Tema 6

Tema 6. Estructuras y esfuerzos.
1.- Estructuras
Es un conjunto de elementos unidos entre sí que garantiza la solidez y la estabilidad a un objeto.
1.1.- Funciones de una estructura
Soportar el peso de la estructura y de los objetos que se encuentran en ella.
Sostener objetos de forma estable y sin qu se deforme.
Contener elementosy personas en su interior.
Proteger el objeto de elementos externos.
1.2.- Tipos de estructuras
Masivas: Formadas por muros macizos capaces de soportar pesos y empujes muy
grandes. Castillos o iglesias medievales, presas embalses
Laminares: Formadas por láminas o paneles resistentes que envuelven el objeto. Coches,trenes, latas conserva.
De barras: Formadas por barras unidas entre sí. Sillas vigas y columnas edificios.
Colgadas: Soportan el peso de la construcción con cables o tensores. Puente colgante
1.3.- Estructuras de barras: Son las más usadas. Posteas del tendido eléctrico.
Formadas por:
Pilares o soportes: Elementos verticales que soportan el peso de laestructura. Materiales:
Hormigón armado, ladrillos, madera
Vigas: Pieza horizontal que soporta las cargas de la estructura y las transmite hacia los
Soportes: Materiales: madera, hormigón armado, ladrillos.
Escuadras: Elementos que refuerzan soportes yvigas, y aseguran su estabilidad. Materiales:
Acero y madera.
Tirantes: Elementos en forma de cable que se utilizan para tensar o sostener alguna parte de
La estructura. Materiales: acero o materiales plásticos.
1.4.- Esfuerzos:
Es la tensión interna que sufre una estructura sometida a una o varias fuerzas.
Fuerza es todo aquellocapaz de deformar un cuerpo.
Son:
Tracción: El esfuerzo tiende a estirar la pieza. “estirar”, “alargar”. Ej. Cuerda guitarra.
Compresión: el esfuerzo tiende a aplastar la pieza. “comprimir” “aplastar”. Ej. Tornillo
Banco.
Flexión: El esfuerzo tiende a retorcer la pieza. “giro” Ej. Escurrir un trapo
Cizalladura: El esfuerzo tiende a cortar la pieza. “ rozamiento”
1.5.- Equilibrio de unaestructura
Estabilidad: Es la propiedad por la cual una estructura se mantiene en equilibrio: no vuelque, ni se caiga.
Centro de gravedad: Es el punto imaginario donde se supone concentrada toda la masa de toda la estructura. La estabilidad depende del centro de gravedad.
Tipos de equilibrio
Estable: Centro de gravedad muy bajo o base muy ancha. Coche: centro de gravedad muy bajo, por lo que esdifícil que vuelque.
Inestable: Centro de gravedad muy alto o base muy pequeña. Un libro en una estantería, caería porque su base es muy pequeña.
Indiferente: El centro de gravedad no se modifica aunque el cuerpo se desplace. Los cuerpos quedan inmóviles en la posición final en la que quedan después de desplazarse. Un lápiz sobre la mesa queda en la posición que lo dejamos.
1.6.- Estructurasestables y resistentes: Diferentes soluciones para mejorar la estabilidad:
Triangulación: Estructuras formadas por triángulos unidos entre sí. El triángulo es el único polígono que no se deforma. Se consigue resistencia, manejabilidad y ligereza. Grúas de construcción, torres de alta tensión.
Uso de perfiles metálicos: se utilizan sobre todo en soportes y vigas. Son barras quetienen distintas dependiendo de los esfuerzos que tengan que soportar. Se consiguen estructuras más ligeras. Son de acero o aluminio.
En L: Se utilizan en estructuras ligeras: estanterías metálicas.
En T: Soportan bien los esfuerzos de flexión. Sobre ellos se apoyan las bovedillas.
En U: Se utilizan como guía para otras estructuras: puertas correderas.
En H: Se emplean...