ESTRUCTURAS. Tecnología 1º ESO 1
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- María Soledad Vidal Castro
- hace 7 años
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1 Tecnología 1º ESO 1
2 ESTRUCTURA: Es el conjunto de elementos de un cuerpo destinados a soportar los efectos de las fuerzas que actúan sobre él. La estructura impide, así, que el cuerpo se rompa o se deforme en exceso. Todo objeto tiene que tener una estructura que soporte las fuerzas. Tecnología 1º ESO 2
3 Existen dos tipos de estructuras: Estructuras Naturales. Estructuras Artificiales. Tecnología 1º ESO 3
4 ESTRUCTURAS NATURALES. La naturaleza ofrece muchas estructuras elaboradas sin la intervención del ser humano. Tecnología 1º ESO 4
5 Tecnología 1º ESO 5
6 ESTRUCTURAS ARTIFICIALES. Estas estructuras, al contrario de las naturales, son creadas con la intervención del ser humano. Éstas tienen formas diferentes, atendiendo a su función y su tipo de fuerza que actúen sobre ellas. Tecnología 1º ESO 6
7 Algunos ejemplos de estructuras artificiales son: Tecnología 1º ESO 7
8 Tecnología 1º ESO 8
9 A su vez, las estructuras puede ser internas. Y normalmente se les llama esqueletos. Tecnología 1º ESO 9
10 O pueden ser externas. En este caso se llamarán si son naturales conchas, caracolas y caparazones, y si son artificiales carcasas. Tecnología 1º ESO 10
11 Las estructuras artificiales están formadas por elementos simples, que en conjunto, proporcionan al diseño la resistencia y rigidez que necesita para soportar todas las cargas a la que está sometida. Los elementos simples de una estructura son aquellos tramos de la misma en la que se puede subdividir. Tecnología 1º ESO 11
12 Los elementos simples a su vez pueden estar formados por uno o por varios de los llamados perfiles. Un perfil es toda forma comercial en las que se suelen suministrar los materiales para la construcción de las estructuras. Tecnología 1º ESO 12
13 Tipos de perfiles: Tecnología 1º ESO 13
14 FUERZAS Fuerza. Todo aquello capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) y de alterar su estado de movimiento y reposo (efecto dinámico). En la naturaleza hay muchos tipos de fuerzas y algunas son: Tecnología 1º ESO 14
15 FUERZAS FUERZA GRAVITATORIA: Está nos atrae a la Tierra y origina el peso. Tecnología 1º ESO 15
16 FUERZAS FUERZA ELECTROMAGNÉTICA: Corresponde a la fuerza de interacción de todos los cuerpos eléctricamente cargados (repulsión o atracción). Cuando un conductor eléctrico por el que pasa una corriente eléctrica está sometido a un campo magnético, se observa sobre el una fuerza que es perpendicular a la corriente que circula y al propio campo magnético. Tecnología 1º ESO 16
17 FUERZAS FUERZA NUCLEAR FUERTE: Mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos. Es mas intensa que la fuerza electromagnética. Los neutrones no poseen carga eléctrica pero están sometidos a la fuerza nuclear fuerte. Tecnología 1º ESO 17
18 CARGAS Y ESFUERZOS CARGA: Son las fuerzas que actúan sobre una estructura. Existen dos tipos de cargas: CARGAS FIJAS O PERMANENTES: No varían con el paso del tiempo; siempre afectan a la estructura de la misma manera. Ejemplo el peso. Tecnología 1º ESO 18
19 CARGAS Y ESFUERZOS CARGAS VARIABLES: Son aquellas cargas que aparecen o cambian de valor a lo largo del tiempo. Como ejemplo la lluvia, el viento, la nieve, etc Tecnología 1º ESO 19
20 CARGAS Y ESFUERZOS La manera en que las cargas afectan a la estructura depende de varios factores. Los más importantes son la dirección, la intensidad y el punto de aplicación de las fuerzas, así como la forma de la estructura. Tecnología 1º ESO 20
21 CARGAS Y ESFUERZOS ESFUERZO: Se define como la tensión interna (efecto de las cargas sobre los cuerpos) que experimentan todos los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas. Ésta tensión varía con la intensidad de la fuerza y su dirección y con la forma del objeto que al soporta. Tecnología 1º ESO 21
22 CARGAS Y ESFUERZOS Todos los esfuerzos provocan ligeras deformaciones en los cuerpos, aunque muchas veces son imperceptibles. Los tipos de esfuerzos más comunes son: Tecnología 1º ESO 22
23 CARGAS Y ESFUERZOS ESFUERZO DE TRACCIÓN: Este esfuerzo consiste en aplicar dos fuerzas iguales, en la misma dirección y de sentido saliente, de tal forma que el cuerpo tiende a alargarse. Tecnología 1º ESO 23
24 CARGAS Y ESFUERZOS ESFUERZO DE COMPRESIÓN: Este esfuerzo consiste en aplicar dos fuerzas iguales, en la misma dirección y de sentido entrante, de tal forma que el cuerpo tiende a deformarse comprimiéndose. Tecnología 1º ESO 24
25 CARGAS Y ESFUERZOS ESFUERZO DE FLEXIÓN: Este esfuerzo se compone de tres fuerzas. Dos están separadas, una de la otra cierta distancia, con la misma dirección y sentido, y de una tercera situada entre las dos anteriores, de la misma dirección y de sentido contrario a las fuerzas anteriormente descriptas Tecnología 1º ESO 25
26 CARGAS Y ESFUERZOS ESFUERZO DE TORSIÓN: En este esfuerzo las fuerzas tratan de retorcer el elemento sobre el que actúan. Son dos fuerzas iguales pero de sentidos opuestos. Tecnología 1º ESO 26
27 CARGAS Y ESFUERZOS ESFUERZO DE CILLADURA O CORTANTE: En este tipo de esfuerzo actúan dos fuerzas iguales y de sentido contrario, muy próximas entre si, con el objetivo de romper el cuerpo en dos partes. Se produce al apoyar un objeto en el canto de una mesa y golpearlo cerca del mismo. Cuando actúa los filos de una tijera. Tecnología 1º ESO 27
28 CARGAS Y ESFUERZOS Esfuerzo de pandeo: Es un tipo de esfuerzo propio de aquellos objetos que son muy delgados y muy largos. Es una mezcla entre el esfuerzo de compresión y el esfuerzo de flexión. Consiste en que el objeto que es muy delgado y muy largo se comprime, se comba como si estuviera sometido a un esfuerzo de flexión. Tecnología 1º ESO 28
29 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Para que una estructura funcione bien necesita cumplir tres funciones: ESTABILIDAD: Es la capacidad de una estructura se mantenga erguida y no vuelque. Para ello, su centro de gravedad tiene que estar centrado sobre su base. Cuanto más centrado y más cercano al suelo esté el centro de gravedad más estable será la estructura. Tecnología 1º ESO 29
30 CONDICIONES DE LAS El centro de gravedad de un cuerpo es el punto donde se aplica el peso de dicho cuerpo. Todos los cuerpos, naturales o artificiales tienen su centro de gravedad. ESTRUCTURAS Tecnología 1º ESO 30
31 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Para que una estructura sea estable lo ideal sería que su centro de gravedad este centrado respecto a su base y lo más bajo posible. Pero no siempre es posible. En estos casos se emplea otros métodos para obtenerla o aumentarla. Son los siguientes: Tecnología 1º ESO 31
32 CONDICIONES DE LAS Empotramiento: Consiste en clavar o anclar parte de la estructura en el suelo. ESTRUCTURAS Tecnología 1º ESO 32
33 CONDICIONES DE LAS Aumento de la Base: La base debe ser proporcionalmente más grande que la altura de la estructura. ESTRUCTURAS Tecnología 1º ESO 33
34 CONDICIONES DE LAS Base Lastrada: Cuando el centro de gravedad está fuera de la base o está muy lejos de la ella, se coloca contrapesos en aquellas partes de la estructura que favorecen la estabilidad. ESTRUCTURAS Tecnología 1º ESO 34
35 CONDICIONES DE LAS Empleo cables: En estructuras esbeltas, es decir, es muy altas y con muy poca base, se emplea cables para sujetar la estructura al suelo. ESTRUCTURAS Tecnología 1º ESO 35
36 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS RESISTENCIA: Es la capacidad de la estructura de soportar la cargas a la que está sometida sin romperse. La resistencia depende de las piezas de que este fabricada, de la forma de cada una de ellas, del material empleado y de la cantidad del mismo. De la posición que ocupa en el conjunto y de los esfuerzos que tiene que soportar. Tecnología 1º ESO 36
37 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS RIGIDEZ: Es la capacidad de un cuerpo o estructura de deformarse levemente siempre y cuando no impida realizar la función para la que esta diseñado. La rigidez se consigue cuando la estructura tiene una forma apropiada, los elementos simples de la estructura están firmante unidos y estos están formando triangulaciones. Tecnología 1º ESO 37
38 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS Una triangulación es la unión de elementos simples de una estructura, como barras o placas formando triángulos. La figura geométrica más sencilla es el triangulo, puesto que es el de menor número de lados tiene, por tanto es más estable y es indeformable. Cuanto más lados tenga una figura geométrica más complica es de construir y más fácil de deformar. Tecnología 1º ESO 38
39 TIPOS DE ESTRUCTURAS Los tipos de estructuras son: - ESTRUCTURAS MASIVAS Y ADINTELADAS. - ESTRUCTURAS ABOVEDADAS. - ESTRUCTURAS ENTRAMADAS. - ESTRUCTURAS TRIANGULADAS. - ESTRUCTURAS COLGANTES. - ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS. - ESTRUCTURAS LAMINARES. - ESTRUCTURAS GEODÉSICAS. Tecnología 1º ESO 39
40 MASIVAS Y ADINTELADAS Las primeras estructuras se obtuvieron excavando en la roca o acumulando materiales sin dejar apenas hueco. A veces para las ventanas y puertas se utilizaban dinteles y se dejaban pasos libres. Tecnología 1º ESO 40
41 ABOVEDADAS Con el paso del tiempo se descubrió el arco y la bóveda. Debido a su forma, los arcos y las bóvedas resisten esfuerzos de compresión y son autoportantes (se sujetan sin necesidad de argamasa o cemento entre sus partes). Con estas estructuras se construyeron edificios grandiosos como las basílicas, los panteones y catedrales. Tanto las bóvedas como los cúpulas son elementos arquitectónicos que se siguen empleando en la actualidad. Tecnología 1º ESO 41
42 Tipos de arcos: ABOVEDADAS apuntado Tecnología 1º ESO 42
43 ENTRAMADAS Son las que se utilizan en nuestros edificios. Están formados por barras de hormigón o acero unidas de manera rígida formando un emparrillado. Cada parte de la estructura tiene un cometido diferente. Son los siguientes: Tecnología 1º ESO 43
44 ENTRAMADAS Pilar: Un pilar es un elemento vertical (o ligeramente inclinado) sustentante exento de una estructura, destinado a recibir cargas verticales para transmitirlas a la cimentación y que, a diferencia de la columna, tiene sección poligonal. Lo más frecuente es que sea cuadrado o rectangular, pero puede ser también octogonal, aunque por priorizar su capacidad portante, se proyecta con libertad de formas. Trabaja a compresión. Tecnología 1º ESO 44
45 ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 45
46 ENTRAMADAS Columna: Una columna es una pieza arquitectónica vertical y de forma alargada que sirve, en general, para sostener el peso de la estructura, aunque también puede tener fines decorativos. De ordinario, su sección es circular; cuando es cuadrangular suele denominarse pilar, o pilastra si está adosada a un muro. Trabaja a compresión. Tecnología 1º ESO 46
47 ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 47
48 ENTRAMADAS Viga: Una viga es una pieza arquitectónica horizontal, con forma de prisma rectangular, que soportan esfuerzos de flexión. En ella se apoya otros elementos que componen el forjado. Tecnología 1º ESO 48
49 ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 49
50 ENTRAMADAS Vigueta: La vigueta es una viga de menor tamaño, por tanto es una pieza horizontal que trabaja a flexión. Suele tener sección o perfil de doble T. Junto a la bovedilla forma parte del forjado. Tecnología 1º ESO 50
51 ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 51
52 Bovedilla: Es una pieza de cerámica hueca que junto a la vigueta se emplea en fabricación de los forjados. ESTRUCTURAS ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 52
53 ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 53
54 ENTRAMADAS La cimentación es un elemento intermedio de la estructura que tiene como misión trasladar el peso total y las cargas verticales a la superficie de contacto. Funciona a modo de zapatos del edificio. Existen tres tipos de elementos de una cimentación, son: Tecnología 1º ESO 54
55 ENTRAMADAS Zapata: Es un cubo o prisma rectangular de hormigón que aumenta la superficie de apoyo del pilar. Trabaja a compresión y transmite todas las cargas de la estructura o del edificio al suelo. Losa: Es la unión de un conjunto de zapatas formando una placa de hormigón, apoyada sobre el terreno, que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo. Tecnología 1º ESO 55
56 ENTRAMADAS Pilote: Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad grande. Tecnología 1º ESO 56
57 ENTRAMADAS Tecnología 1º ESO 57
58 TRIANGULADAS Se trata de estructuras de barras, normalmente metálicas o de madera. Se suelen utilizar en cubiertas de luces y también en estructuras verticales. Son muy ligeras y presentan gran versatilidad y resistencia. Las barras soportan esfuerzos de tracción, como de compresión. Tiene diferentes tipos perfil. Normalmente el perfil es en forma de T, H o U. Tecnología 1º ESO 58
59 TRIANGULADAS Tecnología 1º ESO 59
60 COLGANTES Este tipo de estructuras basan su funcionamiento en el empleo de cables y en algunos casos barras cilíndricas. Estos cables se llaman tirantes. Los cables a diferencia de las barras solo resisten esfuerzos de tracción, pero tienen la ventaja de adaptar su forma a la carga. Suelen ser de acero. Tecnología 1º ESO 60
61 COLGANTES Las barras pueden ser de forma cilíndrica de sección maciza, no hueca. Pueden trabajar tanto a tracción como a compresión. Normalmente son de acero, pero pueden ser de otro material como la madera. Tecnología 1º ESO 61
62 COLGANTES Cuántos estos solo resisten a esfuerzos de tracción se llaman tensores. Si además tiene tienen que soportar esfuerzos de compresión se les llama tirantes. Tecnología 1º ESO 62
63 COLGANTES Ejemplo de estructura colgante. Tecnología 1º ESO 63
64 COLGANTES Elementos de un puente colgante: -Tablero: Es por donde circula los peatones y los vehículos. - Pilares - Zapatas. - Tensores y tirantes. Tecnología 1º ESO 64
65 COLGANTES Tecnología 1º ESO 65
66 NEUMÁTICAS Son estructuras que emplean como elementos resistentes sacos de material elástico y hermético, lleno de gas, normalmente aire a presión. Son ligeras y desmontables. Como ejemplo tenemos los neumáticos de los automóviles y camiones, las carpas climatizadas, las atracciones infantiles, etc... Tecnología 1º ESO 66
67 NEUMÁTICAS Tecnología 1º ESO 67
68 LAMINARES Son estructuras formadas por unas láminas finas de metal, plástico o materiales compuestos. Ofrecen una gran resistencia debido a su curvatura. Se emplean como carcasas de todo tipo de objetos y en cubiertas onduladas, como por ejemplo las carrocerías de los automóviles y los fuselajes de los aviones. Tecnología 1º ESO 68
69 LAMINARES Tecnología 1º ESO 69
70 LAMINARES Tecnología 1º ESO 70
71 Se trata de estructuras trianguladas tridimensionales que combinan las propiedades de las bóvedas con las de las estructuras de barras. De este modo, pueden cubrir grandes luces y crear grandes curvas. ESTRUCTURAS GEODÉSICAS Tecnología 1º ESO 71
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