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ESTRUCTURAS
FUERZAS Y ESTRUCTURAS Una estructura es el armazón y distribución de las partes que forman un todo. Todos los cuerpos tienen estructura capaz de hacer frente a las  fuerzas  presentes en la naturaleza y así evitar su deformación. FUERZA. Una fuerza es aquello capaz de deformar un cuerpo o de alterar su estado de movimiento. Toda fuerza viene definida por su intensidad, dirección  y punto de aplicación. ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES Todo cuerpo con el fin de mantener su forma y no romperse ha de tener estructura, Por lo tanto una estructura es el conjunto de elementos que tienen la función de soportar los efectos de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo impidiendo su deformación o rotura.
FUERZAS Y ESTRUCTURAS (II) La naturaleza nos da abundantes ejemplos de estructuras como los nidos de los pájaros, las conchas de los crustáceos etc. Otras son artificiales y están presentes en todos los objetos tecnológicos, un portalápices, un puente etc.
CARGAS Y ESFUERZOS Sobre las estructuras inciden las fuerzas que tienden a deformarles y a romperlas. Las fuerzas que actúan sobre las estructuras de llaman CARGAS. Hay dos tipos : CARGAS FIJAS O PERMANENTES-  que siempre la afectan de la misma manera, como por ejemplo el propio peso. CARGAS VARIABLES-  se presentan en ocasiones y no siempre con el mismo valor, por ejemplo el peso de la nieve sobre un tejado, el peso del hielo sobre un cable eléctrico etc. La manera en que las cargas afectan a la estructura depende de: A- de la  FUERZA  en si misma, es decir del punto de aplicación, dirección e intensidad de la misma. B- de la forma de la estructura. Las cargas actúan sobre las estructuras que están formadas de materiales y provocan en ellas unas tensiones internas, son  LOS ESFUERZOS  que se diferencian según la manera en que se aplican. ESFUERZO  es la tensión interna que sufre un cuerpo Al estar sometido a la acción de las fuerzas. ESFUERZOS : tracción, compresión, flexión Torsión, cizalladura o cortante
CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Tres son las condiciones que debe cumplir toda estructura: A- estabilidad, se consigue colocando su centro de gravedad lo más centrado y próximo al suelo. B- resistencia, sus materiales deben soportar las tensiones sin romperse, intervienen tanto los materiales como la forma de la propia estructura. C- rigidez, para que la estructura no se deforme y cumpla con su función. Cualquier estructura puede cumplir esas condiciones si, se le añade masa, empotrándolo en el suelo etc. Aumentando su resistencia, eligiendo el material adecuado, para ello importa conocer la Tensión de rotura T=Fmax/S. Con una mayor rigidez por medio de las triangulaciones, ya que una estructura de barras de cuatro o más lados se deforma al aplicarle una fuerza, y como el triángulo es el único polígono indeformable se emplea en la construcción de estructuras. Son los llamados arriostramientos y en cruz de san Andrés
CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Y TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES ACTIVIDADES: 7, 8, 9,  TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES MASIVAS Y ADINTELADAS-  las primeras estructuras se obtienen excavando en la roca ( hipogeos) o por acumulación de materiales sin apenas huecos ( pirámides de Egipto y en Sudamérica), o también se utilizaban dinteles como en los templos griegos que permitían pasos libres. ESTRUCTURAS ABOVEDADAS-  el descubrimiento del arco y la bóveda implicó abrir espacios mayores  en las fachadas así como aumentar los huecos en la estructura, con este tipo de estructuras se construyeron, basílicas, panteones, catedrales etc.
TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (II) ESTRUCTURA ENTRAMADA-  son las que se emplean en los edificios de bloques de los pisos, se constituyen por barras de hormigón o acero unidas de modo rígido para formar un emparrillado. Las partes que forman esta estructura son: A-  FORJADO - formado por barras y relleno, las barras son las Viguetas y entre ellas se ponen bovedillas cerámicas y el relleno  De hormigón y una malla de barras de acero. B-  VIGAS - que reciben el peso del forjado y están sometidas al  Esfuerzo de flexión. Las vigas se apoyan sobre los  pilares  Verticales que llevan este peso a los cimientos y por lo tanto Sometidos a compresión. Si el pilar es circular es una  columna Cuando está pegado a la pared  pilastra . El peso total no descansa directamente sobre el suelo porque se Hundiría, descansa sobre los  cimientos , que pueden ser  zapatas Losas y pilotes . Las zapatas son cubos de hormigón que aumentan La superficie del pilar, las losas al aumentar su tamaño son idóneas  Para suelos blandos y los pilotes se clavan en el suelo hasta encontrar  La roca donde apoyarse.
TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (III) ESTRUCTURAS TRIANGULADAS-  son estructuras de barras metálicas o de madera que se utilizan en cubiertas de grandes luces ( cerchas y vigas trianguladas) y también se utilizan en estructuras verticales ( torres de antenas y de líneas eléctricas ), todas ellas presentan una gran resistencia mecánica. ESTRUCTURAS COLGANTES-  basadas en el uso de cables de los que cuelga la estructura Esos cables se llaman  tirantes  y cuando se pueden regular por medio de un tornillo se llaman  tensores , los cables trabajan al esfuerzo de tensión, se usan en puentes, antenas y todo tipo de estructuras colgantes.
TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (IV) ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS-  son desmontables y ligeras,  son construcciones que se pueden transportar e instalar rápida -mente, el aire del interior de esas estructuras se comprime Y tensa la superficie plástica, la estructura puede ser toda  Ella neumática o sólo algunos arcos que sostienen el resto. ESTRUCTURAS LAMINARES-   se componen de láminas finas De metal, plástico etc., presentan una gran resistencia por la  curvatura de la estructura. Se emplean como carcasas en todo Tipo de objetos ( autos, cubiertas etc.), por ejemplo en un vaso  De plástico el borde doblado para el interior impide que se doble Al beber y el resto de las estrías le confieren rigidez
TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (V) ESTRUCTURAS GEODÉSICAS- Son estructuras trianguladas tridimensionales Combinando las estructuras de barras con las  De las bóvedas, así pueden cubrir grandes luces De forma curva, se forman con barras lineales y Nudos que las unen, la figura geométrica que  Forman es el  tetraedro  por lo tanto indeformable. Actividad 14

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Estructuras

  • 2. FUERZAS Y ESTRUCTURAS Una estructura es el armazón y distribución de las partes que forman un todo. Todos los cuerpos tienen estructura capaz de hacer frente a las fuerzas presentes en la naturaleza y así evitar su deformación. FUERZA. Una fuerza es aquello capaz de deformar un cuerpo o de alterar su estado de movimiento. Toda fuerza viene definida por su intensidad, dirección y punto de aplicación. ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES Todo cuerpo con el fin de mantener su forma y no romperse ha de tener estructura, Por lo tanto una estructura es el conjunto de elementos que tienen la función de soportar los efectos de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo impidiendo su deformación o rotura.
  • 3. FUERZAS Y ESTRUCTURAS (II) La naturaleza nos da abundantes ejemplos de estructuras como los nidos de los pájaros, las conchas de los crustáceos etc. Otras son artificiales y están presentes en todos los objetos tecnológicos, un portalápices, un puente etc.
  • 4. CARGAS Y ESFUERZOS Sobre las estructuras inciden las fuerzas que tienden a deformarles y a romperlas. Las fuerzas que actúan sobre las estructuras de llaman CARGAS. Hay dos tipos : CARGAS FIJAS O PERMANENTES- que siempre la afectan de la misma manera, como por ejemplo el propio peso. CARGAS VARIABLES- se presentan en ocasiones y no siempre con el mismo valor, por ejemplo el peso de la nieve sobre un tejado, el peso del hielo sobre un cable eléctrico etc. La manera en que las cargas afectan a la estructura depende de: A- de la FUERZA en si misma, es decir del punto de aplicación, dirección e intensidad de la misma. B- de la forma de la estructura. Las cargas actúan sobre las estructuras que están formadas de materiales y provocan en ellas unas tensiones internas, son LOS ESFUERZOS que se diferencian según la manera en que se aplican. ESFUERZO es la tensión interna que sufre un cuerpo Al estar sometido a la acción de las fuerzas. ESFUERZOS : tracción, compresión, flexión Torsión, cizalladura o cortante
  • 5. CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Tres son las condiciones que debe cumplir toda estructura: A- estabilidad, se consigue colocando su centro de gravedad lo más centrado y próximo al suelo. B- resistencia, sus materiales deben soportar las tensiones sin romperse, intervienen tanto los materiales como la forma de la propia estructura. C- rigidez, para que la estructura no se deforme y cumpla con su función. Cualquier estructura puede cumplir esas condiciones si, se le añade masa, empotrándolo en el suelo etc. Aumentando su resistencia, eligiendo el material adecuado, para ello importa conocer la Tensión de rotura T=Fmax/S. Con una mayor rigidez por medio de las triangulaciones, ya que una estructura de barras de cuatro o más lados se deforma al aplicarle una fuerza, y como el triángulo es el único polígono indeformable se emplea en la construcción de estructuras. Son los llamados arriostramientos y en cruz de san Andrés
  • 6. CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Y TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES ACTIVIDADES: 7, 8, 9, TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES MASIVAS Y ADINTELADAS- las primeras estructuras se obtienen excavando en la roca ( hipogeos) o por acumulación de materiales sin apenas huecos ( pirámides de Egipto y en Sudamérica), o también se utilizaban dinteles como en los templos griegos que permitían pasos libres. ESTRUCTURAS ABOVEDADAS- el descubrimiento del arco y la bóveda implicó abrir espacios mayores en las fachadas así como aumentar los huecos en la estructura, con este tipo de estructuras se construyeron, basílicas, panteones, catedrales etc.
  • 7. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (II) ESTRUCTURA ENTRAMADA- son las que se emplean en los edificios de bloques de los pisos, se constituyen por barras de hormigón o acero unidas de modo rígido para formar un emparrillado. Las partes que forman esta estructura son: A- FORJADO - formado por barras y relleno, las barras son las Viguetas y entre ellas se ponen bovedillas cerámicas y el relleno De hormigón y una malla de barras de acero. B- VIGAS - que reciben el peso del forjado y están sometidas al Esfuerzo de flexión. Las vigas se apoyan sobre los pilares Verticales que llevan este peso a los cimientos y por lo tanto Sometidos a compresión. Si el pilar es circular es una columna Cuando está pegado a la pared pilastra . El peso total no descansa directamente sobre el suelo porque se Hundiría, descansa sobre los cimientos , que pueden ser zapatas Losas y pilotes . Las zapatas son cubos de hormigón que aumentan La superficie del pilar, las losas al aumentar su tamaño son idóneas Para suelos blandos y los pilotes se clavan en el suelo hasta encontrar La roca donde apoyarse.
  • 8. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (III) ESTRUCTURAS TRIANGULADAS- son estructuras de barras metálicas o de madera que se utilizan en cubiertas de grandes luces ( cerchas y vigas trianguladas) y también se utilizan en estructuras verticales ( torres de antenas y de líneas eléctricas ), todas ellas presentan una gran resistencia mecánica. ESTRUCTURAS COLGANTES- basadas en el uso de cables de los que cuelga la estructura Esos cables se llaman tirantes y cuando se pueden regular por medio de un tornillo se llaman tensores , los cables trabajan al esfuerzo de tensión, se usan en puentes, antenas y todo tipo de estructuras colgantes.
  • 9. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (IV) ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS- son desmontables y ligeras, son construcciones que se pueden transportar e instalar rápida -mente, el aire del interior de esas estructuras se comprime Y tensa la superficie plástica, la estructura puede ser toda Ella neumática o sólo algunos arcos que sostienen el resto. ESTRUCTURAS LAMINARES- se componen de láminas finas De metal, plástico etc., presentan una gran resistencia por la curvatura de la estructura. Se emplean como carcasas en todo Tipo de objetos ( autos, cubiertas etc.), por ejemplo en un vaso De plástico el borde doblado para el interior impide que se doble Al beber y el resto de las estrías le confieren rigidez
  • 10. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES (V) ESTRUCTURAS GEODÉSICAS- Son estructuras trianguladas tridimensionales Combinando las estructuras de barras con las De las bóvedas, así pueden cubrir grandes luces De forma curva, se forman con barras lineales y Nudos que las unen, la figura geométrica que Forman es el tetraedro por lo tanto indeformable. Actividad 14