TEMA 4 ESTRUCTURAS Y MECANISMOS

las estructuras una estructura es un objeto complejo cuya función principal es la de soportar cargas es decir, mantener en su interior o sobre ella determinados pesos. Una estructura tiene que ser estable es decir que tiene que tener equilibrio estático, el diseño de la estructura tiene que hacer que sus partes se mantengan sin deformarse y tiene que ser resistente.Una estructura puede ser por ejemplo una casa

1.1 el diseño de una estructura una Estructura se formara con un conjunto de elementos sólidos, unidos y acoplados, que tienen función de soportar fuerzas, pesos y en general todo tipo de cargas

12 copiando la naturaleza Según los seres humanos hibamos descubriendo y analizando las diferentes estructuras de la naturaleza, hemos ido creando otras cada vez más perfeccionadas, llegando a la conclusión que la correcta distribución de las fuerzas y los pesos.

1.3 imitando las construcciones naturaleslos profesionales de la arquitectura y de ingeniería se han fijado en la naturaleza con la intención de imitar las increíbles estructuras que esta nos ofrece. Los científicos han pensado en la forma de emplear ciertos materiales por ejemplo fibras, o plásticos repelentes al agua como elementos de recubrimiento de las paredes exteriores de los edificios.

2 LAS FUERZAS Las fuerzas son magnitudes que se caracterizan por su valor, por su intensidad y por su dirección. Las fuerzas producen efectos sobre los cuerpos y esos efectos son : pueden desformarlos o cambiar su estado de movimiento. Desde el punto de vista de la física, las fuerzas aparecen cuando los cuerpos interaccionan entre si y son sometidos a una aceleración, por lo tanto las fuerzas pueden :Mover un objeto que está en reposo detener un cuerpo en movimiento deformar un cuerpo modificar la dirección del movimiento de un cuerpo 

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 dinamometro. Las fuerzas se pueden medir en ;la masa se mide en kilogramos y las fuerzas se emplea el sistema internacional de nwton.

2.3 LAS CARGAS Y EL EQUILIBRO DE UN OBJETOpara que un cuerpo se encuentre en equilibrio, es necesario que la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el sea igual a cero. En caso contrario,como hemos visto, el cuerpo estara sometido una aceleración. Todos los cuerpos tienden a buscar el equilibrio, es decir, tienden a mantenerse estáticos. Las cargas se pueden clasificar en :cargas estáticas o muertascargas dinámicas o vivascargas accidéntales

2.4 EL CENTRO DE GRAVEDAD, CONCEPTO CLAVE PARA LA ESTABILIDAD un objeto o una estructura es estable cuando la distribución de su masa se equilibra ante las fuerzas de la gravedad. El entro de la gravedad se define como un punto representativo de un cuerpo en el que se puede considerar concentrada toda su masa. El centro de la gravedad es un punto geométrico y su posición cuando esta hecho de un solo material dependerá exclusivamente de su geometría.

2.5 TIPOS DE FUERZAS Y CARGAS hay diferentes tipos de fuerzas y cargas que son: 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

2.6 LOS ESFUERZOS QUE ORIGINAN LAS FUERZAS Cuando varias fuerzas exteriores actúan sobre un objeto, este se deforma debido a la acción de un conjunto de fuerzas internas que reciben el nombre de esfuerzos. Hay cinco tipos diferentes que son :tracción compresión flexión torsión cizalladura

3.1 LOS COMPONENTES ESRUCTURALES una estructura está formada por diferentes elementos, cada uno de los cuales tiene su propia misión en ella,por lo que no todos tienen por que estar sometidos a lo mismos esfuerzos.hay tipos de electos estructurales y algunos de ellos son:cimentación arcos tirantespilares y columnasvigas

3.2 LOS FALLOS ESTRUCTURALES los fallos o mal funcionamiento de un sistema es algo inherente a la actividad humana. Frente a la imperfección lo mejor es poner cuidado en la presicion del diseño.las principales situaciones de fallo de una estructura se originan por:fatiga del material oxidación y corrosión diseño estructural erróneo

6.1 PARA QUE SIRVEN LOS MECANISMOS los mecanismos están formados por un conjunto de de piezas cuyo objetivo es realizar un determinado movimiento, transformar una fuerza o aprovechar la energía que proporciona un sistema `para generar movimiento. Normalmente los mecanismos se sujetan a una estructura fija e inmóvil. Los movimientos que se originan pueden ser:movimiento linealmovimiento rotariomovimiento alternativomovimiento oscilante movimiento intermitente 

6.2 MECANISMOS SIMPLES todas las maquinas se componen de mecanismos y todo mecanismo por complejo que sea, se basa a su vez en elementos sencillos llamados mecanismos o maquinas simples que ellas pueden estar compuertas por:un plano indicadola cuña el conjunto rueda-eje el tornillo el conjunto tornillo-tuercala palanca

6.3 MECANISMOS ROTARIOS Este mecanismo transmiten un movimiento rotario al eje que tienen acoplados en ellos destacan las poleas y los engranajes.

6.4 MECANISMOS TRANSFORMADORES DE MOVIMIENTOen algunas ocasiones lo que se necesita es convertir un movimiento rotario en otro de vaivén o alternativo. Para ello los mecanismos mas utilizados son la leva y él mecanismo biela-manivela

5.1 DEFINICIÓN Y TIPOS DE PERFILES los perfiles son aquellas formas comerciales en las que se suelen suministrar el acero, el aluminio y otros materiales. Los perfiles mas habituales son:perfiles abiertos:perfil en l, h o doble t perfil en t perfil en uperfiles cerrados:sección rectangular sección cuadradasección circular sección triangular

5.2 CERCHAS las cerchas son unos de los sistemas que la ingieneria estructural resuelve con el empleo de elementos simples como los perfiles. Suelen diseñarse para sujetar tejados y puente.

4.1 ESTRUCTURAS MASIVAS las estructuras masivas están empleadas desde la antigüedad, esta se basan en la solidez,la resistencia y permanencia en el tiempo de las estructuras naturales.estas se componen de grandes bloques de piedra y de la acumulación de materiales cuya función principal es la sustencion.

4.2 ESTRUCTURAS ENTRAMADAS Estas estructuras son las que emplean elementos resistentes, como pilares y columnas verticales, los cuales se entrecruzan con vigas horizontalmente formando un emparrillado.

4.3 ESTRUCTURAS LAMINADAS estas estructuras tienen función de servir de elemento de recubrimiento y protección. Suelen ser ligeras y normalmente frágiles si se comparan con otro tipo de estructuras más pesadas.

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.

4.5 ESTRUCTURAS TRIANGULARESEl triangulo es el único polígono indeformable. Es un objeto compuesto de tres barras rígidas formando un triangulo que no sufre variación en la forma cuando se l aplican las fuerzas. De este modo la triangulación con elementos resistentes, es el método mas eficaz para hacer que las estructuras sean más rígidas y menos deformables.

4.5 ESTRUCTURAS AVOBEDADAS Los arcos y las bóvedas han sido empleados como solución arquitectónica durante miles de años. Las principales estructuras abovedadas son :arcos bóvedas cúpulas