ESTRUCTURAS. CARACTERÍSTICAS GENERALES. capaces de soportar pesos y cargas sin

ESTRUCTURAS. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
Se define una estructura, como un
conjunto de elementos unidos entre sí,
capaces de soportar pesos y cargas sin
romperse ni deformarse excesivamente,
dando consistencia al resto del sistema.
Tipos de estructuras.
Podemos clasificar las estructuras de una
manera general en: naturales y artificiales.
Las naturales: son aquellas estructuras que
podemos encontrar en la naturaleza y que
tienen como función soportar su propio
peso, protegiendo y manteniendo su forma
corporal. Como el esqueleto, el caparazón,..
Las artificiales: son aquellas creadas por el
ser humano, con la finalidad de cubrir una
serie de necesidades, como salvar
accidentes geográficos, cubrir espacios,
alcanzar una determinada altura (puentes,
edificios, torres, etc), que soportan el peso
total del conjunto y les proporcionan
estabilidad y consistencia. Son las
estructuras
que
vamos
a
abordar
propiamente.
Tipos de cargas que soportan las
estructuras.
Podemos considerar las siguientes:
Su propio peso: es decir, el peso de los
materiales (hormigón o acero) que
componen la estructura.
Cargas
fijas:
son
aquellas
que
permanecen estables, bien de manera
permanente o eventual en la estructura,
como las farolas de un puente, la nieve
sobre un tejado, ...
Cargas variables: son aquellas que
están en movimiento, como la acción de
viento sobre la fachada de un edificio, los
vehículos que pasan sobre un puente,..
Elementos o componentes básicos de
las estructuras.
Son aquellos que soportan las cargas y
resisten las fuerzas provocadas éstas:
Pilares: son elementos verticales que
soportan el peso de la estructura.
Vigas: son los elementos estructurales
que
se
colocan
horizontalmente,
apoyándose en dos puntos.
Tirantes o tensores: son elementos
que sirven para reforzar los pilares y
aumentar la resistencia. Son cables
inextensibles de acero.
Escuadras: son refuerzos en forma de
triángulo, que se colocan en las estructuras,
para mejorar su resistencia. Pueden ser
planas, en forma de L o en forma de
prisma.
Arcos: son formas arquitectónicas con
forma de circunferencia, capaces de
soportar grandes esfuerzos.
Esfuerzos básicos que soportan las
estructuras:
Son las fuerzas a los que se encuentran
sometidos los elementos estructurales,
como consecuencia de las cargas que
soportan y que tienden a deformarlos o
desplazarlos. Tenemos:
Tracción: cuando las fuerzas que actúan
sobre la pieza tienden a alargarla, como
por ejemplo en los cables de un puente.
Compresión: cuando las fuerzas que
actúan sobre la pieza tienden a aplastarla
o acortarla, como por ejemplo en los
pilares, escuadras, ...
Flexión: cuando las fuerzas que actúan
sobre la pieza tienden a curvarla o
doblarla, como los estantes de in mueble.
Torsión: cuando las fuerzas que soporta
una pieza tienden a retorcerla, como los
ejes o las manivelas.
Corte o cizalladura: cuando las fuerzas
que soporta la pieza tienden a cortarla,
como los remaches de una gran
estructura.
Principales aplicaciones de las estructuras.
Puentes: son estructuras, que
permiten
superar las diferentes barreras naturales,
permitiendo la circulación de personas y
vehículos. Tipos de puentes:
Puentes de vigas: consiste en tender vigas de
madera o metal de una orilla a la otra, formando
una pasarela. Para distancias cortas.
Puente de arcos: están constituidos por una
sección curvada, que se apoya en unos
soportes. Permite superar grandes distancias.
Puentes colgantes: están formados por un
tablero, que cuelga, mediante un gran número
de tirantes, de dos grandes cables (catenarias).
Estas, se anclan en los extremos y se sujetan
por grandes pilares de hormigón.
Torres y edificios: son estructuras
verticales. Para que se mantengan en
pie, es necesario controlar el reparto
de las cargas que soportan los
elementos que forman la estructura,
aumentar la base de apoyo y
anclarlos sobre sólidos cimientos.