5 SOLUCIONES. EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS

Transcripción

1 Lee el siguiente texto y contesta las preguntas: ESTRUCTURAS En más de una ocasión habrás visto un gato que se mueve y hace piruetas con agilidad. Cuatro delgadas patas sostienen su cuerpo, de unos 5 kilos de peso. Si ahora piensas en 5 kilos de carne comprados en la carnicería, verás que no son más que una masa informe que se desparrama. En la imagen de la derecha, se muestra un puente construido con palillos de helado. Con una altura de 90 centímetros y una longitud de 120 centímetros, soportó más de 605 kilos de peso, algo que, en principio, resulta increíble si se piensa en palillos desparramados sobre una mesa. El motivo de que tanto el gato como el puente de palillos posean unas propiedades distintas de la misma cantidad de carne o de palillos es su estructura, que les permite soportar las fuerzas que actúan sobre ellos y transmitirlas a los puntos de apoyo con el fin de mantener su estabilidad. Desde el comienzo de la historia, el ser humano ha observado las estructuras de los objetos de su entorno y las ha aprovechado para realizar construcciones que facilitaran su vida. Este aprendizaje ha producido grandes avances, desde las primitivas estructuras masivas de las pirámides y los antiguos templos griegos hasta las modernas estructuras colgantes, en las que la utilización del hormigón armado y el acero permiten construir puentes grandes y muy ligeros que salvan grandes distancias y facilitan las comunicaciones. Entre unas estructuras y otras, los romanos inventaron el arco, que posibilitó la construcción de puentes y acueductos y, más tarde, sirvió de base para la creación de bóvedas (varios arcos, uno al lado de otro) y cúpulas (arcos formando una semiesfera), utilizadas en la construcción de grandes basílicas, mezquitas y otros edificios conservados desde la Edad Media. 1. Lee el texto y señala la definición de la estructura de un cuerpo. Concurso de maquetas Ingenieros de Bilbao BBK, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. 2. En el texto se mencionan distintos tipos de estructuras. Ordénalas desde las más antiguas hasta las más modernas. 3. En las siguientes fotos se muestran una serie de objetos. Identifica su estructura característica y escribe su nombre debajo de cada una:

2

3 Lee el siguiente texto y contesta las preguntas: LA ESTRUCTURA DE NUESTRAS VIVIENDAS La evolución de las estructuras y la aparición de nuevos materiales ha permitido que nuestros edificios sean mucho más altos y posean muchos más huecos que las antiguas edificaciones. Las pirámides y los templos antiguos tenían estructuras muy cerradas, consistentes en grandes muros de piedra de poca altura en los que solo se abrían pequeños huecos para puertas y ventanas; un pequeño dintel de piedra o madera soportaba las piedras que se colocaban encima. Los edificios que se construyen en la actualidad cuentan con una estructura de armazón formada por pilares verticales y vigas horizontales que se colocan creando un enrejado. Tanto los pilares como las vigas están fabricados a base de hormigón o acero, materiales más ligeros y resistentes que la piedra, lo que permite que las construcciones puedan ser más altas. Esta estructura soporta el resto de los elementos del edificio. Entre las vigas se colocan las viguetas, pequeñas barras de forjado que constituyen el suelo del piso. Las vigas transmiten el peso del edificio a los pilares, que lo trasladan hasta su base. Para favorecer la estabilidad de la edificación, se construyen unos cimientos que sirven de base a los pilares. Si el suelo es rocoso, la cimentación consiste en unas simples zapatas; si es arenoso o muy blando, se emplean losas o pilotes. 1. Los siguientes gráficos representan la estructura de un edificio. Señala en ellos los siguientes elementos: vigas, viguetas, dinteles, pilares y zapatas. Señala solo una localización para cada elemento. 2. Para que una estructura sea estable, no debe deformarse aunque sufra tensiones. Los elementos que la integran pueden combinarse de distintas formas geométricas: triángulos, cuadrados, pentágonos, hexágonos, etc. Observa las siguientes estructuras geométricas: a) Cuáles de esas estructuras pueden deformarse cuando se sometan a tensiones? b) Añade, dibujándolos, los elementos necesarios para estabilizar esas estructuras.

4 A continuación, lee el siguiente texto y contesta las preguntas: El andamio es una estructura provisional que se coloca para realizar obras a cierta altura. Está formado por elementos tubulares que se ensamblan para crear una estructura estable y segura; de ahí que se apoye en zapatas y se coloquen barras laterales para la triangulación. 3. En la figura se muestran los elementos básicos de un andamio que permite llegar a un primer piso. Realiza el pedido necesario para construir un andamio que tenga el doble de longitud que el de la figura y que permita llegar a un segundo piso. Respuesta correcta: Elementos horizontales Elementos verticales Tubos de triangulación Zapatas 4. Imagina que tienes que calcular el presupuesto para alquilar un andamio que te permita realizar una reparación en el tejado de tu casa. Señala tres datos que necesitas conocer para elaborar dicho presupuesto

5 Lee el siguiente texto y contesta la pregunta: LOS ESFUERZOS Como se ha comentado anteriormente, la estructura de los objetos debe soportar los esfuerzos a los que estos son sometidos. Estos esfuerzos pueden ser de tracción (o estiramiento), de compresión (o reducción de tamaño), de flexión (o doblamiento), de torsión (o torcimiento) o de cizalladura (o cortamiento). 1. Señala un ejemplo de cada uno de los esfuerzos mencionados en los elementos de las siguientes ilustraciones: A continuación, lee el siguiente texto y contesta la pregunta: Un puente es una estructura utilizada para salvar desniveles o masas de agua como ríos, pantanos, etc. Básicamente, está formado por una viga horizontal que se apoya sobre dos columnas laterales, lo que provoca que la viga se someta a un esfuerzo de flexión. 2. Repasa los elementos estructurales que se han visto en las secciones anteriores de esta prueba e indica dos modos de mejorar la estabilidad de la estructura básica de un puente. Dibuja la estructura resultante.