Estructuras

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Estructuras

  1. 1. 1. DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA 2. TIPOS DE ESFUERZOS 3. ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA 4. ESTRUCTURAS RESISTENTES 5. ESTRUCTURAS ESTABLES 6. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES 7. EVOLUCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS
  2. 2. Una estructura es el conjunto de elementos capaces de soportar fuerzas y transmitirlas a los puntos donde se apoya con la finalidad de ser resistente y estable. La fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas.
  3. 3. Los esfuerzos son las fuerzas que aparecen en una estructura cuando la estructura está sometida a otras fuerzas o cargas.
  4. 4. Una estructura está sometida a un esfuerzo de tracción cuando sobre ella aparecen fuerzas que tienden a aumentar su longitud o estirarlo.
  5. 5. Una estructura está sometida a un esfuerzo de compresión cuando sobre ella aparecen fuerzas que tienden a disminuir su longitud o a comprimirlo.
  6. 6. Una estructura está sometida a un esfuerzo de flexión cuando sobre ella aparecen fuerzas que tienden a doblarlo.
  7. 7. Una estructura está sometida a un esfuerzo de torsión cuando sobre ella aparecen fuerzas que tienden a retorcerlo.
  8. 8. Una estructura está sometida a un esfuerzo de cizalla o cortadura cuando sobre ella aparecen fuerzas que actúan paralelas a su sección y tienden a cortarlo.
  9. 9. Ejercicios 4, 5, y 6 de la página 107. Ejercicios 26 y 28 de la página 118. Ejercicio 33 de la página 119.
  10. 10. A compresión porque soportan el peso del techo y entresuelo.
  11. 11. Deben estar hechas de un material resistente al esfuerzo de torsión.
  12. 12. A, B, E y F soportan esfuerzos de compresión y C y D esfuerzos de tracción. A B FE C D
  13. 13. Los huesos de la piernas soportan principalmente esfuerzos de compresión. Aunque cuando saltamos el esfuerzo es de flexión y al colgarnos de los pies de tracción.
  14. 14. Pomo puerta  Arco  Punta bolígrafo  Cimientos edificio  Destornillador  Tirantes de puente  Dintel  Tornillos bisagras  Cuerda persiana  Eje pedales  Vigas   COMPRESIÓN  TRACCIÓN  FLEXIÓN  TORSIÓN  CIZALLA
  15. 15. Carcasa teléfono Bastón Mástil de un barco Columna vertebral  Cabina telefónica Rompeolas  Suelo escenario Base del mástil   COMPRESIÓN  TRACCIÓN  FLEXIÓN  TORSIÓN  CIZALLA
  16. 16. Las estructuras están formadas por distintos elementos, cada uno de ellos soporta un determinado tipo de esfuerzos. Los elementos más importantes son:  Cimientos  Columnas o pilares  Vigas  Arcos  Tirantes
  17. 17. Los cimientos son la base resistente sobre la que está apoyada cualquier estructura. Suelen estar por debajo del nivel del suelo y fabricados en hormigón. Soportan esfuerzos de compresión.
  18. 18. Las columnas o pilares son elementos verticales diseñados, especialmente, para soportar esfuerzos de compresión. Se fabrican de metal u hormigón armado.
  19. 19. Las vigas son elementos horizontales diseñados, especialmente, para soportar esfuerzos de flexión. Se fabrican de hormigón armado o metal.
  20. 20. Los arcos son elementos con forma curva sirven para cubrir un hueco entre pilares. Soporta esfuerzos de compresión y distribuye las cargas para que recaigan sobre los pilares.
  21. 21. Permiten que la distancia entre pilares sea mayor que si pusiéramos una viga entre ellos. El ladrillo central se llama piedra angular o clave y es el que sujeta el arco.
  22. 22. Los tirantes son cables o barras que soportan esfuerzos de tracción. Pueden ser de acero y aumentan la resistencia y la estabilidad a las estructuras.
  23. 23. Ejercicios 16, 17, 19, 23 y 30 de la página 118. Ejercicio 31 de la página 119.
  24. 24. Las cargas son las fuerzas que actúan sobre una estructura.
  25. 25.  Puentes colgantes  Tiendas de campaña  Carpas de circo  Antenas de televisión…
  26. 26. El arco y la bóveda porque son elementos que soportan muy bien los esfuerzos de compresión.
  27. 27. Se colocan tirantes a diferentes alturas de la antena y se sujetan al tejado.
  28. 28. Tirantes, vigas, columnas y arcos.
  29. 29. Una estructura es resistente si al aplicarle cargas conserva su forma original, no se deforma de manera apreciable. Los triángulos son la única figura geométrica que no se deforma al aplicarle fuerzas, por ello se tiende a construir estructuras triangulares.
  30. 30. Existen muchas estructuras que están formadas a base de triángulos unidos entre sí. Este tipo de estructuras, que adquieren una gran resistencia, tienen infinidad de aplicaciones
  31. 31. Ejercicios 7 y 8 de la página110.
  32. 32. Resistente No resistente No resistente Resitente
  33. 33. Resistente Resistente Resistente Resistente
  34. 34. Las estructuras deben soportar los esfuerzos y las cargas a las que están sometidas sin cambiar su forma o romperse.
  35. 35. Una estructura es estable si al aplicarle cargas conserva su posición. Una estructura es inestables cuando aplicar una pequeña fuerza pierden el equilibrio y caen o se desploman. ESTABLE INESTABLE
  36. 36. La estabilidad está directamente relacionada con el centro de gravedad. El centro de gravedad es un punto imaginario donde estaría toda la masa del objeto concentrada si se pudiera comprimir.
  37. 37. Cuanto más alejado del suelo se encuentra el centro de gravedad de un objeto menor es su estabilidad. + ESTABLE + INESTABLE
  38. 38. Para aumentar la estabilidad de una estructura podemos utilizar diferentes recursos:  Aumentando la base ESTABLEINESTABLE
  39. 39.  Aumentando la distancia entre apoyos.
  40. 40.  Utilizando tirantes
  41. 41.  Bajando el centro de gravedad. + ESTABLE - ESTABLE
  42. 42.  Bajando el centro de gravedad. + ESTABLE - ESTABLE
  43. 43. Utilizando escuadras en la base. + ESTABLE+ INESTABLE
  44. 44. Ejercicios 27 y 29 de la página 118.
  45. 45. En ambos casos es por estabilidad. La silla de oficina es estable porque la base es amplia. El coche deportivo tiene el centro de gravedad muy cerca del suelo.
  46. 46. La silla de niño es más interesante por tener el centro de gravedad más alto.
  47. 47. La clasificación de las estructuras artificiales por su forma o la de los elementos que predominan en ellas:  Masivas  Abovedadas  Entramadas  Trianguladas
  48. 48. Son las estructuras en las que predomina una gran concentración de material. Se caracterizan por ser: - Macizas - Estables - Muy pesadas Los materiales que se utilizan son muy resistentes a esfuerzos de compresión como el mármol, el granito y el hormigón.
  49. 49. Son las estructuras en las que predomina los arcos, las bóvedas o cúpulas como elementos de soporte. Se caracterizan por ser: • Elementos que soportan fuertes esfuerzos de compresión. • Permiten cubrir grandes espacios con materiales pétreos (piedra y hormigón).
  50. 50. • El peso recae sobre los muros laterales por lo que es necesario reforzarlos con contrafuertes y arbotantes. Contrafuertes
  51. 51. • El peso recae sobre los muros laterales por lo que es necesario reforzarlos con contrafuertes y arbotantes.
  52. 52. Son estructuras abovedadas: • Teatros, circos y acueductos romanos. • Iglesias y catedrales. • Algunas mezquitas. • Construcciones actuales como los túneles.
  53. 53. ACUEDUCTO DE SEGOVIA MEZQUITA DE CÓRDOBA COLISEO ROMANO
  54. 54. 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. • La cimentación. Este tipo de construcción es de menos peso que las estructuras masivas o las abovedadas, por lo que permiten mayores alturas.
  55. 55. Los edificios que se construyen hoy en día son estructuras entramadas.
  56. 56. Son estructuras formadas por la unión de redes planas o espaciales formadas por triángulos. Estas estructuras son muy estables y resistentes con el mínimo número de perfiles. Los perfiles con los que se construyen son de madera o acero.
  57. 57. Los triángulos fabricados en acero se llaman cerchas.
  58. 58. Los triángulos fabricados en madera se llaman cuchillos.
  59. 59. Las estructuras trianguladas se utilizan en las torres de alta tensión, plataformas petrolíferas, estadios o polideportivos y algunos puentes.
  60. 60. Son estructuras que están sustentadas por cables o perfiles sujetos a otros elementos de soporte. En ellas predominan los tirantes, que están sometidos a esfuerzos de tracción. Se utiliza para la construcción de puentes ya que esta técnica permite abarcar mayor distancia que la de pilares o arcos.
  61. 61. Son inflables, ligeras y desmontables. Están sometidas, principalmente a esfuerzos de tracción.
  62. 62. Se caracterizan por láminas de material donde los elementos estructurales son nervios que recorren la estructura o partes de la superficie con mayor grosor.
  63. 63. 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.
  64. 64. Ejercicios 12, 13, 14 y 15 de la página 116.
  65. 65. Las estructuras masivas utilizan elementos y materiales robustos y pesados que las trianguladas los elemento y materiales son más ligeros y abiertos.
  66. 66. Porque el tablero de los puentes colgantes se sujetan por tirantes llevando el peso a uno o dos pilares en los extremos mientras que los el tablero de los puentes entramados se sujetan únicamente sobre pilares.
  67. 67. Si porque se pueden construir arcos y bóvedas empleando redes espaciales formadas por triángulos. Por ejemplo: Torre Eiffel
  68. 68. Porque se han desarrollado nuevos materiales como los perfiles de acero y técnicas de construcción más sofisticadas o avanzadas.

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