Este documento describe diferentes tipos de estructuras, incluyendo su definición, utilidad, tipos, elementos, fuerzas que actúan en ellas y cómo se construyen. Define una estructura como un conjunto de elementos que permanecen sin deformarse soportando fuerzas. Explica que las estructuras se construyen para alcanzar alturas, proporcionar soporte, almacenar materiales, crear espacios y más. Además, describe elementos estructurales como pilares, vigas y tirantes, y fuerzas como tracción, compresión y flexión.

1. ESTRUCTURAS
Esta presentación ha sido realizada por Francisco Montero, en base a imágenes
tomadas de La Enciclopedia del Estudiante, Tomo 13 (Tecnología e Informática)
Ed. SANTILLANA, libros de texto de Tecnología 1º ESO de la Editorial SM, así
como trabajos de otros compañeros profesores en diversas páginas web, otras
presentaciones encontradas en páginas web como www.tecnoeso.com y
www.iestiemposmodernos.com, y portales educativos como www.librosvivos.net

2. DEFINICIÓN
 Son conjuntos de elementos colocados de tal forma que permanecen sin
deformarse ni desplomarse soportando las fuerzas o pesos para los que han sido
proyectadas.

3. Utilidad Con la evolución de los seres humanos, han surgido toda una serie de
problemas que se han ido resolviendo con la construcción de múltiples tipos
de estructuras. Básicamente las estructuras se construyen para:
Alcanzar alturas en el espacio Torres, postes de luz, grúas,
antenas,
 Proporcionar apoyo y proteger a los
restantes elementos de un conjunto
Armaduras, chasis de una máquina, etc.

4. Utilidad
 Almacenar materiales: Silos
de grano, tinajas de vino,
depósitos de gas, envases de
cartón, etc.
 Mantener y proporcionar
forma: Nuestro esqueleto, por
ejemplo, mantiene la forma del
cuerpo. Los tubos de una tienda
de campaña le dan su forma.
 Crear espacios vacíos
resistiendo fuerzas externas
Canales, presas, piscinas, etc. La
pared de una presa soporta el
peso del agua contenida en el
embalse
 Cubrir espacios
Bóvedas, cúpulas,
marquesinas, techumbres,
etc.

5. Utilidad
 Generar superficies utilizables Carreteras, aeropuertos, campos deportivos, carrocerías de
automóviles, fuselajes de aviones, etc.
 Salvar accidentes
geográficos Puentes y
túneles.

6. Tipos de En función de los elementos con que están
estructuras construidas y los elementos que intervienen.

7. Diseño vanguardista. Fuerzas que actúan
Hoy en día, muchas estructuras se construyen con criterios estéticos, aparte de los funcionales y
de seguridad, consiguiéndose obras de singular belleza, como estas tres del arquitecto valenciano
Santiago Calatrava ( www.calatrava.com ).
Las estructuras están formadas por varias piezas o elementos que contribuyen a evitar que la
estructura se rompa o se caiga.
Cuando una estructura soporta un peso o una carga, cada una de sus piezas o elementos se ven
sometidos a esfuerzos.
La primera fuerza que se produce en una estructura incluye el peso propio, además está la
sobrecarga que tenga que soportar.
Las estructuras móviles han de soportar fuerzas de inercia, las de almacenamiento soportan
presión, empuje del viento, golpes, pesos, etc

8. TRACCIÓN Y COMPRESIÓN
 La fuerza de tracción tiende a estirar
los elementos sobre los que s ejerce.
Dichos elementos suelen ser tensores
o tirantes, como los cables que
soportan un puente.
 La fuerza de compresión tiende a
aplastar los elementos sobre los que se
ejerce. Dichos elementos suelen ser
soportes, como los pilares de una
casa o las patas de una silla.

9. FLEXIÓN
 La fuerza de flexión tiende a doblar las
estructuras. Ocurre en elementos apoyados en
varios puntos y que soportan peso a lo largo de
toda su longitud. Los elementos sobre los que se
ejerce son vigas o barras , como un estante
para libros o la plataforma de un puente.
 Si la carga de
la estantería es
excesiva, esta
se arquea y
puede llegar a
romperse

10. CORTADUR
A
 La fuerza de cortadura o
cizallamiento actúa sobre elementos
sobre los que se ejercen fuerzas
opuestas en planos muy cercanos, y
tienden a desgarrar los materiales.
TORSIÓN Y PANDEO
 La fuerza de torsión actúa sobre
elementos que giran y tiende a retorcer  El pandeo consiste en una flexión
las estructuras. La punta de un vertical que ocurre en piezas estrechas
destornillador se puede deformar por la y de gran longitud cuando son
acción de esta fuerza. sometidas a compresión.

11. Efectos múltiples (I)

12. Efectos múltiples (II)

13. ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS (I)
 Dentro de una estructura existen elementos de diferentes tipos:
 Elementos verticales: Trabajan fundamentalmente a
compresión, aunque a veces, reciben esfuerzos laterales de
flexión. Ejemplos: Muros de carga, muros de contención,
patas y soportes (columnas o pilares )
 Elementos horizontales: Soportan esfuerzos de flexión,
apoyados en los extremos y soportando la carga en toda su
longitud. Ejemplos: Vigas, viguetas y travesaños en
construcciones, baldas en muebles )

14. ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS (II)
 Arcos, bóvedas y cúpulas : Debido a su forma, las
cargas y los pesos que reciben verticalmente se
distribuyen hacia los laterales, permitiendo abrir huecos
de paso entre pilares (arcos), entre muros (bóvedas) o
cubrimientos de edificios (cúpulas). La clave del éxito
en las formas resistentes está en repartir la carga .
 Tirantes : Son cables
o barras que soportan
esfuerzos de tracción,
sirviendo para aumentar la
estabilidad y resistencia
de las estructuras

15. ¿Cómo se construyen las viviendas?

16. ¿POR QUÉ FALLAN?
A veces, las estructuras fallan y se hunden. ¿Por qué pasa esto?:
A veces por la fatiga elástica causada por la
actuación repetida de una fuerza que en principio se
resiste.
Otras veces por un diseño o una fabricación
defectuosos . O porque las uniones entre las
partes son inadecuadas.
Otras veces porque se producen situaciones
imprevisibles o catastróficas.

17. EL CENTRO DE GRAVEDAD. ESTABILIDAD
Existe un punto en cada cuerpo en el cual podemos decir que se concentra la fuerza con la que la tierra lo atrae. A ese
punto lo llamamos centro de gravedad.
Las figuras y los objetos ganan
estabilidad cuanto más cerca del
suelo se halla su centro de gravedad.
Además, la perpendicular hasta el
suelo trazada por el centro de
gravedad ha de caer dentro de la
base.
Las estructuras bajas y anchas son
más estables que las altas y
delgadas.
Si se concentra mucha masa en la
base, la estructura es más estable.
También se gana estabildad con un
buen anclaje: con tirantes, buenos
cimientos, empotrado en el suelo.

18. LOS PUENTES
Los puentes son estructuras que las personas han ido construyendo para superar accidentes geográficos. Según el uso
nos podemos encontrar acueductos, viaductos, pasarelas, etc
Los de madera son baratos, ligeros y fáciles
de construir, pero poco resistentes, por eso
casi no se construyen.
Los de piedra son muy resistentes, pero
muy costosos. Se usaron en la
antigüedad por no tener otros materiales.
Los metálicos permiten
diseños muy espectaculares
pero son caros de construir y
mantener
Los de hormigón armado son de
montaje rápido y baratos de
mantener. Su resistencia es alta

19. LOS PUENTES TIPOS
Los puentes deben soportar su propio peso, el de los vehículos que los cruzan
y la acción de agentes externos como lluvia, viento, corrientes de agua…
Pueden ser de tres tipos según sean los esfuerzos que soportan sus
elementos estructurales:
Puentes de viga: formados por elementos
horizontales o tableros apoyados sobre soportes o
pilares
Puentes de arco: formados por un
elemento curvado que se apoya en soportes o
estribos
Puentes colgantes: formados por un tablero que se
sustenta mediante tirantes sujetos en uno o en dos o
más pilares

20. PUENTES FORMAS DE DISMINUIR LA FLECHA
DISMINUIR LA LUZ - COLOCAR TIRANTES - AUMENTAR EL CANTO