Este documento describe los conceptos básicos de las estructuras. Explica que una estructura es un conjunto de elementos que le permite a un objeto mantener su forma y tamaño bajo fuerzas externas. Luego describe los tipos de estructuras naturales y artificiales, y las funciones principales de las estructuras como soportar peso, resistir fuerzas y mantener la forma. También explica los conceptos de cargas estáticas, cargas dinámicas y los diferentes tipos de esfuerzos a los que están sometidos los elementos de una estructura.

1. Estructuras
Grado 7°
Institución Educativa Simón Bolívar

2. ESTRUCTURAS
• Una ESTRUCTURA es un conjunto de
elementos de un objeto que le permiten
mantener su forma y tamaño sin deformarse
cuando actúan fuerzas sobre él.

3. TIPOS DE ESTRUCTURAS
• Las estructuras NATURALES por ejemplo el
esqueleto de los animales, el tronco de un
árbol, los nidos de las aves,...

4. TIPOS DE ESTRUCTURAS
• Las estructuras ARTIFICIALES que son todas
las fabricadas por el hombre.

5. Actividad 1
Menciona ejemplos de estructuras
naturales y de estructuras artificiales
que conozcas.

6. Ejemplos de Estructuras naturales

7. Ejemplos de Estructuras artificiales

8. Funciones de las estructuras
Soportar pesos (las vigas del suelo de la segunda
planta soporta el mobiliario del aula y a las
personas que hay en el).

9. Funciones de las estructuras
Resistir fuerzas
externas (la pared
de una presa
soporta la fuerza
del agua contenida
en el embalse así
como el tejado la
nieve caída)

10. Funciones de las estructuras
Mantener la forma
(las vigas y pilares
hacen que las
estructuras no se
deformen, nunca
nos subiríamos a un
puente si sobre el
mismo notamos que
el suelo se flexiona)

11. Funciones de las estructuras
• Proteger objetos (la carcasa de un monitor o
de un ordenador protege los elementos que
encontramos dentro, así como los edificios
nos protegen a nosotros)

12. CARGAS Y ESFUERZOS
• Las estructuras están sometidas a fuerzas
externas que llamaremos CARGAS. Estas
cargas pueden ser de dos tipos:
CARGA ESTÁTICAS. CARGA DINÁMICAS.

13. CARGA ESTÁTICAS:
• Son aquellas que actúan de forma
permanente sobre una estructura.
Por ejemplo el peso de la propia estructuras (vigas,
cemento, ladrillos,…) y el peso del mobiliario que
se encuentran dentro de ellas.

14. CARGAS DINÁMICAS
• Son aquellas que no actúan de forma
constante sobre las estructuras.
Por ejemplo: el viento, la nieve, la lluvia, el agua, las
olas,…

15. Actividad 2
• En la siguiente figura... ¿Qué cargas son fijas y
variables?.

16. Solución:
• Cargas Fijas: peso de
la estructura y el
peso del deposito.
• Cargas Variables:
fuerza del viento y el
peso del agua.

17. • Por ejemplo en nuestra institución
encontramos, como cargas estáticas, el peso
de los elementos del edificio y el mobiliario
que existe (ordenadores, mesas y sillas,
elementos del taller,…) y
• como cargas dinámicas, las personas que
entramos al mismo, el viento, la lluvia o la
nieve cuando existan.

18. ESFUERZOS
• Un esfuerzo es la fuerza interna que
experimentan los elementos de una estructura
cuando son sometidos a fuerzas externas. Los
elementos de una estructura deben soportar
estos esfuerzos sin romperse ni deformarse.

19. Esfuerzo de Tracción
• Un elemento está sometido a un esfuerzo de
tracción, cuando las fuerzas que actúan sobre él,
tienden a estirarlo. Un ejemplo sería el cable de
una grúa. Ojo tiende a estirarlo, pero una
estructura no debe conseguirlo nunca, por lo
menos de forma visual (que se vea a simple
vista).

20. Esfuerzo de Compresión
• Un elemento está sometido a un esfuerzo de
compresión, cuando las fuerzas que actúan
sobre él, tienden a comprimirlo (juntarlo).
Ejemplo las patas de una silla.

21. Esfuerzo de Flexión
• Un elemento está sometido a un esfuerzo de
flexión, cuando las fuerzas que actúan sobre
él, tienden a curvarlo. Un ejemplo es la tabla
de una mesa.

22. Esfuerzo de Torsión
• Un elemento está sometido a un esfuerzo de
torsión, cuando las fuerzas que actúan sobre
él, tienden a retorcerlo. Ejemplo: una llave
abriendo una cerradura.

23. Esfuerzo de Cortadura
• Un elemento está sometido a un esfuerzo de
cortadura, cuando las fuerzas que actúan
sobre él, tienden a cortarlo o rasgarlo.
Ejemplo: trampolín de una piscina en la parte
de su unión con la torre.

24. Ejemplo:

25. Elementos de una estructura
Una estructura consta de distintos elementos,
los más habituales son:
• VIGA: Elemento horizontal que soporta
esfuerzos de flexión, tracción y compresión.

26. Elementos de una estructura
• PILAR O
COLUMNA:
Elemento vertical
que soporta
esfuerzos de
compresión y
flexión.

27. Elementos de una estructura
• CIMENTACIÓN:
Elemento que se
encuentra en la base
del pilar y que so-
porta esfuerzos de
compresión)

28. Elementos de una estructura
• TIRANTE: Elemento de refuerzo que soporta
esfuerzos de tracción.

29. Elementos de una estructura
• ESCUADRA: Elemento también de refuerzo
que soporta esfuerzos de tracción o
compresión según el caso.