TALLER INICIAL DE ESTRUCTURAS
1. Definición Estructura (¿Qué son las Estructuras?)
RTA:
.-La estructura es la distribución de las partes de un cuerpo, aunque también puede usarse en sentido abstracto. El concepto, que procede del latín estructura, hace mención a la disposición y el orden de las partes dentro de un todo
2. Usos de las Estructuras (¿Para qué sirven las Estructuras?)
RTA:
-La estructura que construye el hombre tiene una
finalidad determinada, para la que ha sido pensada, diseñada y finalmente
construida.
Podemos hacer un análisis en función de
la necesidad que satisface:
Soportar peso: se engloban en este apartado aquellas
estructuras cuyo fin principal es el de sostener cualquier otro elemento, son
los pilares, las vigas, estanterías, torres, patas de una mesa, etc.
Salvar distancias: su principal función es la de
esquivar un objeto, permitir el paso por una zona peligrosa o difícil, son los
puentes, las grúas, teleféricos, etc.
Proteger objetos: cuando son almacenados o
transportados, como las cajas de embalajes, los cartones de huevos, cascos,
etc.
Para dar rigidez a un elemento: son aquellos en que lo
que se pretende proteger es el propio objeto, y no otro al que envuelve, por
ejemplo en las puertas no macizas el enrejado interior, los cartones, etc.
3. Cómo se clasifican las estructuras
RTA:
1. Naturales. Son las
que encontramos en la naturaleza: el esqueleto de un vertebrado, el tronco de
los árboles, el caparazón de las tortugas, un nido de ave.
2. Artificiales. Son
aquellas proyectadas y construidas por el hombre; en ellas nos encontramos con
un conjunto de elementos sencillos dispuestos de forma tal que son capaces de
soportarse a sí mismas y a otros objetos dispuestos sobre ellas.
Dentro de las estructuras artificiales podemos diferenciar
1. Estructuras masivas:Las primeras estructuras
se formaban acumulando material, sin dejar apenas huecos, colocando bloques de
piedra o arcilla unos encima de otros o excavando en la roca. Para las ventanas
o huecos se utilizaban los dinteles de piedra o madera.
2. Estructuras abovedadas:El descubrimiento del
arco y la bóveda permitió cubrir espacios mayores y aumentar los huecos en la
estructura. Una bóveda es el resultado de situar varios arcos uno a
continuación de otro (bóveda de cañón) o de entrecruzarlos y rellenar los
espacios intermedios (bóveda de crucería).
3. Estructuras laminares o de carcasa:Las
estructuras de carcasa están constituidas por láminas resistentes que envuelven
al objeto, formando una caja o carcasa que protege y mantiene en su posición a
las piezas que lo componen.
4. Estructuras de armadura o armazón:Estructuras formadas por elementos alargados como perfiles, barras, tubos,
pilares, vigas, viguetas, travesaños o columnas unidas entre sí para formar una
especie de esqueleto o armazón. Según la disposición de sus elementos.
estas
estructuras pueden clasificarse
a. Estructuras entramadas:Son las
estructuras utilizadas en la construcción de edificios y viviendas. Está
constituida por barras de hormigón o acero unidas de manera rígida formando un
emparrillado. Cada parte de la estructura tiene una misión específica.
b. Estructuras trianguladas:Se
caracterizan por la disposición de barras formando triángulos. Resultan muy
resistentes y ligeras a la vez.
c. Estructuras colgantes:soportan el
peso de la construcción mediante cables o barras que van unidos a soportes muy
resistentes. Estos cables se llaman tirantes y cuando su longitud se
puede regular, tensores. Los tirantes sólo soportan esfuerzos de tracción,
pero tienen la ventaja de poder adaptar su forma a las cargas que reciben en
cada momento.
4. Tipos de Estructuras Naturales (animales, minerales, vegetales)
RTA:
5. Tipos de Estructuras Artificiales (abovedadas, geodésicas, masivas,
entramadas…)
RTA:
6. Que son Cargas estructurales
RTA:
-Las cargas que soporta un edificio se clasifican en muertas, vivas y
accidentales (de viento y sísmica). Las cargas muertas incluyen el peso
del mismo edificio y de los elementos mayores del equipamiento fijo. Siempre
ejercen una fuerza descendente de manera constante y acumulativa desde la parte
más alta del edificio hasta su base. 
7. Tipos de Cargas estructurales
RTA:
-Las cargas, según su naturaleza pueden ser: estáticas, de
repetición o cíclicas, y de impacto; según su disposición pueden ser
distribuidas y concentradas.
Según su naturaleza
Estáticas:
Son las que se aplican gradualmente y se consideran
constantes después de aplicadas. Para estudiarlas se dividen en cargas vivas o
accidentales y en cargas muertas o permanentes.
Cargas vivas:
Son aquellas que algunas veces pueden estar aplicadas a los
miembros y otras no. Ejemplo de esto puede ser un aula, que en ocasiones puede
estar vacía y en otras están todos los estudiantes; o las graderías de un
estadio, que estarán llenas de público cuando se exhibe un evento y en otras
no.
Cargas muertas:
Cargas de repetición:
Se aplican un gran número de veces a un miembro
produciéndose efectos variables que motivan desgaste y/o rotura del material.
Ejemplo, cuando se aplica un doblado alternativo a un alambre hasta que
se produce la fatiga y este
se rompe.
Cargas de impacto:
Se aplican en un relativamente corto tiempo, es decir,
súbitamente, siendo generalmente aplicadas por un cuerpo en movimiento al
ponerse en contacto con un cuerpo resistente. Ejemplos serían: un tren o
automotor pasando sobre un puente; efectos de un terremoto; la fuerza
del viento en un ciclón,
etc.
Según su disposición
Cargas distribuidas:
Son las que se encuentran repartidas en determinada área.
Estas pueden ser uniformemente distribuidas, uniformemente variables y
variables.
Uniformemente distribuidas:
Son las que se reparten de forma uniforme. Ejemplo: si se
esparce arena sobre una
cubierta en cantidades tales que tenga una misma altura en toda el área; el
peso de los pisos también es una carga distribuida.
Uniformemente variable:
Usando el ejemplo anterior, si esa arena tiene una altura en
un lado de la cubierta, y en el lado opuesto una altura diferente, siempre que
su variación sea lineal, esto nos dará una carga que varía uniformemente, o
sea, una carga uniformemente variable.
Variable:
Si la arena de los ejemplos anteriores se regara en
montones, sin orden en cuanto a su altura y área de ocupación, se dice que
estamos frente a una carga variable.
Cargas concentradas:
Son las que se aplican en un área pequeña, en
comparación con la total del miembro resistente. Ejemplo: el peso de una máquina
herramienta en una esquina del taller.
8. Concepto de esfuerzo estructural
RTA:
-Cuando
Hablamos De Fuerzas Estructurales, Nos Referimos Al Esfuerzo Que Debe Soportar
La Estructura De ‘’Una Montaña Rusa’’. En Una Estructura Predeterminada, Se
Analizan Muchos Esfuerzos, Pero Los Esfuerzos Estructurales Que Más Se
Consideran Son Los Esfuerzos De Comprensión, y El Esfuerzo De Flexión De Los
Materiales.
9. Tipos de esfuerzos estructurales
RTA:
tracción:Cuando las fuerzas tienden a estirarlo o alargarlo.
torsión:Cuando las fuerzas tienden a retorcerlo.
flexión:Cuando las fuerzas tienden a doblarlo.
flexión:Cuando las fuerzas tienden a doblarlo.
cortante:Cuando las fuerzas tienden a cortarlo.
10. Condiciones que deben cumplir las estructuras
RTA:
-1) que sea rígida: es decir que no se deforme o se
deforma dentro de unos límites para conseguirlos de hace triangulado.
2) que se estable: es decir que no vuelque se puede conseguir siendo más ancha
la base o colocando tirantes.
3) debe ser resistente: es decir que cada elemento de la estructura sea capaz de soportar el esfuerzo el que se va a ver sometido.
4) debe ser lo más ligera posible: así ahorraremos en material y tendrá menos cargas fijas.
11. Explicar cómo se logra la rigidez, resistencia, estabilidad y ligereza en
una estructura
RTA:
12. Principales elementos o partes de una estructura
RTA:
Pilares y columnas: es una barra apoyada verticalmente, cuya función es la de soportar cargas o el peso de otras partes de la estructura. Los principales esfuerzos que soporta son de compresión y pandeo. También se le denomina poste, columna, etc. Los materiales de los que está construido son muy diversos, desde la madera al hormigón armado, pasando por el acero, ladrillos, mármol, etc. Suelen ser de forma geométrica regular (cuadrada o rectangular) y las columnas suelen ser de sección circular.
Vigas y viguetas: es una pieza o barra horizontal, con una determinada forma en función del esfuerzo que soporta. Forma parte de los forjados de las construcciones. Están sometidas a esfuerzos de flexión.
Forjado: es la estructura horizontal (o con una pequeña inclinación), formada por el conjunto vigas, viguetas, bovedillas, hormigón y solería, que nos sirve de techo (si hay una planta superior), y de suelo.
Cimientos: es el elemento encargado de soportar y repartir en la tierra todo el paso de la estructura, impidiendo que ésta sufra movimientos importantes. Normalmente soporta esfuerzos de compresión. Los materiales de los que se compone son hormigón armado, hierro, acero, etc.
Tirantes: es un elemento constructivo que está sometido principalmente a esfuerzos de tracción. Otras denominaciones que recibe según las aplicaciones son: riostra, cable, tornapunta y tensor. Algunos materiales que se usan para fabricarlos son cuerdas, cables de acero, cadenas, listones de madera...
Arcos: es un elemento que se emplea mucho en las estructuras para dar solidez (y salvar distancias). Para ver más sobre arcos pincha en el botón
