ESTRUCTURES - Anna Sampedro Roselló 3r Eso B
Estructures
Una estructura és un conjunt d’elements capaços de suportar forces i transmetre-les als punts on se suporta per tal que sigui resistent i estable.
Anomenen càrregues aquelles forces que actuen sobre una estructura.
Les càrregues poden ser: el propi pes de l'estructura, el pes dels elements que s'hi col·loquen damunt, el vent que l'empeny, la neu que s'hi acumula.
EVOLUCIÓ DELS MATERIALS I LES ESTRUCTURES
En l'antiguitat es van construir sorprenents estructures, com les piràmides, i a l'edat mitjana es van alçar fantàstiques catedrals.
Resistència a esforços
Els esforços són les forces que apareixen en els elements d'una estructura quan està sotmesa a altres forces o càrregues.
Les estructures, segons com siguin i com les usem, hauran de suportar esforços que tendeixen a:
Estirar-se
Les estructures estan sotmeses a un esforç de tracció, quan sobre ells actuen forces que tendeixen a augmentar-ne la longitud, eś a dir, a estirar-se.
Comprimir-se
Una estructura o un element estan sotmesos a un esforç de compressió quan sobre ells actuen forces que tendeixen a disminuir-ne la longitud, és a dir, a comprimir-los.
Flexionar-se
Una estructura o un element estan sotmesos a un esforç de flexió quan les forces o les càrregues tendeixen a doblegar-se.
Tallar-se
Un element està sotmès a un esforç de cisallament quan les forces que actuen paral·lelament a la seva secció tendeixen a tallar-lo. És a dir, tendeixen a desplaçar una secció respecte a una altra.
Retòrsar-se
Un element està sotmès a un esforç de torsió quan hi ha forces sobre ell que tendeixen a fer girar una secció respecte de l'altra, és a dir, tendeixen a retòrcer-lo.
Elements d'una estructura
Cada element està dissenyat per suportar diferents tipus d'esforços, de manera que el resultat final sigui una estructura resistent i estable.
Els elements més emprats en les estructures són: fonaments, columnes o pilars, bigues, arcs i tirants.
Les bigues són barres horitzontals que suporten esforços de flexió. Les diverses plantes d'un edifici.
Els tirants són cables o barres que suporten esforços de tracció.
Les columnes o pilars són barres verticals dissenyades especialment per suportar esforços de compressió
Els fonaments són la base on es recolza l'estructura. Resisteixen grans esforços de compressió.
Estructures estables
Són estructures estables aquelles que, en aplicar-hi una força al damunt, conserven la seva posició. Són inestables les estructures que, en aplicar-hi una petita càrrega, perden l'equilibri.
inestables
estables
L'estabilitat està relacionada amb el centre de gravetat( cdg ). El centre de gravetat és un punt imaginari on rauria tota la massa de l'objecte si es pogués comprimir.
Estructures resistents
Una estructura és resistent quan conserva la seva forma en aplicar-li càrregues.
Arcs
Els romans ja feien servir ela arcs per fer ponts amb pedres o maons.
Triangles
L'única figura geométrica que no es pot deformar en aplicar-li forces als costats és el triangle.
Tirants
Els tirants són cables o barres, sovint d'acer, que serveixen per augmentar la resistència i l'estabilitat duna estructura. Molts ponts combinen diverses de les solucions proposades, com els arcs, elstriangles i els cables perfectament combinan-los.
Perfils
Els perfils són barres de diferents seccions utilitzades a l'hora de fabricar estructures.
Els perfils ens permeten fabricar estructures resistents, lleugeres i barates. Si haguéssim d'utilitzar bigues i columnas massisses, pesarien tan i serien tan cares que no podríem fabricar grans estructures.
Perfils oberts
Perfils tancats
Tipus d'estructures artificials
Estructures massives
Són estructures massives aquelles en què predomina una gran concentració de material. Són massisses, estables i molt pesades.
Estructures de volta
En les estructures de volta hi predominen els arcs, les voltes o les cúpules com a elements de subjecció i suport.
Estructures triangulars
les estructures triangulars es formen amb la unió de molts triangles, construint xarxes planes o espacials. La triangulació en les estructures aporta estabilitat i resistència amb el mínim nombre de perfils. Aquestes estructures són molt lleugeres, ja que són buides.
Estructures d'entramat
Les estructures d'entramat están formades per un conjunt de perfils de fusta, hacer o formigó que s'entrecreuen entre ells. Els elements estructurals són les bigues, els pilars o columnas i la cimentació.
Estructures suspeses
Són estructures suspeses aquelles que es troben sustentades per cables o perfils subjectes a elements de suport.