Conceptos Basicos de las Estructuras

Conceptos Basicos de las Estructuras

1. Fuerza

   • Es todo aquello capaz de deformar un cuerpos, efecto estático o de modificar su estado de reposo o movimiento (efecto dinámico), las fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas
     • se representan con una flecha (vector), donde la longitud del vector es la intensidad de la fuerza, la flecha la dirección y el principio del vector es el punto donde se aplica la fuerza. El peso es también una fuerza
   • Como vemos, las estructuras sirven para soportar fuerzas, por eso vamos a estudiar primero un poco las fuerzas

2. Tipos de cargas en las Estructuras

   • Cargas fijas y Cargas variables
     • Cargas Fijas: las que no varían sobre la estructura y siempre tienen el mismo valor. Por ejemplo el propio peso de la estructura y el de los cuerpos que siempre están en la estructura.
       • Cargas Variables: las que pueden variar sobre la estructura con el paso del tiempo. Ejemplos: la fuerza del aire, el peso de la gente, la nieve, etc.

3. Esfuerzo en las Estructuras

   • Hay Cinco tipos de esfuerzos diferentes
     • Esfuerzo de Traccion, de compresion, de flexion, de torcion y de cortadura
       • Esfuerzo de Tracción: Un elemento que se somete a la fuerza de traccion, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a estirarlo
         • Esfuerzo de Compresión: Un elemento que se somete al esfuerzo de compresión, cuando las fuerzas actúan sobre él, tienden a comprimirlo (juntarlo)
           • Esfuerzo de Flexion: Un elemento que se somete a un esfuerzo de flexión, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a curvarlo
             • Esfuerzo de Torsión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de torsión, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a retorcerlo
               • Esfuerzo de Cortadura: Un elemento que se somete a un esfuerzo de cortadura, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a cortarlo o rasgarlo
   • Lo primero.....¿Qué es un esfuerzo?
     • Un esfuerzo es la fuerza interna que experimentan los elementos de una estructura cuando son sometidos a fuerzas externas. Los elementos de una estructura deben soportar estos esfuerzos sin romperse ni deformarse
       • Cuando te tiras de un dedo de la mano hacia fuera (fuerza externa)
         • Notas una tensión en su interior que te causa cierta molestia. Pues bien los elementos de una estructura (una viga por ejemplo), cuando están sometidos a una fuerza externa, también soportan en su interior unas tensiones internas o esfuerzos que no somos capaces de verlos, pero están ahí, al igual que las del dedo de la mano. A estas tensiones internas es a lo que se le llama esfuerzos

4. Condiciones de las Estructuras

   • 1.Que sea rigida:
     • Es decir que no se deforme o se deforma dentro de unos límites. Para conseguirlo se hace triangulando, es decir con forma de triangulo o con sus partes en forma de triangulo
       • 2.Ser Estable:
         • Es decir, que no vuelque cuando está sometida a fuerzas externas. Se puede conseguir con una base mas ancha o con tirantes
           • 3.Debe ser Resistente:
             • Es decir que cada elemento de la estructura sea capaz de soportar el esfuerzo al que se va a ver sometido (que se no rompa). El tamaño y la forma de cada elemento es lo que hará que soporten los esfuerzos. Para que aguanten más las vigas se construyen con perfiles (formas)
               • 4.Debe ser lo mas ligera Posible:
                 • Así ahorraremos en material, tendrá menos cargas fijas y será más barata. Hay elementos que solo cambiando su forma son más ligeros y aguantan incluso más peso

5. Tipos de Estructuras

   • Las más importantes desde el punto de vista de la tecnología son las estructuras entramadas, aunque hay más tipos de estructuras, como veremos a continuación
     • 1.Estructuras Entramadas
       • Son las estructuras que se utilizan en nuestros edificios de hoy en día. Están constituidas por barras de hormigón armado (hormigón con varillas de acero en su interior) o acero unidas entre si de manera rígida
         • Las casas y edificios actuales son todos estructuras entramadas
           • En este tipo de estructuras es muy importante la construcción de pilares (elementos verticales) y vigas (elementos horizontales)
             • Los pilares suelen hacerse de hormigón armado y se construyen en el mismo sitio donde se hace la estructura. Mira como se hace un pilar de hormigón armado
     • 3.Estructuras Colgantes
       • Se emplean cables de los que cuelgan parte de la estructura. Los cables se llaman tirantes y suelen tender a estirarse. Los tirantes llevan en sus extremos unos tensores para tensar el cable o destensarlo a la hora de colocarlo
     • 2.Estructuras Trianguladas
       • Están formadas por barras unidas entre sí en forma de triángulo. Por ejemplo las grúas de la construcción
     • 4.Estructuras Laminadas
       • Están formadas por láminas. Un ejemplo son la carrocería de los coches, las carcasas de los televisores, de los móviles, etc.
     • 5.Estructuras Masivas
       • Estructuras Masivas Son estructuras que se construyen acumulando material, sin dejar apenas hueco entre él. Un ejemplo son las pirámides