Estructuras

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO

MATERIAL DE LECTURA ESTRUCTURAS I Tercer Nivel

Observa a tu alrededor. ¿Te has fijado que existen multitud de seres, objetos e instrumentos que poseen una estructura?

Todas las construcciones, máquinas y objetos, incluso los animales y vegetales existentes en la naturaleza, están sujetos a la acción de fuerzas.Estas fuerzas van desde su propio peso, hasta todo tipo de empujes y acciones exteriores como el viento, el peso de otros objetos o la presión de los líquidos.

Profesor: Ing. Iván Jácome Ramírez 2009

INTRODUCCIÓN La más aceptada definición de estructura dice que son: “aquellos cuerpos capaces de resistir cargas sin que exista una deformación excesiva de una de las partes con respecto aotra. Por ello la función de una estructura consiste en trasmitir las fuerzas de un punto a otro en el espacio, resistiendo su aplicación sin perder la estabilidad” (Marshall y Nelson, 1995). Para esto es importante tener conocimientos sobre: fuerza, momento de una fuerza, esfuerzo, deformación etc. Suplementariamente, estas notas introducen al estudiante en el área de la estabilidad, indicando losprincipios generales que debe cumplir una estructura, así como la descripción de las diferentes formas y sistemas que se pueden concebir para acomodar un sistema estructural sin perder de mira la disponibilidad de materiales que ofrece el mercado reciente y la posibilidad de crear y adaptar nuevas opciones. Los fundamentos que este curso repasa sobre estática, mecánica de materiales, análisisestructural y diseño de elementos de materiales como el acero, hormigón, madera y otros, son herramientas que le permitirán al estudiante encarar sus proyectos desde la certeza de lo que es factible. 1. LAS ESTRUCTURAS A TRAVÉS DE LA HISTORIA 1.1 TIEMPOS REMOTOS Desde la aparición de nuestra especie, los seres humanos hemos utilizando recursos, adecuado estrategias y desarrollando métodos parasatisfacer necesidades de protección, alimentación y transporte. Los elementos de la naturaleza como cavernas, rocas, madera y pieles fueron los primeros materiales al alcance del hombre primitivo. La arqueología nos ha mostrado la manera en que se fueron desenvolviendo trabajos para cubrir la entrada de una cueva, colocar un árbol sobre un arroyo, clavar estacas, apilar rocas, etc. Desde entonces hastael presente, el hombre ha continuado su desarrollo de procesos para juntar materiales, adecuarlos y fabricarlos; en definitiva organizarlos y utilizarlos según su necesidad y un avanzar hacia circunstancias y criterios cada vez más complejos. Esta visión ontológica nos sirve para comprender la evolución de los edificios humanos, al tiempo que nos reafirma otra definición de estructuras: “sistemasdonde se disponen elementos de tal manera que sus características mecánicas son utilizadas convenientemente para producir un resultado estable y funcional en conjunto”. Los avances tecnológicos fueron mejorando a medida que se fueron ampliando las potencialidades de la organización social. Como un ejemplo preeminente se puede mencionar los vestigios prehistóricos de Stonehenge (Inglaterra),edificados aproximadamente 2000 AC donde se ve uno de los más tempranos ejemplos de construcción con vigas y columnas, para lo cual se dispusieron 30 monolitos de aproximadamente 30 toneladas en un circulo de 30 metros de diámetro, sobre los que se formo un anillo con 30 dinteles de aproximadamente 7 toneladas cada uno. Las rocas fueron llevadas de una cantera a 30 kilómetros del lugar, por lo que sutransporte y procedimiento de construcción son todavía materia de conjeturas.

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En las sociedades agrarias, la utilización de la tierra amasada con agua y en algunos casos con refuerzo de elementos como paja y madera hicieron posible la edificación de ciertos tipos de viviendas que aún hoy son utilizadas por algunos pueblos. Al aparecer la metalurgia, inclusive en algunas civilizaciones...