FORCES, ESFORÇOS I ELEMENTS ESTRUCTURALS

FORCES, ESFORÇOS I ELEMENTS ESTRUCTURALS

1. QUÈ ÉS UNA ESTRUCTURA?

   • “Conjunt d’elements units entre sí destinats a suportar les forces que actuen sobre ells”
     • Estructures naturals
       • Aquelles existents a la natura , com per exemple l’estructura òssea del cos humà o el tronc dels arbres.
     • Estructures artificials
       • D'armadura
         • Triangulades
           • Els seus elements es disposen formant triangles. Es caracteritzen perquè són molt resistents i a la vegada molt lleugeres.
         • D'entramat
           • Formades per una malla de peces verticals i horitzontals. Per exemple, la majoria de les estructures dels edificis que es construeixen avui en dia.
         • Penjants
           • Aquelles que suporten el pes de la construcció mitjançant cables o barres. Per exemple els ponts penjats.
       • Massives
         • Es construeixen acumulant material, quasi sense deixar cavitats. Són exemple d’estructures massives les piràmides d’Egipte.
       • Carcassa o laminars
         • Són aquelles formades per làmines. Per exemple la carrosseria d’un cotxe , la carcassa d’un mòbil o la majoria dels envasos de plàstic o tetrabrick.

2. UNIONS DELS ELEMENTS ESTRUCTURALS

   • Soldadura
     • Consisteix en escalfar les dues peces que s'han d'unir i afegir un material de farciment entre elles. Quan el nus (punt d'unió) es refreda, queda una unió forta.
   • Cargols
     • La unió mitjançant cargols no és permanent, sinó desmuntable. Les dues peces s'uneixen amb un cargol i una femella.
   • Reblons
     • La unió mitjançant reblons proporciona una unió permanent. El rebló està format per una tija i un cap. S'insereix la tija per un forat fet en les peces a unir i la cua (extrem oposat al cap) és reblada, és a dir, aixafada, i això fa que les peces quedin unides pels dos extrems del rebló.

3. TRIANGULACIÓ

   • El triangle és la forma geomètrica que proporciona més rigidesa i estabilitat a les estructures. Això és degut a que per la seva forma, el triangle no és deformable, a diferència d'altres formes geomètriques.

4. QUÈ ÉS UN ESFORÇ?

   • Els esforços són les forces internes que pateixen els elements d’una estructura quan són sotmesos a forces externes.

5. ELEMENTS ESTRUCTURAL

   • Tots aquells elements que formen part d'una estructura.
   • ELEMENTS BÀSICS DE LES ESTRUCTURES
     • Columnes o pilars
       • Es tracta d'un element disposat en posició vertical, el qual ha de suportar el pes dels elements estructurals que reposen sobre ell, per tant està sotmès a esforços de compressió.
     • Fonaments
       • És l'element sobre el qual reposa tota l'estructura, per tant que n'ha de suportar tot el pes i que transmet els esforços cap al terra. Dóna estabilitat a l'estructura.
     • Tritants
       • Es tracta d'un element que està sotmès a esforços de tracció. La seva funció és subjectar elements de les estructures, evitant que se separin.
     • Bigues
       • Es tracta d'un element disposat en posició horitzontal, el qual està sotmès a esforços de flexió.

6. QUÈ ÉS UNA FORÇA?

   • “Una força és tot allò capaç de deformar un objecte (efecte estàtic) o bé de modificar el seu estat de repòs o moviment (efecte dinàmic)”

7. PROPIETATS MECÀNIQUES DELS METERIALS

   • Resistència
     • Capacitat que té un material de suportar esforços (forces) sense deformar-se excessivament ni trencar-se. Hi han 5 tipus:
       • Cisallament
         • Dues forces oposades són aplicades en la mateixa zona de l'objecte, intentant tallar-lo.
       • Tracció
         • Dues forces oposades actuen sobre un cos i tendeixen a estirar-lo o allargar-lo.
       • Comprenssió
         • Quan un objecte és emprès per dues forces que actuen en sentits oposats, les quals tendeixen a aixafar-lo o escurçar-lo.
       • Flexió
         • Quan les forces que actuen sobre una peça s'apliquen en el seu eix longitudinal i tendeixen a corbar-la.
       • Torsió
         • Consisteix en l'aplicació de dues forces en sentits oposats que tendeixen a girar o a retorçar un cos
   • Tenacitat
     • Propietat que tenen alguns materials de suportar forces i cops sense trencar-se. Ès la capacitat de resistència al xoc.
   • Fragilitat
     • Propietat contrària a la tenacitat. Els materials fràgils es trenquen fàcilment en rebre cops o xocs.
   • Elasticitat
     • Propietat que tenen els materials de recuperar la seva forma original després d'haver estat deformats per un esforç.
   • Duresa
     • Propietat que indica l'oposició que ofereix un material a ser ratllat , penetrat o tallat.
     • Plasticitat
       • Capacitat que té un material per adquirir deformacions permanents sense trencar-se.
         • Ductilitat
           • Propietat d'alguns materials de deformar-se permanentment en forma de fil prim sense trencar-se.
         • Mal·leabilitat
           • Propietat d'alguns materials de deformar-se permanentment en forma de làmina molt fina sense trencar-se.

Images and files in the map