¿Qué Son Las Estructuras? PDF

ESTRUCTURAS Antes de empezar… ¿Qué pasaría si no tuviéramos esqueleto? ¿Qué pasa si una hormiga se sube a una mesa? ¿Y si es un rinoceronte? ¿Cuántas patas necesita una mesa? ¿Qué es una estructura? ¿Qué es una estructura? Es un conjunto de elementos dispuesto de forma apropiada par...

ESTRUCTURAS Antes de empezar… ¿Qué pasaría si no tuviéramos esqueleto? ¿Qué pasa si una hormiga se sube a una mesa? ¿Y si es un rinoceronte? ¿Cuántas patas necesita una mesa? ¿Qué es una estructura? ¿Qué es una estructura? Es un conjunto de elementos dispuesto de forma apropiada para soportar un cuerpo o un objeto. La estructura de un objeto es la distribución ordenada de las partes fundamentales que lo componen y le dan una forma determinada. ¿Qué es una estructura? Debe combinar: MÁXIMA RESISTENCIA MÍNIMA CANTIDAD DE MATERIAL LIGERA Y ECONÓMICA  Tipos de estructuras Tipos de estructuras ESTRUCTURAS MASIVAS ESTRUCTURAS ENTRAMADAS ESTRUCTURAS TRIANGULADAS ESTRUCTURAS COLGADAS ESTRUCTURAS MASIVAS SON MACIZAS, SÓLIDAS, PESADAS Y MUY RESISTENTES ESTRUCTURAS ESTÁN FORMADAS POR PILARES Y VIGAS QUE FUNCIONAN ENTRAMADAS COMO ELEMENTOS DE SOPORTE. ESTRUCTURAS ESTÁN FORMADAS POR BARRAS QUE FORMAN TRIÁNGULOS. SE TRIANGULADAS CARACTERIZAN POR SER LIGERAS A LA VEZ QUE RESISTENTES. ESTRUCTURAS COLGADAS SE MANTIENEN MEDIANTE CABLES Y TIRANTES UNIDOS A SOPORTES RESISTENTES. POR EJEMPLO: PUENTES COLGANTES, TIENDAS DE CAMPAÑA, CARPAS DE CIRCO, ETC.  FUERZA, ESFUERZO Y RESISTENCIA FUERZA: es la causa por la cual un cuerpo se deforma o cambia su estado de movimiento o de reposo. Se mide en Newton (N). Buscamos que las estructuras permanezcan estáticas, en reposo, es decir, que NO SE MUEVAN. Por ello las fuerzas que actúan sobre las estructuras deben compensarse.  FUERZA, ESFUERZO Y RESISTENCIA Llamamos acción al conjunto de las fuerzas que actúan sobre un objeto y reacción al conjunto de las fuerzas que se oponen a las anteriores. Principio de acción-reacción, toda acción sobre un cuerpo va acompañada por una reacción de éste. FUERZA, ESFUERZO Y RESISTENCIA  FUERZA, ESFUERZO Y RESISTENCIA Los ESFUERZOS son las exigencias físicas a las que se somete un cuerpo o un objeto cuando se le aplican una o varias fuerzas. ¿Cuál es la diferencia entre fuerza y esfuerzo?  La RESISTENCIA mecánica de un material es su oposición a la rotura frente a fuerzas FUERZA, exteriores. ESFUERZO Y Para que una estructura cumpla su función debe ser resistente. Debe ser capaz de soportar RESISTENCIA no solo su propio peso sino también otras cargas y acciones externas, como el viento, agua, impactos, etc. TIPOS DE ESFUERZOS - COMPRESIÓN: Las fuerzas que actúan tienen a aplastarlo o a reducir su longitud o grosor. Lo sufren las estructuras que deben soportar pesos. TIPOS DE ESFUERZOS - TRACCIÓN: Las fuerzas que actúan tienden a alargarlo. TIPOS DE ESFUERZOS - FLEXIÓN: Las fuerzas que actúan tienden a doblarlo o flexionarlo. Se necesitan una fuerza en medio y dos apoyos. TIPOS DE ESFUERZOS - TORSIÓN: Las fuerzas que actúan tienden a retorcerlo. TIPOS DE ESFUERZOS - CORTADURA O CIZALLADURA: Se produce cuando existen 2 fuerzas iguales y de sentido contrario que actúan muy próximas, y por ello tienden a cortar el material, si no se produce un giro o flexión.  TIPOS DE ESFUERZOS CARACTERÍSTICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA La característica fundamental que debe tener una estructura es ser RESISTENTE. Para ello deber ser: RÍGIDA, estar en EQUILIBRIO y ser ESTABLE.  CARACTERÍST ICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA RIGIDEZ Un material es rígido si no se deforma al aplicar una fuerza sobre él. Si se deforma decimos que es un material deformable. MATERIAL Comportamiento frente a una fuerza EJEMPLOS RÍGIDO No se deforma Tabla ELÁSTICO Se deforma pero recupera su forma Goma elástica PLÁSTICO Se deforma y permanece deformado Plastilina  CARACTERÍST ICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA RIGIDEZ MATERIAL RÍGIDO  CARACTERÍST ICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA RIGIDEZ MATERIAL ELÁSTICO  CARACTERÍST ICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA RIGIDEZ MATERIAL PLÁSTICO  CARACTERÍST ICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA DUREZA vs TENACIDAD Se dice que un material es duro cuando se opone a ser rayado. El material más duro es el diamante. Lo opuesto es un material blando. Un material tenaz es el que resiste los golpes sin romperse. Lo contrario es frágil. Un material tenaz es la madera y uno frágil el cristal. CARACTERÍSTICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA EQUILIBRIO Un cuerpo está en equilibrio cuando su estructura permanece inmóvil. Hay dos tipos de equilibrio, estable e inestable. Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo inestable, éste se mueve. CARACTERÍSTICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA ESTABILIDAD Un cuerpo está estable cuando al aplicarse una fuerza sobre él, no se mueve. No se cae, no vuelca, no se hunde, no se mueve. CARACTERÍSTICAS PARA QUE UNA ESTRUCTURA RESISTA RIGIDEZ, EQUILIBRIO Y ESTABILIDAD. -SILLA -LÁPIZ EN VERTICAL -ESTUCHE -BOMBILLA -RAQUETA DE TENIS EN VERTICAL  PARA SER RESISTENTE: ELEMENTOS -DEBE SER RÍGIDA RESISTENTES -ESTAR EN EQUILIBRIOO -SER ESTABLE  LA RESISTENCIA DE UNA ESTRUCTURA DEPENDE DE: ELEMENTOS - EL TIPO DE FUERZAS Y EL PUNTO DONDE SE APLIQUEN RESISTENTES -LA FORMA DE LA ESTRUCTURA Y LOS ELEMENTOS QUE LA COMPONEN, ASÍ COMO EL MATERIAL ELEMENTOS ¿CÓMO PODEMOS CONSEGUIR ESTRUCTURAS RESISTENTES? RESISTENTES - AUMENTANDO ESTABILIDAD - AUMENTANDO RIGIDEZ ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA ESTABILIDAD UNA ESTRUCTURA ES ESTABLE CUANDO, AL APLICARLE UNA FUERZA, SE MANTIENE EN EQUILIBRIO. EL CENTRO DE GRAVEDAD ES EL PUNTO EN EL CUAL SE PUEDE CONSIDERAR CONCENTRADO EL PESO DE UN OBJETO. ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA ESTABILIDAD FORMAS DE AUMENTAR LA ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA 1. ENSANCHANDO LA BASE (SUPERFICIE DE APOYO) DE LA ESTRUCTURA ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA ESTABILIDAD FORMAS DE AUMENTAR LA ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA 2. SITUANDO EL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA ESTRUCTURA EN UN PUNTO BAJO ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA ESTABILIDAD FORMAS DE AUMENTAR LA ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA 3. REALIZANDO UNA BUENA CIMENTACIÓN DE LA ESTRUCTURA ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA ESTABILIDAD FORMAS DE AUMENTAR LA ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA 4. SUJETANDO LA ESTRUCTURA CON ANCLAJES ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA RIGIDEZ ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA RIGIDEZ BARRAS DIAGONALES -LA TRIANGULACIÓN ES UN PROCEDIMIENTO PARA HACER RÍGIDAS ALGUNAS ESTRUCTURAS. EL TRIÁNGULO ES LA ÚNICA FIGURA QUE NO SE DEFORMA. SI AÑADIMOS BARRAS DIAGONALES, DIVIDIMOS EN TRIÁNGULOS, CONSIGUIENDO LA RIGIDEZ. ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA RIGIDEZ BARRAS DIAGONALES -LA TRIANGULACIÓN ES UN PROCEDIMIENTO PARA HACER RÍGIDAS ALGUNAS ESTRUCTURAS. EL TRIÁNGULO ES LA ÚNICA FIGURA QUE NO SE DEFORMA. SI AÑADIMOS BARRAS DIAGONALES, DIVIDIMOS EN TRIÁNGULOS, CONSIGUIENDO LA RIGIDEZ. ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA RIGIDEZ CARTELAS O ESCUADRAS CON ELLAS, SE REFUERZAN O ENSAMBLAN LOS ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA. UNA CARTELA ES UNA PIEZA COLOCADA EN DIAGONAL QUE SIRVE PARA UNIR DOS BARRAS QUE FORMAN ÁNGULO RECTO. ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA RIGIDEZ TIRANTES O TENSORES SON CABLES DE SUSTENTACIÓN QUE AYUDAN A SOPORTAR LOS ESFUERZOS DE TRACCIÓN EN OTROS COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA, REPARTIENDO EL PESO HACIA LOS SOPORTES O DONDE VAYAN ANCLADOS. ELEMENTOS PARA AUMENTAR LA RIGIDEZ COLUMNAS, VIGAS Y ARCOS CAMBIANDO LA FORMA O PERFIL, SON IGUAL DE RESISTENTES Y MÁS LIGEROS..