TEMA 4 LAS ESTRUCTURAS.

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El origen de la Filosofia

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Ved Yadhira Basurto

TEMA 4 LAS ESTRUCTURAS.

2. Las fuerzas.

2.6 Los esfuerzos que originan la fuerzas.

Existen 5 tipos diferentes:

1-Tracción: es el esfuerzo en el que cuando dos fuerzas estiran una pieza de tal forma que la pieza aumenta su longitud y disminuye su sección, especialmente en el centro.

2-Compresión: es aquel esfuerzo en el cual dos fuerzas aplastan una pieza provocando una disminución de su longitud y un ensanchamiento de la pieza.

3-Flexión: se da cuando una fuerza actúa de forma perpendicular a una pieza, produciendo la curvatura.

4-Torsión: es el retorcimiento e la pieza cuando sobre sus extremo actúan dos fuerzas giratorias y en sentido contrario.

5-Cizalladura: es el efecto de corte de una pieza cuando actúa sobre ella.

2.5 Tipos de fuerzas y cargas.

Cuando sobre un objeto actúan externas, la forma en la que estas se distribuyen y varían sobre su superficie puede ser diferente según su caso:

-Según su duración y magnitud:

• Permanentes: su magnitud y su dirección son siempre constantes, por ejemplo, el peso de un edificio sobre el suelo.
• Variables: cambian continuamente de magnitud y de dirección.

-Según su forma de aplicación:

• Puntuales o concentradas: el golpeo de un martillo sobre la cabeza de un clavo o la forma en que se clava con el dedo una chincheta.
• Distribuidas: las cargas reparten y dispersan su peso total sobre una superficie, como la nieve acumulada sobre un tejado.

2.4 El centro de gravedad, conceptos claves para la estabilidad.

Se dice que un objeto o una estructura es estable cuando cuando la distribución de su masa se equilibra ante las fuerzas de la gravedad. Esta definición nos lleva a un concepto especifico: el centro de gravedad,que se define como un punto representativo de un cuerpo en el que puede considerar concentrada toda su masa.

2.3 Las cargas y el equilibro de un objeto.

Una estructura en equilibro esta afectada por múltiples fuerzas. Ente ellas las que aparecen debido al peso que soportan se denominan cargas.

• Cargas estáticas o muertas: no varia con el tiempo , como los muebles que se soportan en la planta de un edificio.
• Cargas dinamias o vivas:pueden variar en el tiempo, como en el peso de la nieve sobre un tejado o el transito del trafico de vehículos sobre un puente.
• Cargas accidentales: son provocadas por terremotos, huracanes y todo tipo de fenómenos meteorológicos de alta intensidad.

2.2 Como se miden las fuerzas.

Para medir una fuerza, existen varios instrumentos, el mas habitual es la balanza, pero también se utiliza, en los laboratorios, el dinamómetro.

• La masa se mide en kilómetros y es una de las consideradas como siete magnitudes básicas.
• Las fuerzas, son magnitudes derivadas de la masa y por tanto sus unidades se basa en ella.

2.1 Que son las fuerzas.

Las fuerzas se representan mediante flechas con una dirección y sentido determinados. La longitud de las flechas no da idea de su magnitud.

1.Las estructuras.

1.3 Imitando las construcciones naturales.

Muchos estudios de arquitectura y de universidades analiza esta construcciones estructurales desde su departamento de biomimetismo. La biomimetica es un área de la ciencia que tiene por objetivo el estudio de las estructuras biológicas, con el fin de resolver aquellos problemas humanos que la naturaleza ya ha resultado.

1.2 Copiando a la naturaleza.

Según descubríamos y analizábamos diferentes estructuras de la naturaleza, hemos ido creando otra cada vez mas perfeccionadas, llegando a la conclusión de que la correcta distribución de las fuerzas y los pesos ejercidos sobre el árbol o en las paredes de la cueva eran la clave de por que las estructuras naturales se sostenían.

1.1 El diseño de una estructura

Teniendo en cuenta las condiciones anteriores, una estructura se formara con un conjuro de elementos sólidos, unidos y acoplados, que tienen la función de soportar fuerzas, pesos y en general, todo tipo de cargas.

3. Los componentes estructurales.

3.2 Los fallos estructurales.

El fallo o un mal funcionamiento de un sistema es algo inherente a la actividad humana. Las principales situaciones de fallo de una estructura se originan por:

• Fatiga del material: la estructura esta permanentemente sometidas a fuerzas y cargas. Las cargas no son estáticas, si no que esta en constante movimiento.
• Oxidación y corrosión: todos los materiales, en especial el metales, sufren procesos de oxidación.
• Diseño estructural erróneo: factores con la optima selección de materiales, su calculo, situación, disposición e incluso el proceso de estable así como muchos otros parámetros son esenciales antes de la construcción y de una estructura.

3.1 Elementos estructurales.

Una estructura esta formada por diferentes elementos, cada uno de ellos tiene su propia misión, por lo que no todos tienen que estar sometidos a los mismos esfuerzos.

4.Tipos de estructura.

4.6 Estructuras abovedadas.

Los arcos y la bóvedas han sido empleados como solución arquitectónica durante miles de años:

• Arcos: hay dos momentos particularmente delicados uno es el encaje de la clave y el otro es la subsiguiente eliminación del andamio.

• Bóvedas y cupulas: una bóveda es un cuerpo cóncavo, sostenido por las paredes que rodean un espacio, al cual sirve de cubierta o techumbre y la cúpula es un tipo de bóveda esférica, generada por el griego de un arco sobre un eje de simetría.

4.5 Estructuras trianguladas.

Un objeto compuesto por 3 barras rígidas formando un triangulo, cuando le aplican fuerzas no sufre. De este modo, la triangulación, es el método mas eficaz para hacer que las estructuras sean mas rígidas y menos deformables.

4.4 Estructuras colgantes y atirantadas.

Este tipo de estructuras se basa en el empleo de tirantes y cables de acero para sostener elementos estructurales macizos.

4.3 Estructuras laminadas.

Cuando se fabrican estructuras laminadas con mayor dureza y mas resistentes, suelen denominarse exoesqueletos.

4.2 Estructuras entramadas.

Son aquellas estructuras que emplean elementos

4.1 Estructuras masivas.

Se basan en la solidez, la resistencia y permanecía en el tiempo de las estructuras naturales.

5. Perfiles.

5.2 Cerchas.

El desarrollo de cerchas se realizara a base de formar triángulos unidos, mediante cartelas, los perfiles y las barras, lo que da lugar a una estructura resistente a ola deformación.

5.1 Definición y tipos de 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 sometida.