Este documento describe los conceptos básicos de las estructuras, incluyendo las fuerzas y tensiones que actúan sobre ellas, los diferentes tipos de tensión, y los tipos comunes de estructuras hechas por el hombre. Las estructuras resisten las fuerzas mediante su forma y materiales. Las condiciones estructurales como la estabilidad, resistencia y rigidez dependen de factores como la forma, materiales, y uso de triángulos.

1. STRUCTURES:
Una structure (estructura) es el conjunto de elementos en un cuerpo que están
hechos para resistir los efectos de las fuerzas que actúan sobre él.
Una estructura evita que un cuerpo se rompa o se deforme.
Natural structures están en los seres vivos, en su composición o son el resultado de
un proceso geológico. Ej. Cueva, concha de cangrejo, nido de pájaro…
Man-made structures. Ej. patas de la mesa…
FORCES AND LOADS
Una force (fuerza) es algo que pueda deformar un cuerpo (efecto estático) o hacer
que se mueva o pare (efecto dinámico).
Una load (carga) es una fuerza que actúa en una estructura. Puede ser fija o variable.
Las cargas producen stress (tensión) en la estructura de un cuerpo. La misma carga
puede causar efectos diferentes dependiendo de la forma de la estructura, el punto de
aplicación, la dirección y la trayectoria.
STRESS
Stress es la tensión interna que experimentan todos los cuerpos cuando una o más
fuerzas son aplicadas a ellos.
TIPOS DE STRESS
Nosotros clasificamos el stress según la deformación que produce en: traction,
compression, bending, torsión, shearing or cutting.
Traction
Se produce cuando las fuerzas intentan stretch (estirar) el cuerpo sobre el que
actúan.
Estas fuerzas son opuestas lejos una de otra. Ej. cable
Compression
Cuando las fuerzas intentan crush (aplastarr) o compress (comprimir) un cuerpo.
Estas fuerzas son opuestas con la misma trayectoria, hacia dentro en el objeto.
Ej. Las patas de una mesa.
Bending (flexión)
Cuando las fuerzas intentan bend (doblar) el cuerpo.
Ellas no son opuestas pero separadas una de otra.
Ej. La cubierta de un puente.
Torsion

2. Las fuerzas intentan twist (girar) el cuerpo y ellas actúan en diferentes direcciones.
Ej. Girar una llave para abrir una puerta.
Shearing or cutting (cizallamiento o corte)
Nosotros estamos usando fuerzas que intentan divide (dividir) algo.
Estas fuerzas actúan muy cerca unas de otras pero no son opuestas. Una va hacia
arriba y la otra va hacia abajo.
MAN-MADE STRUCTURES (estructuras hechas por el hombre)
4.1. Massive structures and lintels (estructuras masivas y dinteles)
Las primeras man-made structures fueron cavadas de roca o fueron talladas en roca o
fueron construidas apilando rocas u otros materiales. Ej. Pyramids.
Dinteles cortos de piedra y madera fueron usados para hacer ventanas y abrir
espacios.
4.2. Vaulted structures (estructuras abovedadas)
Los romanos usan round arches para construir puentes y acueductos y usaron barrel
vaults.
4.3.Triangular structures (estructuras triangulares)
Están hechas de barras. Ellas no son fáciles de deformar. Ej. Estructuras verticales
como towers (torres) y scaffolds (andamios).
4.4.Suspended structures (estructuras suspendidas)
Usan cables llamados suspenders
Los cables sólo soportan la traction stress y ellos son increíblemente ligeros.
4.5. Reinforced concrete structures (estructuras de hormigón armado)
El hormigón resiste la compresión y con steel rebars framworks (estructuras de barras
de refuerzo de acero) también puede soportar la tracción.
Es un material muy fuerte que se usa en todo tipo de construcciones, principalmente
en framework structures. (marcos estructuras).
Beams (vigas) (hechas de hormigón y barras de refuerzo de acero) y columns
(soportes verticales).
Entre las columnas y la tierra están los foundations (cimientos) que reparten el peso
del edificio y su carga.
Reinforced concrete (el hormigón armado) se puede utilizar para construir grandes
arcos, pilares y vigas en estructuras.
4.6. Laminated structures (estructuras laminadas)
Éstas están formadas por laminados de metal, plástico o material compuesto como
hormigón armado. Su forma curva y sus pliegues, les dan a ellas su fuerza.

3. La forma curva hace que los laminados soporten los esfuerzos de traction y
compression en su superficie.
4.7 Pneumatic structures (estructuras neumáticas)
Son ligeras y fáciles de transportar, montar y desmontar. Estas estructuras usan aire
comprimido en su interior.
4.8. Spatial and geodesic (espacio y geodésico)
Son three-dimensional structure de bars (rejas), que combinan las propiedades de las
bóvedas con triangulated structures para crear formas curvas y cubrir grandes
espacios.
Ellos usan triangles y tetrahedrons porque estas formas no se pueden deformar
fácilmente.
STRUCTURAL CONDITIONS
Stability: Capacidad de una estructura para permanecer erguida y no caer.
Resistance: Capacidad de una estructura para vencer la tensión sin romperse.
Depende de su forma y del material usado.
Rigidity: Todos los cuerpos se deforman cuando una fuerza es aplicad pero esta
deformación no debe impedir que la estructura cumpla su función.
STABILITY
Para dar estabilidad a una estructura, nosotros podemos:
- Widen (ampliar) su base.
- Bury( (enterrar) la sección inferior y añadir una base fuerte.
- Centte (centrar) el peso y añadir peso extra.
- Brace: Así no se caerá. Con braces nosotros ampliamos el radio de la base.
RESISTANCE
Depende del material, la cantidad de material y el espacio.
Los materiales más fuertes son steel, stone, cement, wood and plastic.
RIGIDITY
Para que las estructuras tengan rigidez y no se deformen, tenemos que considerar tres
aspectos básicos: Shape, joints and triangulation.
Para evitar deformaciones, podemos usar triangular structures.