Unidad 5. Estructuras Vamos a aprender: 5.1. Qué es una estructura? 5.2. Esfuerzos. 5.3. Elementos estructurales 5.4. Estructuras resistentes 5.5. Estructuras artificiales Adaptado y traducido de la presentación original de Heber García

Unidad 5. Estructuras ¿Qué estructuras conoces?

5.1. ¿Qué es una estructura? Estructura es el grupo de elementos en un objeto destinados a soportar las fuerzas que actúan sobre el mismo, impidiendo que el objeto se rompa.

5.1. Características Las estructuras deben ser resistentes y estables Estable Resistente

5.2. Esfuerzos Las estructuras deben resistir distintos tipos de esfuerzos

5.2. Definición de Esfuerzo Un esfuerzo es la reacción que se produce en el objeto ante la acción de fuerzas externas. Fuerza Esfuerzo interno

5.2. Tipos de esfuerzos Tracción: esfuerzo que hace al objeto más largo (distensión). A los esfuerzos se les llama distensivos o divergentes sobre el material.

5.2. Tipos de esfuerzos Compresión: esfuerzo que hace al objeto más pequeño (esfuerzos convergentes). Flexión: esfuerzo que dobla al objeto.

5.2. Tipos de esfuerzos Cizalla: separa al objeto en dos partes, cortándolo. Torsión: retuerce al objeto.

5.2. Tipos de esfuerzos ¿Qué esfuerzos están representados en las imágenes? A B C D E F

A B C

D E

F G

5.2. Esfuerzos en un columpio G

5.2. esfuerzos en un columpio G

5.3. Elementos estructurales Son los elementos más comunes en una estructura: Cimientos Columnas Vigas Arcos Cables

Cimientos: son la base de todos los edificios. Están situados bajo tierra y son de hormigón. hormigón

Vigas: son barras horizontales que reciben esfuerzos de flexión Columnas: son barras verticales que reciben esfuerzos de compresión Girder Column Foundation Forces Forces Girder Forces Column Girder Forces Foundation Column Girder Forces

Arcos: Forma semicircular que une el hueco entre 2 columnas Barras de tracción: Cables o barras que soportan tracción.

5.4. Estructuras resistentes Una estructura resistente mantiene su forma cuando se aplican fuerzas exteriores.

El triángulo es la única forma geométrica que no se deforma bajo la acción de fuerzas en distintos ángulos.

Las estructuras triangulares son resistentes, ligeras y fáciles de construir.

La Triangulación transforma formas geométricas en una combinación de triángulos, haciéndolas indeformables.

Arco: Proporciona resistencia a las estructuras distribuyendo el esfuerzo.

5.4. Estructuras estables Una estructura es estable si mantiene su posición cuando hay fuerzas aplicadas.

La estabilidad se obtiene distribuyendo la masa de forma regular. estable inestable

Cuando la masa no está distribuida regularmente, se puede aumentar la estabilidad de varias formas, por ejemplo aumentando el agarre con el suelo.

Aumentar la estabilidad

5.5. Actividades de revisión Pomo de una puerta Indicar los esfuerzos principales en: Bolígrafo al escribir Destornillador Cable de un puente suspendido Ejes de un pedal

5.5. Actividades de revisión

5.5. Actividades de repaso Nombra el principal esfuerzo en las siguientes estructuras: A C B D E

5.5. Actividades de repaso ¿Qué estructuras soportan mejor los esfuerzos? ¿Por qué?

5.5. Actividades de repaso ¿Qué estructura es más estable?

¿Qué forma es indeformable? ¿Qué podemos hacer con las otras para que lo sean?

Indica los esfuerzos en cada uno de las partes señaladas de la grúa. Tirantes Base Working arm mástil cables Base cables cables cables cables cables cables cables Working arm cables cables Working arm cables cables Base Working arm cables cables Base Working arm cables cables Base Working arm cables cables Base Brazo cables peso

mástil Base Brazo cables peso

Dibuja este puente e indica los esfuerzos principales.

Compresion Compresion flexión flexión Solución:

Dibuja este puente e indica dónde están los esfuerzos principales. 5.5. Actividad de recapitulación

Solución: Compresión tracción tracción