INTRODUCCION A LAS ESTRUCTURAS

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Carmelo Escobar González
hace 5 años
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SABER Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos numerosos ejemplos de estructuras.

fuerzas a las que se encuentran sometidas.

sin romperse y sin a penas deformarse. Para qué sirven las estructuras?

1 INTRODUCCION A LAS ESTRUCTURAS 1. Explica el concepto de estructura, las clases de estructura, su evolución y desarrollo a través de la historia. Logro: 2. Desarrolla habilidades necesarias para manipular con precisión herramientas, objetos y sistemas tecnológicos. - Lee y analiza la siguiente información, luego anota en tu cuaderno los conceptos claves LO QUE SE DEBE SABER Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos numerosos ejemplos de estructuras. Muchas de ellas son diseñadas y construidas por el hombre al objeto de soportar, sin romperse, las fuerzas a las que se encuentran sometidas. Concepto de estructura Llamamos estructura a un conjunto de elementos capaces de aguantar pesos y cargas sin romperse y sin a penas deformarse. Para qué sirven las estructuras? Las estructuras que construye el hombre tienen una finalidad determinada, para la que ha sido pensada, diseñada y finalmente construida. Podemos decir que las estructuras sirven para los siguientes fines: Soportar peso: se engloban en este apartado aquellas estructuras cuyo fin principal es el de sostener cualquier otro elemento, son los pilares, las vigas, estanterías, torres, patas de una mesa, etc. Salvar distancias: su principal función es la de esquivar un objeto, permitir el paso por una zona peligrosa o difícil, son los puentes, las grúas, teleféricos, etc. Proteger objetos: cuando son almacenados o transportados, como las cajas de embalajes, los cartones de huevos, cascos, etc.

Para dar rigidez a un elemento: son aquellos en que lo que se pretende proteger es el propio objeto, y no otro al que envuelve, por ejemplo en las puertas no macizas el enrejado interior,

El esqueleto de un ser vertebrado, las formaciones pétreas, el caparazón de un animal o la estructura de un árbol son algunos ejemplos de este tipo de estructura.

Los ejemplos más usuales de este tipo de estructuras son los puentes y edificios, pero las podemos encontrar en la mayoría de los objetos realizados por el hombre.

Diseño de Estructuras: A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres propiedades principales: Ser resistente para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las

2 Para dar rigidez a un elemento: son aquellos en que lo que se pretende proteger es el propio objeto, y no otro al que envuelve, por ejemplo en las puertas no macizas el enrejado interior, los cartones, etc. Tipos de estructuras: Se pueden distinguir dos tipos de estructuras: Estructuras naturales: Aquellas que son creadas por la naturaleza. El esqueleto de un ser vertebrado, las formaciones pétreas, el caparazón de un animal o la estructura de un árbol son algunos ejemplos de este tipo de estructura. Estructuras artificiales: diseñadas y construidas por el hombre para satisfacer sus necesidades a lo largo de su evolución. Los ejemplos más usuales de este tipo de estructuras son los puentes y edificios, pero las podemos encontrar en la mayoría de los objetos realizados por el hombre. La Torre Eiffel de Paris constituye una de las estructuras más bellas y famosas del mundo. Diseño de Estructuras: A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres propiedades principales: Ser resistente para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentra sometida Ser rígida para que soporte los pesos sin deformarse. Ser estable para que se mantenga en equilibrio sin volcarse ni caerse. Propiedades principales Actividad: Recorta y pega en tu cuaderno 5 ejemplos de estructuras naturales, dar nombres. Realiza una breve historia sobre la construcción de la Torre Eiffel, teniendo en cuenta por que se construyó, que utilidad se le dio y los materiales empleados.

Elementos resistentes: La resistencia de una estructura no depende solamente de las propiedades del material

En cualquier estructura podemos encontrar uno o varios de los siguientes elementos resistentes, encargados

Elementos resistentes dispuestos en posición vertical, que soportan el peso de los elementos que se apoyan

Vigas: Elementos colocados normalmente en posición horizontal que soportan la carga de la estructura y la

Tirantes o Tensores: Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan rigidez y permiten

Soportan bien los esfuerzos que tienden a estirarlos y pueden ser tensados mediante tensores.

3 Elementos resistentes: La resistencia de una estructura no depende solamente de las propiedades del material con el que está hecha, sino también de la disposición del conjunto de elementos resistentes que la forman. En cualquier estructura podemos encontrar uno o varios de los siguientes elementos resistentes, encargados de proporcionarle la suficiente resistencia para soportar las cargas a la que está sometida: Columnas: Elementos resistentes dispuestos en posición vertical, que soportan el peso de los elementos que se apoyan sobre ellos. También se les denomina Pilares. Vigas: Elementos colocados normalmente en posición horizontal que soportan la carga de la estructura y la transmiten hacia las Columnas. Tirantes o Tensores: Son cables, normalmente constituidos por hilos de acero, que dan rigidez y permiten mejorar la resistencia de la estructura. Soportan bien los esfuerzos que tienden a estirarlos y pueden ser tensados mediante tensores. Arcos: Forma geométrica muy utilizada a lo largo de la historia como solución arquitectónica. Permite trasmitir las cargas que soporta hacia los elementos que sustentan la estructura. Actividad: Recorta y pega tres ejemplos de estructuras como por ejemplo edificios o puentes y señala en ellas los diferentes elementos que la conforman. Viga Columna

ESFUERZOS QUE SOPORTAN LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LAS ESTRUCTURAS Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas

Los tipos de esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son: Tracción: Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que

Compresión: Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo.

Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo.

4 ESFUERZOS QUE SOPORTAN LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LAS ESTRUCTURAS Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida la estructura. Los tipos de esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son: Tracción: Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos. Compresión: Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión. Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo. Flexión: Un elemento estará sometido a flexión cuando actúan sobre él cargas que tienden a doblarlo. Ha este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura. Torsión: Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura. Cortadura: Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras. Proyecto: Reúnete en grupo de tres estudiantes y realiza un proyecto donde construyas una estructura de cualquier tipo, utilizando material reciclable como papel, revistas, cartón, etc. Recuerda que la estructura que construyas debe cumplir con las características estudiadas durante las clases anteriores.

LO QUE SE DEBE HACER Teniendo como punto de referencia el texto anterior, vamos ha crear un artefacto que resista 2 Kg. y de cuenta de las ventajas e importancia de las estructuras.

LO QUE SE DEBE TENER DESCRIPCIÓN CANTIDAD 1 Revistas 1 Pegamento 1 Palos de pincho Es importante enrollar fuertemente las tiras de pape para obtener mayor resistencia 1 Barra de silicona ACTIVIDAD

5 LO QUE SE DEBE HACER Teniendo como punto de referencia el texto anterior, vamos ha crear un artefacto que resista 2 Kg. y de cuenta de las ventajas e importancia de las estructuras. Teniendo como insumo principal hojas de revistas y pegamento. LO QUE SE DEBE TENER DESCRIPCIÓN CANTIDAD 1 Revistas 1 Pegamento 1 Palos de pincho Es importante enrollar fuertemente las tiras de pape para obtener mayor resistencia 1 Barra de silicona ACTIVIDAD ESTRUCTURAS 1. toma las revistas y corta algunas hojas 2. luego de tener las hojas enróllalas de forma transversal en el palo de pincho 3. terminado esto pega las puntas con pegamento o silicona 4. Luego de tener los tubitos de papel puedes utilizar esta espacio para realizar el bosquejo de la construcción LO QUE SE DEBE HACER Teniendo en cuentas el texto anterior, vamos a construir una estructura rígida no importa el diseño, lo que interesa es que posea 1 metro de largo y que soporte 5 Kg.. Para esto debes utilizar los siguientes elementos. LO QUE SE DEBE TENER CANTIDAD DESCRIPCIÓN 1 Palillos de madera 1 Pegamento 1 Pistola 1 Barra de silicona En el momento de manipular la silicona es importante tener mucho cuidado. ACTIVIDAD ESTRUCTURAS 1. Inicialmente toma los palillos y comienza a construir triángulos equiláteros.

6 2. Terminado esto comienza unir los triángulos de tal manera que formen un cubo. PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS TRIANGULADAS CON PALILLOS DE MADERA. PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS PORTANTES CON PAPEL En equipos de 3 estudiantes consulten sobre una mega estructura realizada en Colombia y expón a tus compañeros ubicación, sus características, propósitos, ventajas, desventajas. Recuerda las sugerencias dadas por el docente, no se trata de venir a leer, debes mostrar apropiación de la información y utilizar carteleras ya sea en papel periódico o cartulina,

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