1º E.S.O. INDICE 1. FUERZAS 2. ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES 3. CARGAS Y ESFUERZOS 4. CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS

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1 INDICE 1. FUERZAS 2. ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES 3. CARGAS Y ESFUERZOS 4. CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS 5. COMPONENTENTES BASICOS DE LAS ESTRUCTURAS 6. TIPOS DE ESTRUCTURAS 7. ACTIVIDADES 1º E.S.O. TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 1

2 1. FUERZAS En la naturaleza hay muchas fuerzas: la de la gravedad, la del viento, las mecánicas que mueven las maquinas, la de nuestro músculos. Una fuerza es todo aquello capaz de deformar en cuerpo o de alterar su estado de movimiento o reposo. 2. ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES Estructuras naturales: como los nidos de las aves, las conchas de los crustáceos, la montañas, el esqueleto de los mamíferos, el tronco y las rama de los árboles. Estructuras artificiales: se trata de elementos presentes en todos los objetos tecnológicos des de una lata a un portamina desde un rascacielos hasta un satélite artificial Una estructura es el conjunto de elementos de un cuerpo destinado a soportar los efectos de las fuerzas que actúan sobre el. Ejercicio: enumera 5 estructura artificiales y 5 naturales 3 CARGAS Y ESFUERZOS Todos los cuerpos están sometidos a la accion de fuerzas que tienden a deformarlos. La principal de estas fuerzas es el peso. Las fuerzas que actúan sobre una estructura se denominan cargas. Hay 2 tipos principales de cargas: variables y permanentes. Cargas fijas. No varían con el tiempo. Siempre están actuando. son el peso las mesas y sillas de la clase. Cargas variables aparecen en algunas ocasiones y no tiene siempre el mismo valor. El peso de la nieve sobre el tejado, el peso de los alumnos en la clase, la mochila del alumno TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 2

3 ESFUERZOS La acción de las fuerzas sobre los cuerpos y sus estructura provoca efectos internos en ellos. Cogete de los dedos y tira de ellos. Seguro que notas una tensión que aumenta a medida que crece la fuerza que ejerces. Los objetos no sienten pero la fuerzas que actúan en ello provocan un efecto similar best tensión interna se llama esfuerzo. Se llama esfuerzo a la tensión interna que experimentan todos los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas. TIPOS DE ESFUERZOS TRACCIÓN. Se cunado las fuerzas tratan de estirar el cuerpo sobre el quie actúan. El cuerpo tiende a alargarse. Ejemplos: cadena de un colgante, tirantes de un vestido, cinta de una persiana. COMPRESION. Este tipo de esfuerzo aparece cuando las fuerzas tratan de aplastar o comprimir un cuerpo. Estas fuerzas son opuestas y actúan hacia el, interior del cuerpo. El cuerpo tiende a deformarse comprimiéndose. Ejemplos las patas de una silla, el tronco de un árbol. FLEXION. Las fuerzas intentan doblar el elemento sobre el que están aplicadas. Ejemplos. Baldas de una estantería, tablas de un somier, barra de un ropero. TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 3

4 TORSIÓN. Las fuerzas tratan de retorcer el elemento sobre el que actúan. Ejemplos. Llaves cuando abrimos una puerta, el lápiz cunado le sacamos punta, eje del destornillador al apretar un tornillo. CIZALLADURA O CORTANTE. Las fuerzas actúan como los dos filos de una tijera: muy próximas, una hacia arriba y otra hacia abajo, intentando cortar el objeto 4. CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Para que una estructura funciones bien, debe cumplir 3 condiciones independientes entre si. Estabilidad: Capacidad de una estructura para mantenerse ergida o en pie. Para ello su centro de gravedad de be estar centrado sobre su base Resistencia: Es la capacidad de una estructura de soportar las tensiones a las que esta sometida sin romperse. Depende de su forma y el material Rigidez: Aunque todos los objetos se deforman levemente al aplicar una fuerza, esta deformación nunca debe ser tan grande que impida al objeto cumplir su función 5. COMPONENTES BASICOS DE LAS ESTRUCTURAS PILARES Los pilares son los elementos verticales que soportan el peso de la estructura. Suelen estar formados por vigas de hierro de diferentes perfiles. También pueden ser recubiertas de hormigón o de hormigón armado. Los pilares suelen estar sometidos a esfuerzos de compresión TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 4

5 VIGAS Las vigas son aquellos elementos que s colocan horizontalmente. Tambien están formados por perfiles o barras de hierro recubiertas de hormigón. La s vigas están sometidas normalmente a esfuerzos de flexión TIRANTES Los tirantes son elementos que sirven para reforzar los pilares y aumentar su resistencia. Pueden ser de acero o de trozos de cuerda. Los tirantes se usan en grúas, puentes etc, para eliminar la flexión de algunos elementos de estas estructuras. Estos elementos están sometidos a tracción. TRIANGULACION Los cuadrados y los rectángulos son estructuras inestables, en cambio los triángulos no pueden deformarse, por esta razón, las estructuras se construyen a base de triángulos, pues estos son estables. Por ello, para evitar deformaciones en las estructuras se triangula. Triangular significa colocar barras formando triángulos para aumentar la resistencia de las estructuras. TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 5

6 6. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES Estructuras masivas: estructuras compuestas de gran cantidad de material sin apenas huecos Estructuras abovedadas: Estructuras formadas por arcos y bóvedas que permiten ampliar los vanos y luces Estructuras entramadas: estructuras de hormigón armado o acero que forman los edificios actuales Estructuras trianguladas: estructuras formadas por la unión de barras de madera o metal formando cerchas triangulares Estructuras colgantes: estructuras basadas en el uso de tirantes, que trabajan a tracción y son muy ligeras Estructuras geodesicas: Estructuras reticuladas tridimensionales de barras de acero Estructuras neumáticas: estructuras hinchables, portátiles muy ligeras y fáciles de montar. Estructura laminares: Estructuras de superficies curvas muy finas que se comportan como bóvedas TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 6

7 7. ACTIVIDADES 1. Que tipo de esfuerzos han de soportar los siguientes elementos 2. Clasifica estas estructuras según sean estables o inestables. TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 7

8 3. Responde las siguientes preguntas 1. A que tipo de esfuerzo están sometidos las cuerdas de un columpio? 2. A que tipo de esfuerzo está sometido el asiento de un columnpio? 3. Que debe hacerse en una estructura para que resista mejor los esfuerzos? 4. Cómo se llaman los elementos de refuerzo que se suelen poner en puentes y grúas para evitar la flexión? 5. Qué debe hacerse en una estructura para que resista mejor los esfuerzos? 6. Cuál es el resultado de un esfuerzo de tracción sobre una pieza? 7. Cuál es el resultado de un esfuerzo de compresión sobre una pieza? 4. Completa las palabras siguientes según las definiciones que las acompañan. Uno de los tipos de esfuerzo que suelen estar sometidas algunas partes de las estructuras T C C Otro tipo de esfuerzo al que suelen estar sometidas algunas partes de las estructuras: C S Otro tipo de esfuerzo al que suelen estar sometidas algunas partes de las estructuras: F X Elemento que sirve para reforzar ciertas partes de una estructura: T T Proceso que debes realizar si quieres que la estructura resista mejor los esfuerzos: T R G R Una estructura que sirve para unir las dos orillas de un rió: P T Las estructuras mas altas : R C C L TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 8

9 5.- Indica que tipo de esfuerzo se produce en cada dibujo 6.- completa las siguientes frases a. Un elemento se encuentra sometido a cuando los pesos o cargas que actúan sobre el tienden a doblarlo b. Se produce esfuerzo de cuando las cargas aplicadas tienden a cortar o desgarrar la pieza sobre la que actúan c. Un cuerpo esta sometido a si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo d. El esfuerzo de se produce en aquellas piezas que tienden a ser retorcidas en torno a su eje mas largo 7. Indica las 3 condiciones que debe cumplir una estructura 8. Indica 2 estructuras artificiales y 2 estructuras naturales 9. Pon 2 ejemplos de cargas fijasy variables. 10. Cómo se llama a los elementos horizontales que trabajan a flexión y van colocados entre dos pilares en una estructura entramada? TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 9

10 12. Cuáles de las siguientes estructuras son indeformables? Refuerza mediante triangulación las deformable 13. Indica que estructuras serán capaces de soportar un mayor esfuerzo. TECNOLOGÍA - 1º ESO TEMA 5: LAS ESTRUCTURAS 10