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Tema 8:

Estructuras

Estructuras

Departamento de Tecnología IES Manuel Losada Villasante

¿Qué son las estructuras? Son el conjunto de elementos que, convenientemente

unidos entre sí, son capaces de soportar, sin

romperse, las fuerzas que actúan sobre él.


Estructuras

Funciones de las estructuras

1. Soportar pesos (pilares, fémur, columna,

cimientos, chásis...).

2. Transmitir fuerzas (eje de un motor, biela…)

3. Proteger a los cuerpos u objetos (cráneo,

carrocería, costillas,...).

4. Dar forma a los objetos (carrocería, carcasa,

tienda de campaña...).

5. Salvar distancias (pilares, vigas puentes,...)


Estructuras

Soportar pesos pilares, fémur, columna, cimientos, chásis...



Estructuras

Transmitir fuerzas destonillador, transmisión de un vehículo...



Estructuras

Proteger a los cuerpos u objetos cráneo, carrocería, costillas,...



Estructuras

Dar forma a los objetos carrocería, carcasa, tienda de campaña...



Estructuras

Salvar distancias pilares, vigas puentes,…



Estructuras

Fuerzas y esfuerzos: conceptos

Fuerza es una acción, capaz de mover, deformar o

romper un cuerpo.

Esfuerzo es un conjunto de fuerzas que deberá estar

en equilibrio para que el cuerpo no se mueva o

rompa.


Estructuras

Tipos de esfuerzos

1. Compresión 2. Tracción 3. Flexión 4. Cortadura o cizalladura 5. Torsión


Un elemento está sometido a un esfuerzo de compresión cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales que tienden a comprimirlo o aplastarlo

Compresión Acción:

• Apretar • Comprimir • Empujar


Estructuras

Caso especial: PANDEO Compresión


Ocurre cuando el

elemento sometido a

compresión es mucho más

largo que grueso

Estructuras

Acción: • Estirar • Alargar • Traccionar


Un elemento está sometido a un esfuerzo de ´tracción cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales que tienden a estirarlo

Tracción

Estructuras

Acción: • Doblar


Un elemento está sometido a un esfuerzo de flexión cuando sobre él actúan tres fuerzas iguales que tienden a doblarlo

Flexión

Acción: •Cortar •Cizallar


Cizalladura o Cortadura Un elemento está sometido a un esfuerzo de cizalladura cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales que tienden a cortarlo

Estructuras


Acción: • Retorcer

Un elemento está sometido a un esfuerzo de flexión cuando sobre él actúan tres fuerzas iguales que tienden a doblarlo

Torsión

Estructuras

Elementos de una estructura En una casa


1. Cimientos 2. Pilares, soportes,

columnas 3. Vigas, puentes 4. Muros 5. Forjado

Estructuras

Elementos de una estructura En una catedral gótica

1.Muros 2.Arcos 3.Bóvedas 4.Arbotantes 5.Contrafuertes 6.Pináculos


Estructuras

Construcción

de una

catedral

gótica


Estructuras

Condiciones para una buena estructura

1. Debe ser RESISTENTE

2. Debe ser RÍGIDA

3. Debe ser ESTABLE

Para que una estructura cumpla con su

función es necesario que se cumplan tres

condiciones:


Estructuras

Resistencia

La resistencia de una estructura depende de tres

factores:


• El Material elegido • El Tamaño del elemento • La Forma proporcionada

a ese elemento

Rigidez Las uniones entre cada uno de los elementos de una

estructura deben ser lo bastante rígidas para que no se

deforme.

Para rigidizar una estructura se puede recurrir a

diferentes soluciones: 1. Empotrar 2. Pegar 3. Plegar 4. Clavar 5. Atornillar 6. Utilizar rigidizadores: cartelas y escuadras 7. Atirantar: usando tirantes y tensores 8. Triangulando


Rigidez LA TRIANGULACIÓN es una de las técnicas

más utilizadas para rigidizar una estructura.

Consiste en convertir en TRIÁNGULOS todas

las partes de la estructura.

El triángulo es la única figura geométrica

indeformable por naturaleza.


Estructuras

Estabilidad La estabilidad de una estructura es su capacidad para

mantenerse en la posición para la que ha sido diseñada.

Para que una estructura sea estable, la vertical de su centro de

gravedad debe caer dentro de su base.

Si esto no es posible, podemos hacer tres cosas:

• Clavar, empotrar, realizar unos cimientos profundos. • Aumentar la base, cimientos más anchos. • Bajar su centro de gravedad, contrapesar la base.

• Atirantar, colocar vientos tirantes.


Podemos distinguir varios tipos de

estructuras:

• Según su naturaleza: natural o artificial • Según su rigidez: fija o articulada • Según su movilidad: fija o desmontable • Según la forma de sus elementos, ver

diapositiva siguientes.

Tipos de estructuras


Estructuras

Clasificación de las estructuras según la

forma de sus elementos • Masivas y adinteladas

• Abovedas • Laminares o de carcasa

• Neumáticas • De armazón: Entramadas y

Trianguladas • Colgantes y atirantadas

• Geodésicas


Estructuras

Son estructuras que se caracterizan por tener

mucha masa.

Cuanto más masa tenga más resistente será.

Masivas y adinteladas


Según la forma de sus elementos

Estructuras


Abovedas


Son estructuras formadas por arcos,

bóvedas y cúpulas.

Estas estructuras también son más

resistentes cuanto más masa tengan.

Estructuras


Laminares o de carcasa


Son estructuras formadas por una

lámina o capa fina de material.

Se utilizan, fundamentalmente para

proteger y para dar forma.


Neumáticas


Son estructuras que mantienen su

forma gracias a la presión del

aire que las rellenan.

Son estructuras formadas por elementos alargados

unidos por sus extremos para formar un esqueleto

o armazón.

Pueden ser de dos tipos:

• Entramadas

• Trianguladas


De armazón


Cuando los elementos de la estructura se colocan,

fundamentalmente, en posición vertical y

horizontal.


De armazón: Entramadas


Cuando los elementos de la estructura se colocan,

fundamentalmente, formando triángulos


De armazón: Trianguladas


Estructuras


Colgantes y atirantadas


Son estructuras en las que se utilizan cables,

normalmente de acero, para soportar las cargas o

para dar estabilidad.

Estructuras


Geodésicas


Son estructuras trianguladas

tridimensionales que combinan

las propiedades de las bóvedas

con las estructuras trianguladas.

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