jueves, 25 de diciembre de 2008

INTRODUCCIÓN

Los elementos de una estructura deben de aguantar, además de su propio peso, otras fuerzas y cargas exteriores que actúan sobre ellos. Esto ocasiona la aparición de diferentes tipos de esfuerzos en los elementos estructurales, esfuerzos que estudiamos a continuación:

Tracción: Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Tienen la misma dirección pero sentidos opuestos hacia afuera

Compresión: Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Tienen la misma dirección pero sentidos opuestos hacia adentro Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión.

Flexión: Cuando las cargas tienden a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura. La flecha es la distancia entre la posición de la viga recta y la viga doblada por el peso. La luz es la distancia entre los extremos.

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 o Cizalladura: 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.

Pandeo:
Es un balanceo vertical que se produce en los pilares cuando son muy largos.



Resistencia de las estructuras

Depende de los siguientes factores:
· Forma: arco, bóveda, esfera o triangulada
· Material empleado en la construcción: madera, hormigón, acero…
· Elementos que se usen para darle resistencia: pilar o columna, tirantes o tensores, escuadras, vigas, viguetas, celosías y cerchas.



1.- Forma: Arco, bóveda y esfera
El arco es un elemento capaz de distribuir las cargas hacia los laterales, por eso se utiliza para conseguir espacios vacíos y cubiertos. Ya era utilizado desde el tiempo de los romanos, pues no tenían cemento, hormigón ni acero para unir
La bóveda es una superficie que emplea una serie de arcos colocados a continuación o cruzados.
La esfera tiene la misma propiedad que los arcos, pero es capaz de distribuir las cargas no sólo hacia los laterales, sino en todas las direcciones.

Estructuras trianguladas:
Existen muchas estructuras que están formadas a base de triángulos unidos entre sí. Este tipo de estructuras, que adquieren una gran rigidez, tienen infinidad de aplicaciones. El triángulo es el único polígono que no se deforma cuando actúa sobre él una fuerza.



2.- Material: En las construcciones antiguas es frecuente encontrar maderas más o menos fuertes. En la actualidad se usan el hormigón, que está formado por cemento grava y arena, el acero, que es un derivado del hierro con carbono y el hormigón armado, que combina hormigón con elementos interiores de acero y metales.

3.- Elementos resistentes:
Los pilares o columnas son apoyos verticales para las vigas y el resto de la estructura


Las vigas son piezas horizontales que soportan cargas apoyadas en dos puntos.


Las viguetas son barras horizontales que se colocan perpendicularmente a las vigas para formar un techo



Los tirantes o tensores son cables que mantiene sujetos o tensos a los elementos colgantes o verticales, como antenas, puentes…


Las escuadras son triángulos rectángulos que refuerzan las estructuras en las esquinas


Las celosías son estructuras formadas por la unión de dos barras rectas por medio de barras de menor tamaño que forman siempre triángulos (menos la celosía Vierendeel) que se para soporte del tejado de naves industriales, en postes, puentes, grúas….Una cercha es una celosía a dos aguas, por eso se usa siempre en tejados

ARCOS

¿Sabías que se puede construir un puente de piedra para cruzar un barranco sin cemento? Sólo se necesita que las piedras se coloquen de tal manera que formen un arco.
El Acueducto de Segovia, por ejemplo, no utiliza ningún mortero, argamasa, ni barro para sujetar toda la estructura, y sin embargo ¡!Funciona!!
Rellena las tres fichas que aparecen en tu cuaderno de clase sobre los arcos, teniendo en cuenta que has de consultar los siguientes enlaces que te servirán como ayuda:
Ficha 1 y 2: Partes de un arco y Cómo funciona un arco
Ficha 3: El arco en el euro
http://es.wikipedia.org/wiki/Billetes_de_euro
Cómo se construye un arco:
También te puede servir de ayuda la siguiente animación (en inglés), sobre como se construye un arco; observa que primero se colocan las impostas, luego el salmer, a continuación se ponen las demás dovelas hasta llegar al contraclave y finalmente, la última dovela en colocarse es la clave