Tipos de estructuras

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Tipos de estructuras

Estructuras triangulares
Características: estructura de barras formando triángulos, ligereza, resistencia y versatilidad. Son ensambles de tirantes que trabajan en tensión y puntales configurados en triángulos con juntas articuladas, de manera que todas las fuerzas internas sean axiales (en compresión directa o tensión sin flexión o cortante).esta estructura incluyecables, armaduras, marcos tridimensionales y geodésicos. En esta geometría triangular es fundamental comportamiento de la armadura, ya que el triangulo es el único polígono que tiene una geometría inherente estable. La forma de un triangulo solo se puede cambiar si se varia la longitud de sus lados. Esto significa que, con juntas articuladas, los lados de un triangulo deben resistir solo tensión ocompresión para preservar la forma.

Las armaduras no son mas que un ensamble triangular que distribuye cargas a los soportes por medio de una combinación de miembros conectados por juntas articuladas, configurados en triángulos, de manera que idealmente todos se encuentre trabajando en compresión o en tensión pura (sin flexión o cortante) y que todas las fuerzas de empuje se resuelvan internamente.Las formas perimetrales de la mayoría de las armaduras planas son triangulares, rectangulares, arqueadas, o lenticulares. Estas formas perimetrales están invariablemente descompuestas en unidades triangulares mas pequeñas. Todos los elementos (tirantes y puntales) no tienen continuidad en las juntas y todas las juntas se comportan como si estuvieran articuladas.
Funcionamiento: El triángulo esel único polígono que no se deforma cuando actúa sobre él una fuerza. 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 adoptenlos 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.

Uso: 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 ampliaszonas 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 otravesaños 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.

Recomendaciones: para este tipo de estructuras es recomendable que todas las piezas estén articuladas entres si ya que: las articulaciones no tendrán esfuerzo de flexión, que son los mas peligrosos en lospuntos de unión; los únicos esfuerzos que aparecen son de tracción y compresión en los perfiles 0 barras de la estructura.

Los esfuerzos de tracción y compresión son menos peligrosos y mas fáciles de controlar poniendo perfiles mas gruesos si es necesario.

Estructuras masivas

Características: gran cantidad de material, sin huecos. Ocurre cuando las partículas se adhieren tanto que...
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