TEMA 4 ETRUCTURAS

1 LAS ESTRUCTURAS

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UNA ESTRUCTURA ES UN OBJETO COMPLEJO CUYA FUNCION PRINCIPAL ES LA DE SOPORTAR CARGAS,ES DECIR,MANTENER EN SU INTERIOR O SOBRE ELLA DETERMINADOS PESO.LOS QUE DISEÑADORES DEBEN TENER EN CUENTA LA ESTRUCTURA DEBE SER ESTABLE,ES DECIR,HA DE MANTENERSE EN EQUILIBRIO ESTATICO EL DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEBE HACER QUE SUS PARTES SE MANTENGAN SIN DEFORMARSE LOS MATERIALES Y SU DISPOSICION HAN DE CONSEGIR QUE LA ESTRUCTURA SEA RESISTENTE

1.3 IMITANDO LAS CONSTRUCCIONES NATURALES

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profesionales de la arquitectura y de la ingenieria se han figado en la naturaleza con la intencion de imitar de las increibles estructuras que estas nos ofrece de hecho ,muchos estudios de arquitecturas y universidades analiza estas estructuras desde sus departamentos de biomimetismo.la biomimetica es es un area que estudia las estructuras biologicas ,con el fin de resolver aquellos problemas humanos que la naturaleza ya ha resuelto.

1.2 COPIANDO A LA NATURALEZA

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los seres humanos siempre hemos convivido con nuestro entorno ,nos hemos adaptados a sus cambios ,y frutos de la observacion ,de la exploracion y de la investigacion tendemos a imitar lo que la naturaleza nos ofrece segun descubriamos y analizabamos diferentes estructuras de la naturaleza ,hemos ido creando otras cada vez mas perfeccionadas

estructuras naturales

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algunas estructuras de la naturaleza provienen de la formacion y evolucion geologica de nuestro planeta a lo largo de los millones de años de su historia el reino animal tambien nos ofrece ejemplos de creacion de estructuras

1.1 EL DISEÑO DE UNA ESTRCTURA

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una estructura se formara con un conjunto de elementos solidos ,unidos y acoplados ,que tienen la funcion de soportar fuerzas ,pesos y, en general todo tipos de cargas. Al aplicar cargas a una estructura ,aparecen esfuerzos interiores en sus componentes

2 LAS FUERZAS

2.1 QUE SON LAS FUERZAS

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las fuerzas son magnitudes que se caracterizan por su valor, o intensidad ,y por su direccion las fuerzas pueden mover un objeto que esta en reposo detener un cuerpo en reposo deformar un cuerpo modificar la direccion del movimiento de un cuerpo

2.2 COMO SE MIDEN LAS FUERZAS

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para medir una fuerza existen varios instrumentos ,el mas habitual es la balanzas ,pero se utilizan en los laboratorios , el dinamometro .este aparato se basa en la capacidad que tiene un muelle de alargarse de forma proporcional a la fuerza que se le aplica

unidades de medidas

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la masa se mide en kilogramos y es una de las consideradas como las siete magnitudes basicas las fuerzas, son magnitudes derivadas de la masa , y por tanto sus unidades de basan en ella .se usa el newton como unidad de fuerzas

2.3 LAS CARGAS Y EL EQUILIBRIO DE UN OBJETO

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una estructura en equilibrio esta afectada por multiples fuerzas .entre ellas .las que aparecen debido al peso que soportan se denominan cargas las cargas se pueden clasificar en cargas estaticas o muertas cargas dinamicas o vivas cargas accidentales

2.4 EL CENTRO DE GRAVEDAD, CONCEPTO CLAVE PARA LA ESTAVILIDAD

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

2.5 TIPOS DE FUERZAS Y CARGAS

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cuando sobre un objeto actuan fuerzas externas ,la forma en la que estas se distribuyen y varian sobre su superficie puede ser diferentes segun el caso segun su duracion y magnitud en el tiempo podrian ser permanentes variables segun su forma de aplicacion puntuales o concentradas distribuidas

2.6 LOS ESFUERZOS QUE ORIGINAN LA FUERZA

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cuando varias fuerzas exteriores actuan sobre un objeto este se deforma debido a la accion de un conjunto de fuerzas internas que reciben el nombre de esfuerzos. existen cinco tipos diferentes traccioncompresionflexion torsioncizalladura

5 PERFILES

5.1 DEFINICION Y TIPOS DE PERFILES

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los perfiles son aquellas formas comerciales en las que se suelen suministra el acero el aluminio y otros metales perfiles mas habitualesperfil en I H o doble Tperfil en Tperfil en L perfil en Usecicon rectangularseccion cuadradaseccion circularseccion triangular

5.2 CERCHAS

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las cerchas son uno de los sistemas que la ingenieria estructural resuelve con el empleo de elementos simples como los perfiles el desarrollo de cerchas se realiza a base de formar triangulos uniendo formando cartelas los perfiles y las barras lo que da lugar a una estructura resistente a la deformacioncomo las uniones o nodos dan a los perfiles la posibilidad de girar cada uno de ellos trabajara solo a compresion y traccion

4 TIPOS DE ESTRUCTURAS

4.1 ESTRUCTURAS MASIVAS

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empleadas desde la antiguedad . se basan en en la solidez .la resistencia y permanencia en el tiempode la estructura s naturales

4.2 ESTRUCTURAS ENTRAMADAS

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son aquellas estructuras que emplean elementos resistentes . como pilares y columnas verticales

4.3 ESTRUCTURAS LAMINADAS

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estas estructuras tienen la funcion de servir de elemento de recubrimiento y protecion.cuando se fabrican estructuras laminadas con mayor dureza y mas resistente ,suelen denominarses exoesqueltos

4.4 ESTRUCTURAS COLGANTES O ATIRANTADAS

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

4.5 ESTRUCTURAS TRIANGULADAS

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el triangulo es el unico poligono indeformable de esta forma le triangulizacion es el metodo mas eficaz para hacer que las estructuras sean mas rigidas y menos deformales

4.6 ESTRUCTURAS ABOBEDADAS

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los arcos y las bovedas han sido empleados como solucion arquitectonica , las principales estructuras abovedadas son arcos en la construccion de arcos , hay dos momentos particularmente delicados, el encaje de la clave, o piedra angular, y la subsiguiente eliminacion del andamiobovedas y cupulas las cupulas fueron las primeras contrucciones artificiales que imitaron cuevas naturalesuna bovedaes un cuerpo concavo, sostenido por paredes que rodean un espacio el cual sirve de cubierta o techumbrelas cupulas son un tipo de bovedas esfericas generadas por el giro de un arco sobre su eje de simetria

3 LOS COMPONENTES ESTRUCTURALES

3.1 ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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una estructura esta formada por diferentes elementos , cada uno de los cuales tienen su propia funcion en ella, por lo que no todos tienen por que estar sometidos a los mesmos esfuerzos

elementos estructurales

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cimentacionarcos tirante pilares y columnas vigas

3.2 LOS FALLOS ESTRUCTURALES

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El fallo o mal funcionamiento de un sistema es algo inherente a la actividad humana. las principales situaciones de fallo de una estructurase originan por fatiga del materialoxidacion y corrosion diseño estructural erroneo

NEFTALI RODRUGUEZ BORREGUERO 2F