¿Qué es una Estructura?
"Una estructura es un conjunto de elementos unidos entre si, con la misión de soportar las fuerzas que actúan sobre ellos."
Las estructuras sirven para soportar fuerzas y cuando queremos construir una estructura, esta, tiene que cumplir unas condiciones. Las 4 siguientes son obligatorias en todas las estructuras.
Naturales:Son las creadas por la naturaleza tales como el esqueleto,el tronco de un árbol,los corales marinos,
las estalagmitas y estalactitas.
Artificiales:Son todas aquellas que ha construido el hombre.
Que sea rígida: es decir que no se deforme o se deforma dentro de unos límites. Para conseguirlo se hace triangulando, es decir con forma de triángulo o con sus partes en forma de triángulo.
Que sea Estable: es decir que no vuelque cuando está sometida a fuerzas externas. Se puede conseguir haciendo más ancha la base, o colocando tirantes.
Debe ser resistente: es decir que cada elemento de la estructura sea capaz de soportar el esfuerzo al que se va a ver sometido. El tamaño y la forma de cada elemento es lo que hará que soporten los esfuerzos.
Debe ser lo más ligera posible: así ahorraremos en material, tendrá menos cargas fijas y será más barata. Hay elementos que solo cambiando su forma son más ligeros y aguantan incluso más peso.
La forma de las vigas se llamaperfil.
Tipos de Estructuras
Las más importantes desde el punto de vista de la tecnología son las estructuras entramadas, aunque hay más tipos de estructuras, como veremos a continuación.
Estructuras Entramadas
Son las estructuras que se utilizan en nuestros edificios de hoy en día. Están constituidas por barras de hormigón armado (hormigón con varillas de acero en su interior) o acero unidas entre si de manera rígida.Las casas y edificios actuales son todas estructuras entramadas.
En este tipo de estructuras es muy importante la construcción de pilares (elementos verticales) y vigas (elementos horizontales).
Los pilares suelen hacerse de hormigón armado y se construyen en el mismo sitio donde se hace la estructura.
Estructuras Trianguladas
Están formadas por barras unidas entre sí en forma de triángulo. Por ejemplo las grúas de la construcción.
Estructuras Colgantes
Se emplean cables de los que cuelgan parte de la estructura. Los cables se llaman tirantes y suelen tender a estirarse. Los tirantes llevan en sus extremos unos tensores para tensar el cable o destensarlo a la hora de colocarlo.
Estructuras Laminadas
Están formadas por láminas. Un ejemplo es la carrocería de los coches, las carcasas de los televisores, de los móviles, etc.
Estructuras Masivas
Son estructuras que se construyen acumulando material, sin dejar apenas hueco entre él. Un ejemplo son las pirámides.
Estructuras Abovedadas
Son estructuras que tienen arcos y bóvedas. Los arcos permiten aumentar los huecos en la estructura y las bóvedas son arcos uno a continuación del otro. Se usó mucho en iglesias, catedrales y puentes.
¿Que es un esfuerzo? el esfuerzo son los elementos de una estructura debe aguantar,ademas de su propio peso,otras fuerzas y cargas exteriores que actúan sobre ellos
1.Tracción
Se dice que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan esfuerzos que tienden a estirarlo, como sucede con una lámpara que está colgada del techo, una fuerza actúasobre el techo y la otra hacia abajo.
2. Compresión
Un elemento se encuentra sometido a compresión cuando sobre él se aplican fuerzas que tienden a provocar su aplastamiento. Ejemplo, las patas de una silla cuando nos sentamos sobre ella.
3. Flexión
Este tipo de esfuerzos es el que se aplica sobre elementos que tienden a doblarse. Es una combinación de compresión y tracción, mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión se acortan, las inferiores se alargan. Ejemplo, Estantería de libros que se dobla debido al peso de los libros, estas deben estar muy bien diseñados para soportar estos esfuerzos sin romperse.
4. Torsión
Es el tipo de esfuerzos que soportan los elementos que tienden a ser retorcidos sobre su eje central. Ejemplo, Tornillos, cuando pegamos un tornillos lo estamos sometiendo a una fuerza de torsión, una fuerza es el destornillador que ejerce una fuerza en sentido de las manecillas del reloj y otra fuerza contraria que es el material donde se esta pegando que hace una fuerza de resistencia en sentido contrario, el resultado es que el tornillo tiende a retorcerse.
5. Cortadura o cizalladura
Es el esfuerzo que al ser aplicado sobre un elemento provoca su desgarro o corte. Se produce cuando sobre el mismo plano se aplican esfuerzos en sentidos opuestos. Ejemplo, Tijeras, el material, tela, papel, metal, reciben un esfuerzo de cizalladura que el material no puede soportar y se corta.
