Tema 8: Estructuras. Estructuras

Transcripción

1 Tema 8:

2 Qué son las estructuras? Son el conjunto de elementos que, convenientemente unidos entre sí, son capaces de soportar, sin romperse, las fuerzas que actúan sobre él.

3 Funciones de las estructuras 1. Soportar pesos (pilares, fémur, columna, cimientos, chásis...). 2. Transmitir fuerzas (eje de un motor, biela ) 3. Proteger a los cuerpos u objetos (cráneo, carrocería, costillas,...). 4. Dar forma a los objetos (carrocería, carcasa, tienda de campaña...). 5. Salvar distancias (pilares, vigas puentes,...)

4 Funciones de las estructuras Soportar pesos pilares, fémur, columna, cimientos, chásis...

5 Funciones de las estructuras Transmitir fuerzas destonillador, transmisión de un vehículo...

6 Funciones de las estructuras Proteger a los cuerpos u objetos cráneo, carrocería, costillas,...

7 Funciones de las estructuras Dar forma a los objetos carrocería, carcasa, tienda de campaña...

8 Funciones de las estructuras Salvar distancias pilares, vigas puentes,

9 Fuerzas y esfuerzos: conceptos Fuerza es una acción, capaz de mover, deformar o romper un cuerpo. Esfuerzo es un conjunto de fuerzas que deberá estar en equilibrio para que el cuerpo no se mueva o rompa.

10 Tipos de esfuerzos 1. Compresión 2. Tracción 3. Flexión 4. Cortadura o cizalladura 5. Torsión

11 Compresión Un elemento está sometido a un esfuerzo de compresión cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales que tienden a comprimirlo o aplastarlo Acción: Apretar Comprimir Empujar

12 Compresión PANDEO Caso especial: Ocurre cuando el elemento sometido a compresión es mucho más largo que grueso

13 Tracción Un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales que tienden a estirarlo Acción: Estirar Alargar Traccionar

14 Flexión Un elemento está sometido a un esfuerzo de flexión cuando sobre él actúan tres fuerzas iguales que tienden a doblarlo Acción: Doblar

15 Cizalladura o Cortadura Un elemento está sometido a un esfuerzo de cizalladura cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales que tienden a cortarlo Acción: Cortar Cizallar

16 Torsión Un elemento está sometido a un esfuerzo de flexión cuando sobre él actúan tres fuerzas iguales que tienden a doblarlo Acción: Retorcer

17 Elementos de una estructura En una casa 1. Cimientos 2. Pilares, soportes, columnas 3. Vigas, puentes 4. Muros 5. Forjado

18 Elementos de una estructura En una catedral gótica 1.Muros 2.Arcos 3.Bóvedas 4.Arbotantes 5.Contrafuertes 6.Pináculos

19 Construcción de una catedral gótica

20 Condiciones para una buena estructura Para que una estructura cumpla con su función es necesario que se cumplan tres condiciones: 1. Debe ser RESISTENTE 2. Debe ser RÍGIDA 3. Debe ser ESTABLE

21 Resistencia La resistencia de una estructura depende de tres factores: El Material elegido El Tamaño del elemento La Forma proporcionada a ese elemento

22 Rigidez Las uniones entre cada uno de los elementos de una estructura deben ser lo bastante rígidas para que no se deforme. Para rigidizar una estructura se puede recurrir a diferentes soluciones: 1. Empotrar 2. Pegar 3. Plegar 4. Clavar 5. Atornillar 6. Utilizar rigidizadores: cartelas y escuadras 7. Atirantar: usando tirantes y tensores 8. Triangulando

23 Rigidez LA TRIANGULACIÓN es una de las técnicas más utilizadas para rigidizar una estructura. Consiste en convertir en TRIÁNGULOS todas las partes de la estructura. El triángulo es la única figura geométrica indeformable por naturaleza.

24 Estabilidad La estabilidad de una estructura es su capacidad para mantenerse en la posición para la que ha sido diseñada. Para que una estructura sea estable, la vertical de su centro de gravedad debe caer dentro de su base. Si esto no es posible, podemos hacer tres cosas: Clavar, empotrar, realizar unos cimientos profundos. Aumentar la base, cimientos más anchos. Bajar su centro de gravedad, contrapesar la base. Atirantar, colocar vientos tirantes.

25 Tipos de estructuras Podemos distinguir varios tipos de estructuras: Según su naturaleza: natural o artificial Según su rigidez: fija o articulada Según su movilidad: fija o desmontable Según la forma de sus elementos, ver diapositiva siguientes.

26 Clasificación de las estructuras según la forma de sus elementos Masivas y adinteladas Abovedas Laminares o de carcasa Neumáticas De armazón: Entramadas y Trianguladas Colgantes y atirantadas Geodésicas

27 Según la forma de sus elementos Masivas y adinteladas Son estructuras que se caracterizan por tener mucha masa. Cuanto más masa tenga más resistente será.

28 Según la forma de sus elementos Abovedas Son estructuras formadas por arcos, bóvedas y cúpulas. Estas estructuras también son más resistentes cuanto más masa tengan.

29 Según la forma de sus elementos Laminares o de carcasa Son estructuras formadas por una lámina o capa fina de material. Se utilizan, fundamentalmente para proteger y para dar forma.

30 Según la forma de sus elementos Neumáticas Son estructuras que mantienen su forma gracias a la presión del aire que las rellenan.

31 Según la forma de sus elementos De armazón Son estructuras formadas por elementos alargados unidos por sus extremos para formar un esqueleto o armazón. Pueden ser de dos tipos: Entramadas Trianguladas

32 Según la forma de sus elementos De armazón: Entramadas Cuando los elementos de la estructura se colocan, fundamentalmente, en posición vertical y horizontal.

33 Según la forma de sus elementos De armazón: Trianguladas Cuando los elementos de la estructura se colocan, fundamentalmente, formando triángulos

34 Según la forma de sus elementos Colgantes y atirantadas Son estructuras en las que se utilizan cables, normalmente de acero, para soportar las cargas o para dar estabilidad.

35 Según la forma de sus elementos Geodésicas Son estructuras trianguladas tridimensionales que combinan las propiedades de las bóvedas con las estructuras trianguladas.