Estructuras

UNIDAD 5: ESTRUCTURAS
LAS ESTRUCTURAS A LO LARGO DEL TIEMPO
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Las estructuras dan soporte a todo lo que nos rodea, desde los huesos de los animales y el tronco y las
ramas de las plantas, hasta las estructuras creadas por los hombres (puentes, edificios, etc.) o animales
(telas de araña, nidos de pájaro, etc.).

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En esta unidad nos vamos a referir a las estructuras creadas por elhombre, principalmente a partir del
siglo XIX, aunque son muy importantes las realizadas anteriormente, como las pirámides, los puentes
romanos, las catedrales, etc.

¿QUÉ ES UNA ESTRUCTURA?
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Podemos definir estructura como un
conjunto de elementos estáticos (sin
capacidad de movimiento) capaces de
soportar fuerzas o cargas y trasmitirlas
a los puntos de apoyo para quesean
resistentes y estables.
El sostenimiento de la estructura se
logra gracias a fuerzas de resistencia
interna llamadas esfuerzos que evitan
que falle. Para que la estructura
aguante las cargas, tienen que
aparecer fuerzas dentro de las piezas
que la componen, para que la
estructura resista sin desmoronarse.
Las cargas son las fuerzas externas
que actúan sobre la estructura, como
supropio peso, el peso de lo que está
sobre ella (personas, muebles, nieve,
etc., en un edificio), presión del agua en
un embalse, la fuerza del viento en
grandes estructuras, etc. Si la
estructura no está bien diseñada, las fuerzas causan su caída.
Resumiendo, cuando aplicamos una carga a una estructura, la estructura responde con un esfuerzo.

Observa estas fotografías. A la izquierda se veun puente de grandes dimensiones y a la derecha un
palacio de deportes. Supón además que el palacio de deportes está en una zona donde los inviernos
son muy fríos. Escribe en el espacio en blanco las cargas principales que soportará cada una de las dos
estructuras.

TIPOS DE ESFUERZOS
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Tracción: Cuando las cargas aplicadas tienden a estirar una
parte e la estructura, se diceque dicha parte está sometida a un
esfuerzo de tracción. Este sería el esfuerzo típico que hay en
los cables de sujeción de una torre.
Compresión: Cuando las cargas tienden a aplastar una parte de
una estructura, se dice que aparece un esfuerzo de compresión.
Este es el esfuerzo típico en un pilar o columna que soporta un
peso.
Flexión: Si aplicamos una carga a una pieza de forma que tiendea doblarse, aparece en ella un esfuerzo llamado de flexión. Este
es el esfuerzo típico en vigas.

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Torsión: Cuando una carga aplicada sobre una pieza intenta retorcerla, entonces aparece dentro de
dicha pieza un esfuerzo de torsión. Este es un esfuerzo poco usual en estructuras aunque si aparece en
otras situaciones. Por ejemplo, cuando apretamos un tornillo sobre la madera, eltornillo tiene un
esfuerzo de torsión.
Cortadura o cizalladura: Cuando una pieza sobresale de un apoyo y aplicamos una fuerza en el
extremo (como si quisiéramos romperla o cortarla) aparece un esfuerzo de cortadura justo en el borde
del apoyo. Este esfuerzo no es el mismo que el de flexión aunque aparecería en los dos puntos de
apoyo de una viga sometida a flexión.

Completa los textos delas fotografías teniendo en cuenta la descripción de los distintos esfuerzos.

Los cables de este
puente atirantado están
sometidos a un esfuerzo
de
____________

Los
pilares
están
sometidos a un esfuerzo
de compresión porque el
puente que soportan
tiende a ______________

En esta estructura pórtico,
la viga superior tendrá un
esfuerzo de
_______
porque las cargas tienden
adoblarla.

Al usarlo, el destornillador
tiene un esfuerzo de
torsión
porque
lo
_____________________

El borde donde estas
vigas apoyan sobre el
pilar está sometido a un
esfuerzo de ___________

COMO IDENTIFICAR UNA ESTRUCTURA
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Para identificar los esfuerzos que hay en las distintas partes de una estructura primero tenemos que ver
las cargas que hay aplicadas. Después debemos...