ESTRUCTURES (tecno) Júlia Robert i Oliva 3r ESO B

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.

Anomenem càrregues aquelles forces que actuen sobre una estructura.

Evolució dels materials i les estructures

Es poden elaborar estructures amb molts materials.

Amb el llarg de la història han evolucionat molt les estructures

Els esforços són les forces que apareixen en els elements d'una estructura quan està sotmesa a altres forces o càrregues.

La resistència a esforços és la propietat més important a l'hora de escollir un material o un altre, ja que indica la capacitat de suportar esforços sense trencar-se.

Les estructures segons com siguin i com les usem hauran de suportar esforços que tendeixen a:

Una estructura o un element estan sotmesos a un esforç de tracció quan sobre ells actuen forces que tendeixen a augmentar-ne la longitud.

Una estructura o un element estan sotmesos a un esforç de compressió quan sobre ells actuen forces que tendeixen a disminuir-ne la longitud.

Una estructura o un element estan sotmesos a un esforç de flexió quan les forces o les càrregues tendeixen a doblegar-los.

Un element està sotmès a un esforç de cisallament quan les forces que actuen paral·lelament a la seva secció tendeixen tallar-lo.

Un element està sotmès a un esforç de torsió quan hi ha forces sobre ell que tendeix a fer girar una secció respecte de l'altra.

Moltes estructures estan formades per la unió de diversos elements

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:

són barres horitzontals que suporten esforços de flexió.

són cables o barres que suporten esforços de tracció. Serveix per augmentar la resistència i l'estabilitat d'una estructura. Poden ser d'acer.

són elements amb forma corba que serveixen per cobrir un buit entre dos pilars.Treballen sotmesos a esforços de compressió.

són barreres verticals dissenyades especialment per suportar esforços de compressió.

són la base on es recolza l'estructura. Resisteixen grans esforços de compressió. Solen estar per sota del nivell del sòl.

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.

L'estabilitat està relacionada amb el centre de gravetat (cdg).

El centre de gravetat és un punt imaginari on hauria tota la massa de l'objecte si es pogués comprimir.

Quan aquest punt se situa fora de la base de sustentació de l'objecte, aleshores aquest esdevé inestable i es bolca.

Una estructura és resistent quan conserva la seva forma en aplicar-li càrregues.

Els arcs romans es mantenen gràcies al suport d'un maó sobre un altre; no s'utilitza cap adhesiu entre les peces.

Aquestes solen tenir forma de falca i encaixen perfectament.

L'única figura geomètrica que no es pot deformar en aplicar-li forces als costats és el triangle.

Això ha servit de base per fabricar les estructures triangulars.

Són cables o barres, sovint d'acer, que serveixen per augmentar la resistència i l'estabilitat d'una estructura.

Els perfil són barres de diferents seccions utilitzades a l'hora de fabricar estructures.

Els perfils ens permeten fabricar estructures resistents, lleugeres i barates alhora.

Els perfils poden ser:

són estructures massives aquelles en què predomina un gran concentració de material.

Es caracteritzen perquè són massives, estables i molt pesades

En les estructures de volta hi predominen els arcs, les voltes o les cúpules com a element de subjecció i suport.

Aquests elements suporten esforços de compressió

Les estructures triangulars es formen amb la unió de molts triangles, construint xarxes planes o especials.

La triangulació en les estructures aporta estabilitat i resistència amb el mínim nombre de perfils.

Les estructutres d'entramat estan formades per un conjunt de perfils de fusta, acer o formigó que s'entrecreuen entre ells.

Els elements estructurals són les bigues, els pilars o columnes i la cimentació.

Són estructures suspeses aquelles que es troben sustentades per cables o perfils subjectes a elements de suport.

Hi predominen els tirants, que estan sotmesos a esforços de tracció.