiales Entramadas: constituidas por elementos horizontales y verticales. Ejemplo: la mayoría de los edificios. Trianguladas: constituidas por barras formando triángulos. Ejemplo: puentes, grúas, torres, etc. Laminares: constituidas por láminas. Ejemplo: carrocería de un coche.

¿Cómo actúan las estructuras? La primera fuerza que debe soportar una estructura es su PESO, además también deben soportar las SOBRECARGAS. Cuando una estructura soporta un peso o una carga cada una de sus piezas se ven sometidas a ESFUERZOS. CENTRO DE GRAVEDAD: Punto donde se concentran las fuerzas. Es el punto imaginario donde estaría toda la masa del objeto si se pudiera comprimir. Si esta fuera de la base de sustentación del objeto, este vuelca.

Esfuerzos (I) TRACCIÓN: Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla. Ejemplo: Cables de un puente colgante COMPRESIÓN: Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a aplanarla. Ejemplo: Pilares FLEXIÓN: Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla. Ejemplo: Vigas, plataforma de un puente.

Esfuerzos (II) CORTADURA: Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a cortarla o desgarrarla. Ejemplo: Tijeras TORSIÓN: Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a retorcerla. Ejemplo: Manivela, eje.

Ejemplo

Esfuerzos (III) Tracción              Compresión             Flexión              Cortadura           Torsión

Elementos resistentes de las estructuras entramadas (I) ELEMENTOS VERTICALES Trabajan normalmente a COMPRESIÓN, pero también pueden recibir esfuerzos de flexión. PILARES: Soportes verticales sobre los que descansan las vigas MUROS DE CARGA: Muro capaz de soportar cargas verticales además de su propio peso

Elementos resistentes de las estructuras entramadas (II) ELEMENTOS HORIZONTALES Soportan esfuerzos de FLEXIÓN , apoyándose en sus extremos y soportando carga en toda su longitud. VIGAS: Piezas horizontales que se apoyan sus extremos en los pilares. VIGUETAS: Piezas horizontales que apoyan sus extremos en las vigas.

Otros elementos resistentes Tirantes o tensores: Son cables inextensibles que trabajan a tracción. Cimientos: Transmite el peso de la estructura al suelo. Son los “zapatos” del edificio. Arcos: tiene forma de semicircunferencia y transmite el peso a los pilares que hay a sus lados

Triangulación de estructuras Estructuras articuladas El triángulo es la forma geométrica más estableno sedeformar cuando actuan sobre él fuerzas externas. Razones para usar la triangulación Mayor resistencia. Menor peso. Estructuras rígidas Estructuras indeformables Una estructura articulada o “deformable” se convierte en “indeformable” cuando se triangula, por ejemplo con una escuadra.

Las cerchas Estructuras formadas por un conjunto de perfiles formando una red de triángulos.