ESTRUCTURAS

1. 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.

2. PROBLEMAS QUE
RESUELVEN
• Generar superficies: carreteras,
estadios, aeropuertos, ...
Almacenar materiales: presas,
botellas, tetra brik, ...
Cerrar y cubrir espacios:
techumbres, bóvedas, cúpulas, ...
Salvar accidentes geográficos;
Puentes, túneles, ...
Alcanzar alturas en el espacio:
torres, grúas, antenas, ...
Proteger y dar sustentación a un
conjunto: esqueleto, armazones,
chasis, ...

3. FUERZAS QUE ACTÚAN
Cuando las fuerzas de acción y de reacción
son iguales se produce lo que llamamos
equilibrio estático.
La primera fuerza que se produce en una estructura incluye el peso propio,
además está la sobrecarga que tenga que soportar. Las dos juntas forman la
fuerza de acción que ejerce la estructura. La fuerza de reacción necesaria para
que la estructura se mantenga ha de resistir toda la de acción.
Las estructuras móviles han de soportar fuerzas de inercia, las de almacenamiento
soportan presión, empuje del viento, etc
Cuando las fuerzas de acción superan a
la reacción se produce el equilibrio
dinámico, que es el que tiene lugar en
estructuras que se desplazan como los
automóviles, bicicletas, etc.

4. ¿POR QUÉ FALLAN?
A veces por la fatiga elástica causada por la
actuación repetida de una fuerza que en
principio se resiste.
Cuando las fuerzas de acción se hacen superiores a las de reacción, la estructura falla y se
hunde. ¿Por qué pasa esto?:
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.

5. EL CENTRO DE
GRAVEDAD
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 son más estables 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.

6. ELEMENTOS
RESISTENTES
Los pilares son apoyos verticales para las
vigas y el resto de la estructura
Las vigas son piezas horizontales que soportan
cargas apoyadas en dos puntos.
Los tirantes o tensores son cables que mantiene sujetos
elementos colgantes o verticales
Las escuadras son triángulos rectángulos que
refuerzan las estructuras
Muchos de los elementos que proporcionan resistencia a las
estructuras pueden encontrarse en un gran número de ellas.

7. ESFUERZOS QUE
SOPORTAN TRACCIÓN Y COMPRESIÓN

8. ESFUERZOS QUE
SOPORTAN
FLEXIÓN CORTE COMPRESÓN LATERAL
Compresión lateral

9. ESFUERZOS QUE
SOPORTAN
TORSIÓN Y PANDEO

10. ESFUERZOS QUE
SOPORTAN
EFECTOS MÚLTIPLES 1

11. ESFUERZOS QUE
SOPORTAN
EFECTOS MÚLTIPLES 2
FLEXIÓN
COMPRESIÓN
FLEXIÓN
FLEXIÓN
COMPRESIÓN
TRACCIÓN
COMPRESIÓN
FLEXIÓN
TRACCIÓN
FLEXIÓN
COMPRESIÓN
COMPRESIÓN
TRACCIÓN

12. LA RESISTENCIA LA FORMA
El arco es un elemento
capaz de distribuir las
cargas hacia los laterales,
por eso se utiliza para
conseguir espacios vacíos
y cubiertos. La bóveda es
una superficie que emplea
una serie de arcos
colocados a continuación o
cruzados. La esfera tiene la
misma propiedad que los
arcos, pero es capaz de
distribuir las cargas no sólo
hacia los laterales, sino en
todas las direcciones.
Depende de varios factores. A igual resistencia son mejores las más ligeras, más baratas,
las que usan menos materiales y las más fáciles de construir y transportar.

13. LA RESISTENCIA LOS MATERIALES
En las construcciones
antiguas es frecuente
encontrar maderas más o
menos fuertes. En la
actualidad se usan el
hormigón, que está formado
por cemento grava y arena, el
acero, que es un derivado del
hierro con carbono y el
hormigón armado, que
combina hormigón con
elementos interiores de acero
y metales. Además se usan:
aleaciones ligeras, mármoles
y otros minerales, fibras,
plásticos, etc.
La resistencia de las estructuras depende también en gran
medida de los materiales utilizados.

14. LA RESISTENCIA LOS PERFILES
CERRADOSABIERTOS
Los perfiles se utilizan para conseguir estructuras más ligeras aprovechando que ciertas
formas logran soportar grandes pesos y esfuerzos con menos material.

15. LA RESISTENCIA
TRIÁNGULOS Y CERCHAS

16. LA RESISTENCIA
CERCHAS Y CELOSÍA

17. 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, etcLos 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

18. LOS PUENTES TIPOS
Los puentes adoptan 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

19. PUENTESFORMAS DE DISMINUIR LA FLECHA
DISMINUIR LA LUZ - COLOCAR TIRANTES - AUMENTAR EL CANTO

20. LAS CATEDRALES
Las Catedrales son edificios singulares cuyas estructuras distribuyen los
esfuerzo de formas artísticas y muy ingeniosas.