Estructuras y Mecanismos

Estructuras y Mecanismos

1. estructuras

   • Estructura : conjunto de elementos unidos entre sí que permiten mantener su tamaño y su forma ( sin deformaciones en exceso) Cuando sobre el actuó fuerzas externas

2. 5.Estructuras

   • Estructura : conjunto de elementos unidos entre sí que permiten mantener su tamaño y su forma ( sin deformaciones en exceso) Cuando sobre el actuó fuerzas externas
     • estructuras naturales
       • Son las que aparecen de origen. ANIMAL: nidos de aves, presas de los castores. VEGETAL: troncos, ramas de árboles y arbustos, tallos de plantas. GEOLÓGICO: cuevas, arcos naturales, montañas.
     • estructuras artificiales
       • Son las creadas por el hombre. Puentes. Barcos.
     • Soportar peso de los elementos sobre la estructura y la propia estructura. Resistir fuerzas extremas como en el caso de la pared de una presa o dique que soporta la fuerza del agua contenida lo rompeolas. Salvar obstáculos: puentes, viales ,túneles. Almacenes materiales :como por ejemplo las bombonas de gases licuados. Mantener y proporcionar la forma: las estructuras deben ser capaces de soportar pesos y resistir fuerzas sin llegar a deformarse en exceso. Servir de protección: el chasis de un automóvil protege a los pasajeros. Cerrar espacios abiertos : cúpulas ,bóvedas...

3. 6.Cargas y esfuerzos

   • Cargas: Fuerzas extremas actúan sobre una estructura. Esfuerzo: Tensión interna que experimentan todos los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas. 6
     • tipos de esfuerzo:
       • Tracción: la fuerza tiende a alargar el objeto. Es el es fuerzo que aparece cuando las cargas actúan en la misma dirección y sentidos opuestos hacia el exterior del objeto. Ejemplos: cable del que cuelga un peso.
       • Compresión: la fuerza tiende a acortar el objeto. Este esfuerzo aparece cuando las cargas actúan en la misma dirección y sentidos opuestos hacia el interior de un cuerpo. Ejemplos: tus piernas
       • Flexión: la fuerza tiende a curvar o doblar el objeto. Es el esfuerzo al que se ve sometido un elemento de una estructura cuando sobre él actúan dos fuerzas separadas cierta distancia la una de la otra, y a una tercera fuerza entre ellas de sentido contrario. . Ejemplos: los estantes de una estantería al colocar libros sobre el
       • Torsión: la fuerza tiende a retorcer el objeto, de manera que las secciones contiguas del objeto se deslizan unas sobre otras. Ejemplos: ejes de un motor
       • Cizalla o cortadura: la fuerza tiende a cortar el objeto. Se produce cuando, en un punto cercano, se aplican fuerzas opuestas en sentido y perpendiculares al elemento. De esa manera una parte de la estructura tiende a deslizarse sobre la otra, haciendo que las partículas del material tiendan a desplazarse las unas sobre las otras. Ejemplos: las tijeras al cortar
       • Pandeo: esfuerzo que aparece sobre elementos esbeltos (con alta relación longitud/sección) sometidos a compresión, en el que aparecen desplazamientos transversales a la dirección de la compresión. Se considera como una esfuerzo de flexión resultante de una compresión. Puedes observarlo fácilmente si comprimes una regla graduada, un espagueti, o una pajita por sus extremos. Ejemplos: chapas metálicas

4. 7. Propiedades básicas de las estructuras

   • Para que una estructura realice correctamente sus funciones ha de ser: Resistente, rígida y estable
     • Se entiende por resistencia la acción en la que una persona, animal, cosa u organismo resiste o tiene la capacidad de resistirse, es decir, mantenerse firme o en oposición.
     • El término rigidez significa que es rígido, duro o tieso. En el área de la medicina se utiliza para indicar un aumento en la resistencia al estiramiento pasivo de un músculo, por otra parte a nivel articular se refiere a la dificultad para movilizar las articulaciones.
     • La estabilidad estructural se refiere a la capacidad de una estructura bajo las fuerzas que actúan sobre ella de alcanzar un estado de equilibrio mecánico

5. 8.Elementos arquitectónicos.

   • Cimentación. Es el conjunto de elementos encargados de soportar y repartir en el suelo todo el peso de la estructura, impidiendo que ésta sufra movimientos importantes
   • Zapata. Cubo de hormigón que aumenta la superficie de apoyo de un pilar. Se emplea en cimentaciones cerca de la superficie del suelo, cuando el terreno es resistente (capaz de soportar pesos elevados).
   • Zapata. Cubo de hormigón que aumenta la superficie de apoyo de un pilar. Se emplea en cimentaciones cerca de la superficie del suelo, cuando el terreno es resistente (capaz de soportar pesos elevados).
   • Pilote. Elemento estructural alargado, normalmente de hormigón armado y sección circular, incrustado en el terreno para transmitir las cargas de un edificio. Se usa cuando no es posible la cimentación superficial, en terrenos blandos, ya sea para transmitir las cargas de la estructura a través de suelos poco firmes hasta estratos más profundos y resistentes, o para repartir las cargas y, así, soportar la estructura con seguridad
   • Pilar. Elemento constructivo en forma de barra que se apoya verticalmente, cuya función es la de soportar el peso de otras partes de la estructura y transmitirla a la cimentación. Los pilares, tienen sección poligonal (cuadrada, rectangular…). Cuando la sección es más o menos circular recibe el nombre de columna.
   • Viga Elemento estructural con forma de barra que se coloca horizontalmente y se apoya sobre columnas y pilares. Al igual que en el caso de dinteles, y viguetas, en las vigas los principales esfuerzos (flexión) se dan en su parte central..
   • Vigueta. Elemento constructivo con forma de barra que se coloca horizontalmente y se apoya sobre las vigas.
   • Dintel. Elemento estructural horizontal, con forma de viga maciza que se apoya horizontalmente sobre dos soportes verticales (jambas) y que cierra huecos tales como ventanas y puertas.
   • Forjado. Elemento horizontal (o inclinado, en cubiertas), que forma parte de la estructura horizontal de las diferentes plantas de un edificio. Su función es transmitir las cargas verticales y horizontales hacia otros elementos estructurales (viguetas, vigas, pilares...) que, a su vez, las transmitirán hacia el suelo.
   • Tirantes. Elemento constructivo que está sometido principalmente a esfuerzos de tracción
   • Perfiles. Barras, normalmente metálicas, de distintas secciones que se emplean para conseguir estructuras más ligeras que soportan grandes pesos con poca cantidad de material
   • Arco.Elemento estructural de forma curvada, que salva el espacio entre dos pilares o muros. Es muy útil para salvar espacios relativamente grandes con piezas pequeñas en forma de cuña llamadas dovelas. La moldura sobre los que se apoya el arco se denomina imposta. Imagen: Arcos de medio punto del Pont du Gard (Remoulins, Francia
   • Bóveda. Elemento arquitectónico de forma curva, que sirve para cubrir el espacio comprendido entre dos muros o una serie de pilares alineados. Puede formarse por la rotación de un arco (cúpula), por su desplazamiento a lo largo de un eje o por la intersección de varios arcos o bóvedas.
   • Contrafuerte. Elemento constructivo vertical usado para transmitir las cargas transversales de bóvedas y arcos a la cimentación. Pueden encontrarse adosados a un muro o separados de estos
   • Arbotante. Elemento estructural exterior con forma de medio arco que recoge la presión en el arranque de la bóveda y la transmite a un contrafuerte. Muy usados en la arquitectura gótica, normalmente incluyen un canal que conduce el agua de lluvia de la cubierta a las gárgolas
   • Pináculo. Remate piramidal o cónico de los contrafuertes que sirve como contrapeso al empuje del arbotante sobre el contrafuerte. Por consiguiente, los pináculos refuerzan el contrafuerte y le ayudan a recoger el peso de las bóvedas. El empleo de pináculos ricamente decorados en las edificaciones góticas acentuaba la sensación de verticalidad de los templos.

6. 9.Tipos de estructuras artificiales..

   • A lo largo de la historia se han empleado diferentes tipos de estructuras para las edificaciones, desde las chozas de pieles, madera y piedras, hasta los castillos hinchables y cúpulas geodésicas, pasando por los acueductos, castillos, grandes catedrales, puentes colgantes.