LAS ESTRUCTURASLAS ESTRUCTURAS

¿QUÉ ES UNA ESTRUCTURA?¿QUÉ ES UNA ESTRUCTURA?

► Una Una estructuraestructura es un conjunto de elementos colocados de forma que es un conjunto de elementos colocados de forma que son capaces de aguantar pesos y cargas sin romperse y sin apenas son capaces de aguantar pesos y cargas sin romperse y sin apenas deformarse. También puede servir de protección.deformarse. También puede servir de protección.

► Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos todo Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos todo TIPOSTIPOS de de estructuras. estructuras. Algunas de ellas son creadas por la naturaleza Algunas de ellas son creadas por la naturaleza y por tanto y por tanto las denominamos las denominamos estructuras naturalesestructuras naturales. Por ejemplo:. Por ejemplo:

► Otras han sido diseñadas y construidas por el hombre para Otras han sido diseñadas y construidas por el hombre para satisfacer sus necesidades a lo largo de su evolución, las satisfacer sus necesidades a lo largo de su evolución, las llamaremos llamaremos estructuras artificialesestructuras artificiales. Por ejemplo:. Por ejemplo:

► A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres PROPIEDADES PRINCIPALESPROPIEDADES PRINCIPALES:: ser ser resistenteresistente, , rígidarígida y y estableestable. . Resistente para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a Resistente para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentra sometida, rígida para que lo haga sin las que se encuentra sometida, rígida para que lo haga sin deformarse y estable para que se mantenga en equilibrio sin deformarse y estable para que se mantenga en equilibrio sin

volcarse ni caerse.volcarse ni caerse.

ELEMENTOS RESISTENTESELEMENTOS RESISTENTES► La resistencia de una estructura La resistencia de una estructura no depende solamente de las no depende solamente de las

propiedades del materialpropiedades del material con el que está hecha, sino también de la con el que está hecha, sino también de la formaforma en que se coloca el conjunto de elementos resistentes que la en que se coloca el conjunto de elementos resistentes que la forman.forman.

► Los Los elementos resistenteselementos resistentes de una estructura se clasifican en:de una estructura se clasifican en:

CimientosCimientos

PilaresPilares

VigasVigas

TirantesTirantes

ArcosArcos

TriángulosTriángulos

CIMIENTOSCIMIENTOS► Todas las estructuras necesitan apoyarse sobre una base resistente. Todas las estructuras necesitan apoyarse sobre una base resistente.

Esta base la forman los Esta base la forman los cimientos, cimientos, que suelen estar que suelen estar por debajo del por debajo del nivel del suelonivel del suelo. Se podrían comparar con las raíces de un árbol.. Se podrían comparar con las raíces de un árbol.

► Los edificios se construyen sobre cimientos de hormigón para evitar Los edificios se construyen sobre cimientos de hormigón para evitar que se hundan debido a su peso, o que sean arrasados por fuertes que se hundan debido a su peso, o que sean arrasados por fuertes vientos.vientos.

PILARESPILARES

► Elementos resistentes dispuestos en Elementos resistentes dispuestos en posición verticalposición vertical, que soportan el , que soportan el peso de los elementos que se apoyan sobre ellos. Cuando presentan peso de los elementos que se apoyan sobre ellos. Cuando presentan forma cilíndrica se les denomina forma cilíndrica se les denomina columnascolumnas. .

VIGASVIGAS► Elementos colocados normalmente en Elementos colocados normalmente en posición horizontal posición horizontal que que

soportan la carga de la estructura y la transmiten hacia los pilares. soportan la carga de la estructura y la transmiten hacia los pilares. Las distintas plantas de un edificio se soportan con vigas.Las distintas plantas de un edificio se soportan con vigas.

VIGASVIGAS► Los Los perfiles perfiles son las formas comerciales en que se suele suministrar son las formas comerciales en que se suele suministrar

el acero u otros materiales. El tipo de perfil viene dado por la forma el acero u otros materiales. El tipo de perfil viene dado por la forma de su sección. de su sección.

TIRANTESTIRANTES► Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan

rigidez y permiten mejorar la resistencia de la estructura. Soportan rigidez y permiten mejorar la resistencia de la estructura. Soportan bien los esfuerzos que tienden a estirarlos y pueden ser tensados bien los esfuerzos que tienden a estirarlos y pueden ser tensados mediante mediante tensorestensores, como el de la fotografía:, como el de la fotografía:

ARCOSARCOS► Un arco es un elemento con forma de curva que cubre un hueco Un arco es un elemento con forma de curva que cubre un hueco

entre dos pilares para hacer más resistente la estructura.entre dos pilares para hacer más resistente la estructura.

TRIÁNGULOSTRIÁNGULOS► Es la figura geométrica más difícil de deformar al aplicarle fuerzas o Es la figura geométrica más difícil de deformar al aplicarle fuerzas o

cargas. Por eso se han fabricado muchas estructuras trianguladas.cargas. Por eso se han fabricado muchas estructuras trianguladas.

TRIÁNGULOSTRIÁNGULOS

ESFUERZOS EN LAS ESTRUCTURASESFUERZOS EN LAS ESTRUCTURAS

► Cuando una estructura está sometida a fuerzas, Cuando una estructura está sometida a fuerzas, llamadas también cargas, cada uno de sus elementos llamadas también cargas, cada uno de sus elementos está sometido a esfuerzos.está sometido a esfuerzos.

ESTRUCTURA------------------ CARGASESTRUCTURA------------------ CARGASELE. RESISTENTES ----------------ESFUERZOSELE. RESISTENTES ----------------ESFUERZOS

► Llamamos Llamamos esfuerzosesfuerzos a las fuerzas que aparecen en los a las fuerzas que aparecen en los elementos de una estructura cuando está sometida a elementos de una estructura cuando está sometida a otras fuerzas o cargas.otras fuerzas o cargas.

► Cada elemento de una estructura puede soportar Cada elemento de una estructura puede soportar esfuerzos diferentes, que pueden ser de esfuerzos diferentes, que pueden ser de tracción, tracción, compresión, flexión, cortaduracompresión, flexión, cortadura oo cizallacizalla yy torsióntorsión..

ESFUERZOS DE TRACCIÓNESFUERZOS DE TRACCIÓN

► Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tirantes son elementos resistentes que estirarlo. Los tirantes son elementos resistentes que

aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

ESFUERZOS DE COMPRESIÓNESFUERZOS DE COMPRESIÓN

► Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión.para resistir esfuerzos de compresión.

ESFUERZOS DE FLEXIÓNESFUERZOS DE FLEXIÓN► Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen

sobre el cargas que tiendan a doblarlo. A este tipo de sobre el cargas que tiendan a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura o esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura o el tablero de un puente. el tablero de un puente.

ESFUERZOS DE CORTADURA O CIZALLAESFUERZOS DE CORTADURA O CIZALLA► Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando

las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras. de cortar con unas tijeras.

► En general trabajan a cortadura casi todos los elementos En general trabajan a cortadura casi todos los elementos de unión de una estructura.de unión de una estructura.

ESFUERZOS DE TORSIÓNESFUERZOS DE TORSIÓN

► Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura o el que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura o el esfuerzo que sufre un tornillo cuando lo apretamos.esfuerzo que sufre un tornillo cuando lo apretamos.

FINFIN