1 periodo

que es una estructura?

Una estructura es una organización de cuerpos dispuestos en el espacio de modo que el concepto del todo domina la relación entre las partes”.Según esta definición vemos que una estructura en un ensamblaje o unión de elementos que mantiene su forma y su unidad.

Sus objetivos son: resistir cargas resultantes de su uso y de su peso

propio y darle forma a un cuerpo, obra civil o maquina.

Ejemplos de estructuras son: puentes, torres, edificios, estadios, techos,barcos, aviones, maquinarias, presas y hasta el cuerpo humano.

Una estructura se puede definir como un conjunto de elementos simples dispuesto de tal forma que permitan soportar pesos y cargas, sin romperse, ni sufrir deformaciones excesivas de otras partes del sistema o mecanismo. La mayoría de los objetos fabricados por las personas disponen de una estructura. Puedes reconocer muchas estructuras a simple vista, como la de una grúa, un taburete, una antena de televisión o una bicicleta. También existen estructuras naturales. Por ejemplo, esqueletos, conchas, panales, estalactitas, troncos de arboles, caparazon de tortugas etc.

Una estructura  es un elemento o conjunto de elementos unidos entre si con la finalidad de soportar diferentes tipos de esfuerzos. Las estructuras, ademas de soportar diferentes tipos de fuerzas (cargas), tambien han de soportar propio peso y han de ser resistentes para que no se desmoronen ni vuelquen. Las estructuras han de ser resistentes, ligeras y estables. Los elementos presentes en la mayoria de las estructuras son las barras. Por lo general, las barras no son macizas; se elimina material de las zonas donde estas no oponen resistencia al esfuerzo, con lo cual se reduce su peso. Las barras soportan esfuerzos de compresion cuando estan colocadas en posicion horizontal, apoyadas en sus extremos.

TIPOS DE ESTRUCTURAS  SEGUN SU MATERIAL Si observas detenidamente las estructuras están hechas con diferentes materiales, formas y dimensiones, se pueden clasificar en:

DE METAL (ACERO, HIERRO, ALUMINIO)
DE FIBRAS NATURALES (MADERA, CUERDAS)
DE MATERIAL CERAMICO (CONCRETO. LADRILLO, PIEDRA U HORMIGON)
DE MATERIALES PLÁSTICOS.

 
TIPOS DE ESTRUCTURAS SEGUN SU forma de CONSTRUCCION
 Laminar Los automoviles se arman con laminas de acero y si observas se ensamblan paneles a los que se le ha dado forma.
 De armazón  Las torres eléctricas, las antenas de comunicaciones, las torres de celulares o de radio se construyen con perfiles o barras metalicas, atornilladas unas con otras.
 De hormigón armado  Los edificios  y puentes modernos se construyen con este tipo de estructura (cimientos, pilares y vigas de hormigón armado).
 Vigas metálicas  Naves industriales empleadas en edificaciones o puentes.

  

TIPOS DE ESTRUCTURAS SEGUN SU ORIGEN

 ESTRUCTURAS SEGUN SU MOVILIDAD

 

FUERZAS SOBRE UNA ESTRUCTURA 

PARTES DE UNA ESTRUCTURA

CERCHAS

El principio fundamental de las cerchas es unir elementos rectos para formar triángulos.Esto permite soportar cargas transversales, entre dos apoyos, usando menor cantidad de material que el usado en una viga, pero con el inconveniente de que los elementos ocupan una altura vertical considerable. LAS CERCHAS O ARMADURAS SON ELEMENTOS ESTRUCTURALES  metalicos o de madera USADOS EN LA CONSTRUCCION DE TECHOS EN EDIFICACIONES O EN LA CONSTRUCCION DE PUENTES

PERFILES

Los perfiles de las estructuras

  Las barras que componen las estructuras se fabrican en diferentes formas, a la sección transversal perpendicular al eje longitudinal se le denomina perfil.    Dependiendo del material del que está construida la barra, la obtención de un determinado perfil se realizará por un procedimiento u otro.

    En las barras metálicas los procesos más usados para la obtención de perfiles son:

• Mediante un molde: consiste en la fabricación de un molde (de acero, escayola, de cera etc), sobre el que se vierte el material al que se le va a dar forma. Se utiliza por ejemplo para la fabricación de prefabricados de hormigón, fundiciones, etc.
• Laminación: consistente en hacer pasar al material base (acero, aluminio) por una serie de rodillos que irán poco a poco dándole la forma apropiada. Para facilitar el proceso, se calientan los metales, de forma que sean más maleables. Mediante la laminación se consiguen piezas como planchas, vigas, redondos, traviesas, etc.
• Extrusión: el metal extrusionado tiene que ser fácilmente maleable, de forma que se le empuja a través de un orificio que tiene la forma del perfil que queremos obtener.

Formas más comunes:

    Las formas más habituales son las que te mostramos en la siguiente figura:

Muchos de los elementos estructurales como por ejemplo las vigas y los pilares están fabricados con perfiles. Si las vigas y columnas fuesen macizas, pesarían tanto y serían tan caras que no podríamos fabricar grandes estructuras. Los perfiles nos permiten hacer las estructuras resistentes, ligeras, baratas y con ahorro de material. Los perfiles pueden ser abiertos o cerrados. Perfiles abiertos:   Perfiles cerrados:    TRIANGULACIÓN DE ESTRUCTURAS.     Existen muchas estructuras que están formadas a base de triángulos unidos entre sí. Este tipo de estructuras, que adquieren una gran rigidez, tienen infinidad de aplicaciones.     El triángulo es el único polígono que no se deforma cuando actúa sobre él una fuerza, es decir proporcion rigidez a una estructura. Al aplicar una fuerza de compresión sobre uno cualquiera de los vértices de un triángulo formado por tres vigas, automáticamente las dos vigas que parten de dicho vértice quedan sometidas a dicha fuerza de compresión, mientras que la tercera quedará sometida a un esfuerzo de tracción. Cualquier otra forma geométrica que adopten los elementos de una estructura no será rígida o estable hasta que no se triangule.     En este sentido, podemos observar cómo las estanterías metálicas desmontables llevan para su ensamblado unas escuadras o triángulos, que servirán como elemento estabilizador al atornillarse en los vértices correspondientes. Análogamente, en los andamios de la construcción se utilizan tirantes en forma de aspa, que triangulan la estructura global y le confieren rigidez. A continuación puedes observar cómo se pueden convertir en estructuras  rígidas un cuadrado y un pentágono.     A base de triangulación se han conseguido vigas de una gran longitud y resistencia, que se llaman vigas reticuladas o arriostradas y que se emplean profusamente en la construcción de grandes edificaciones que necesitan amplias zonas voladas y sin pilares, así como en la de puentes de una gran luz. Las vigas de este tipo tienen una mayor resistencia que las vigas macizas. En las casetas de feria se pueden observar, durante los procesos de montaje y desmontaje, los triángulos que soportan el peso de la lona que las cubre. Estos triángulos se denominan cerchas. También es comprensible ya porque se utilizan tirantes o travesaños en la diagonal de puertas de jardín o cancelas. Las grúas tan frecuentes en las proximidades de las grandes ciudades son estructuras desmontables reforzadas con multitud de triángulos.     Sin duda  la estructura reticulada más famosa del mundo es la torre Eiffel. El ingeniero civil francés Alexandre Gustave Eiffel la proyectó para la Exposición Universal de París de 1889. la ESTRUCTURA METALICA sin su moderna antena de telecomunicaciones, mide unos 300 m de altura. La base consiste en cuatro enormes arcos que descansan sobre cuatro pilares situados en los vértices de un rectángulo. A medida que la torre se eleva, los pilares se giran hacia el interior, hasta unirse en un solo elemento articulado. Cuenta con escaleras y ascensores (elevadores), y en su recorrido se alzan tres plataformas a distintos niveles, cada una con un mirador, y la primera, además, con un restaurante. Para su construcción se emplearon unas 6.300 toneladas de hierro. Cerca del extremo de la torre se sitúan una estación meteorológica, una estación de radio, una antena de transmisión para la televisión y unas habitaciones en las que vivió el propio Eiffel.