La estructura y sus elementos

1. ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
Las estructuras pueden ser masivas como una cueva o una
presa. Pero lo normal es que estén formadas por partes, de
manera que se forman por la unión de diferentes clases de
elementos estructurales debidamente colocadas. De esta
forma se construyen puentes, edificios, naves industriales,
etc. Los principales elementos estructurales, llamados
elementos estructurales simples o elementos resistentes,
son:
Cimientos: es el elemento encargado de soportar y repartir
por el suelo todo el peso de la estructura. Gracias a la cimentación, el
peso total de la estructura no va directamente al el suelo (sin cimientos
un edificio podría hundirse como una estructura de palillos levantada
sobre mantequilla).
Cerchas que son un caso especial de vigas formada por un conjunto de
barras formando una estructura triangular. Se usan normalmente en los
techos de las naves industriales. Es decir, es una estructura triangular
construida con barras de acero o madera que forman tejados.
Los perfiles: son todos aquellas barras de acero que tienen una forma especial. se emplean para conseguir
estructuras más ligeras que soportan grandes pesos con poca cantidad de material. El nombre del perfil viene
dado por la forma de la superficie lateral: I, U, T, L… Estos aceros se usan en las vigas, pilares y tirantes.
Forjado: Es el suelo y el techo de los edificios.
Dintel: Viga maciza que se apoya
horizontalmente sobre dos soportes verticales y
que cierra huecos tales como ventanas y puertas.
Pilares

2. 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.
El secreto del arco
Desde su descubrimiento, ha sido muy utilizado a lo largo de la historia. Su ventaja: permite
transmitir el peso que soporta (las cargas), hacia los laterales.

3. 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:

4. 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.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. Normalmente, para construir edificios, puentes, túneles, etc.,
suelen usarse varios elementos: ladrillos, bloques, cemento, agua, arena, grava, aceros, hormigón,
etc. El hormigón es el material más usado en la construcción. El hormigón es una mezcla de
cemento, arena, grava y agua. Si al hormigón se le añade un entramado de acero para hacerlo más
resistente, se lo denomina hormigón armado. Tienes que tener en cuenta que durante el fraguado
del cemento (el secado) se desprende mucho calor y se forman gases en el interior de los elementos
construidos. Si el cemento en este proceso no se refresca (normalmente con agua), se forman
grietas en la estructura por las que salen los gases y el calor. Por eso los albañiles remojan el
cemento, el hormigón y el hormigón armado mientras fraguan.

5. ACTIVIDAD
1. Encuentra en la siguiente sopa de letras 8 elementos estructurales:
2. Define cada uno de los siguientes elementos y escribe qué función cumplen en una estructura:
3. Dibuja 3 estructuras que lleven elementos como arcos, columnas y vigas.
4. Explica porque es importante que una estructura tenga elementos como el arco,
columnas y vigas.
5. Realiza un crucigrama con los elementos de una estructura.
G Y U C O L U M N A F C
O E E R I I T T E S T E
P I L A R E E R F Z I N
L O S F L S N I R L R Y
R L A B O F A A T O A T
O A L N E R M N B Y N R
S Q T U B O R G J T T A
N R O J S P U U O R E E
E E I T A L H L L E R L
T U V I G A T O M I T V
E I E A R W R I N D N C
Z C E R C H A S A E I H