TEMA 4 : estructuras

1.1.El diseño de una estructura:una estructura se forma con un conjunto de elementos sólidos, unidos y acoplados que tiene la función se soportar fuerzas, pesos y, en general todo tipo de cargas .

1.2.Copiando la naturaleza:las estructuras algunas son naturales que provienen de la formación y evolución geológica de nuestro planeta a lo largo de los millones de años de su historia.

Los profesionales de la arquitectura y de la ingeniería se fan fijado en la naturaleza. Muchas universidades analizan las construcciones estructurales desde sus departamentos de biomimetismo.Que la biomimética es un área de la ciencia que es donde se estudia las estructuras biológicas.

2.1. Qué son las fuerzas: las fuerzas son magnitudes que se caracterizan por su valor, o intensidad , y por su dirección .Las fuerzas pueden:-Mover un objeto que está en reposo.-Detener un cuerpo en movimiento.-Modificar la dirección del movimiento de un cuerpo.

El instrumento mas habitual para medir las fuerzas es la balanza pero en el laboratorio se utiliza el dinamómetro. Hay varias unidades de medida :-La masa que se mide en kilogramos.-Las fuerzas que se emplea con el newton como unidad de fuerza.

Todos los cuerpos tienden a buscar el equilibrio , es decir , tienden a mantenerse estáticos.Las cargas se pueden clasificar en:-Cargas estáticas o muertas.-Cargas dinámicas o vivas.-Cargas accidentales.

El centro de gravedad se define como un punto representativo de un cuerpo en el que se puede considerar concentrada por toda su masa. El centro de gravedad es un punto geomático y su posición cuando el cuerpo está hecho de un solo material dependerá exclusivamente de su geometría.

Existen dos criterios para clasificar el tipo de fuerzas y cargas:Es según su duración en el tiempo y según su forma de aplicación.Según su duración y magnitud en el tiempo podrán ser:-Permanentes.-Variables.-Puntuales o concentradas.-Distribuidas.

Esto se debe a un conjunto de fuerzas internas llamados esfuerzos que están :-Tracción.-Compresión.-Flexión.-Torsión.-Cizalladura.

Una estructura debe servir para soportar tanto su propio peso como el efecto de las diferentes cargas .ELEMENTOS ESTRUCTURALES:-Cimentación.-Arcos.-Tirantes.-Pilares y columnas.-Vigas.

El fallo o el mal funcionamiento de un sistema es al que hacemos frecuentemente los humanos que las principales situaciones: de el fallo se originan por:-Fatiga del material: sometido a mayores esfuerzo y se degenere con mayor rapidez.-Oxidación y corrosión : el uso de pinturas específicas u otras t´ecnicas anticorrosivas son prácticas para evitarlas .- Diseño estructural erróneo: los materiales alcanzan condiciones indeseables de ruptura, y la estructura se derrumbara.

Los perfiles son aquellas formas comerciales en las que se suelen suministrar el acero, el aluminio y otros materiales.Una estructura debe ser capaz de resistir los diferentes tipos de esfuerzos a los que va a ser sometidos por eso se han diseñados los perfiles.

Las cerchas es uno de los sistemas que la ingeniería estructural resuelve con el empleo de elementos simples como los perfiles. Suelen diseñarse para sustentación de tejados y puentes.Tenemos las uniones o nodos que dan a los perfiles la posibilidad de girar, cada uno de ellos trabajará solo a compresión o tracción.

Se basan en la solidez en la resistencia y permanencia en el tiempo se componen de grandes bloques de piedra de gran espesor y de la acumulación de materiales cuya función principal es la sustentación.

Son estructuras en las que se emplean elementos resisten , como pilares , columnas verticales que se cruzan con vigas horizontales formando un emparrillado .

Estas estructuras tienen función de servir de elemento de recubrimiento y protección que suelen ser ligeras y normalmente frágiles . Cuándo estas estructuras se fabricansuelen ser laminadas con mayor dureza y mucho mas resistente que se domina exoesquleto.

Este tipo de estructuras se basa en el empleamiento de tirantes y cables de acero para sostener elementos estructurales macizos y se utiliza en la construcción de puente.

Es un objeto compuesto de tres barras rígidas formando un triangulo que no sufre variación en la forma cuándo se le aplican las fuerzas.

Los arcos y las bóvedas han sido empleados como solución arquitectónica durante miles de años , aunque su uso se ha restringido a edificios singulares , ya que su construcción es compleja y costosa. Las principales estructuras abovedadas son:Los arcos.Las bóvedas y las cúpulas.