Presentación Estructuras 2º ESO

las estructuras como elementos resistentes

2º ESO

F=m·a

Come on!

Índice

1. Introducción

7. Clasificación de los puentes

4. Esfuerzos que soportan las estructuras

2. Tipos de estructuras

7.1. Según su utilidad principal

2.1. Según su utilidad o situación

5. Fuerzas

7.2. Según el material de construcción

2.2. Según su origen

6. Elementos fundamentales en las estructuras

7.3. Según la forma de soportar los esfuerzos

2.3. Según su movilidad

3. Función de las estructuras

F=m·a

Introducción

Desde la antigüedad el ser humano ha diseñado y utilizado elementos resistentes para poder soportar esfuerzos o cargas a las que están sometidas las construcciones.Estas estructuas han ido evolucionando a lo largo de los años.

La misión de las estructuras es soportar las acciones externas, manteniendo la forma de las construcciones.

2. Tipos de estructuras

2. TIPOS DE ESTRUCTURAS

en función de su utilidad o utilización

Pilares

Vigas

Muros

Tirantes

Arcos

2. TIPOS DE ESTRUCTURAS

SEGÚN SU ORIGEN

Artificiales

Naturales

Son todas aquéllas que han sido proyectadas y construidas por el hombre, como los edificios, los puentes, las atracciones de feria, etc…

Como los esqueletos, los troncos de los árboles, las estalactitas y las estalagmitas, etc…

2. TIPOS DE ESTRUCTURAS

SEGÚN SU movilidad

Móviles

Fijos

Son las que no pueden sufrir desplazamientos, o estos son mínimos.

Son aquéllas que se pueden desplazar, o tienen articulaciones.

3. FUNCIones DE LAS ESTRUCTURAS

funciones de las estructuras

Soportar peso

Proteger objetos

Dar rigidez a un elemento

Salvar distancias

4. esfuerzos que soportan las estructuras

esfuerzos que soportan las estructuras

Antes de diseñar una estructura es necesario calcular las cargas y sobrecargas que soportará en su uso y además, las cargas generadas accidentalmente como terremotos, nevadas, etc...

Compresión

Tracción

Cortadura o cizalladura

Flexión

Torsión

5. fuerzas

F=m·a

fuerzas

Una fuerza es toda acción que se ejerce sobre un objeto que tiende a modificar el estado de reposo o movimiento de dicho objeto, o que puede deformarlo de forma transitoria o permanente.

6. elementos fundamentales en las estructuras

ELEMENTOS FUNDAMENTALES EN LAS ESTRUCTURAS

Cimentación

Los cimientos en una estructura son los elementos encargados de soportar y repartir el peso de la estructura en el terreno, impidiendo que sufra movimientos de importancia.

Pilares y columnas

Son elementos que se colocan verticalmente, y cuya función es la de soportar el peso de otras partes de la estructura.

Vigas y viguetas

Son elementos que se colocan de forma horizontal, y tienen una sección determinada, en función de los esfuerzos a los que estarán sometidas.

ELEMENTOS FUNDAMENTALES EN LAS ESTRUCTURAS

Forjados

Son estructuras horizontales o con una pequeña inclinación, formadas por el conjunto de vigas, viguetas, bovedillas, hormigón y solerías, que nos sirven de techo en una planta, y de suelo en otra.

Tirantes

Son elementos constructivos sometidos fundamentalmente a esfuerzos de tracción, y que se utilizan para asegurar determinadas estructuras.

Arcos

Se emplean en las estructuras para dar solidez o bien de forma ornamental. Forman parte de la estructura de las bóvedas y de muchos puentes.

7. clasificación de los puentes

Según su utilidad principal

Pasarelas

Viaductos

Acuedúctos

en función del material de construccion

Hormigón y acero

Hormigón armado

Metálico

Madera

Piedra

Según su forma de soportar los esfuerzos

Colgante

De arco

De viga

Si estás preparado, ¡vamos al Quiz!

QUIZ

MARCIANITOS

MARCIANITOS

PRESS START

NIVEL 1/10

LA FUNCIÓN PRINCIPAL DE LAS ESTRUCTURAS ES:

soportar acciones externas manteniendo la forma de las construcciones.

derrumbarse cuando se ejerce una fuerza.

soportar acciones internas y deformar su forma.

NIVEL 2/10

SEGÚN SU UTILIDAD, LOS TIPOS DE ESTRUCTURAS QUE HEMOS VISTO SON:

NATURALES Y ARTIFICIALES.

VIGAS, PILARES, MUROS, ARCOS Y TIRANTES.

FIJOS O MÓVILES.

NIVEL 3/10

LOS PILARES SON:

Son barras apoyadas verticalmente Y SOPORTAN ESFUERzos a compresión.

Son barras apoyadas horizontalmente Y SOPORTAN ESFUERzos a compresión.

Son barras apoyadas verticalmente Y SOPORTAN ESFUERzos a tracción.

NIVEL 4/10

LAS VIGAS SON:

son barras horizontales que soportan esfuerzos de compresión.

son barras verticales que soportan esfuerzos de flexión.

Son barras horizontales que soportan esfuerzos de flexión.

NIVEL 5/10

UNA PIEZA SOMETIDA A TRACCIÓN, SUFRE:

una disminución de su longitud.

Un alargamiento de su longitud.

una doblez que tras eliminar el esfuerzo recupera su forma.

NIVEL 6/10

SI TENEMOS DOS FUERZAS DE IGUAL DIRECCIÓN, PERO DIFERENTES MÓDULOS Y SENTIDO:

Estas se restan y se obtiene una fuerza menor.

estas se suman y se obtiene una mayor.

se necesita hacer una composición.

NIVEL 7/10

LOS CIMIENTOS DE UNA ESTRUCTURA:

b) y d) son correctas.

soportan y reparten los esfuerzos de una estructura.

Están sometidos a esfuerzos de tracción.

están sometidos a esfuerzos de compresión.

NIVEL 8/10

LOS PUENTES METÁLICOS:

son más flexibles y ligeros que los de piedra.

sufren gran riesgo de corrosión.

todas son correctas.

permiten salvar grandes distancias.

NIVEL 9/10

SEGÚN LOS ESFUERZOS QUE SOPORTAN,LOS PUENTES PUEDEN SER:

de bovedilla, de vigueta y de viga.

de arco, colgante y de zapata.

de viga, de arco y colgantes.

NIVEL 10/10

UN PUENTE COLGANTE SE CARACTERIZA POR:

tener muchos arcos.

estar sujeto por muchos tirantes.

estar formado por elementos horizontales apoyados sobre pilares.

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LAS VIGAS

Son barras horizontales con una determinada forma según el esfuerzo que soportan. Fundamentalmente soportan esfuerzos de flexión.

pilares y columnas

El esfuerzo que suelen soportar es el de compresión, como habíamos comentado anteriormente. Se pueden construir de madera, de acero, de hormigón armado, de mármol, etc…

De viga

Están formados fundamentalmente por elementos horizontales apoyados sobre pilares. Dichos pilares soportan esfuerzos de compresión, mientras que los elementos horizontales soportan esfuerzos de flexión.

puentes de madera

Son rápidos de construir y de bajo coste, aunque por el contrario son poco duraderos y poco resistentes. Su facilidad de construcción y la abundancia de la madera hicieron que este tipo fuera el primer tipo de puente.

compresión

Es el esfuerzo contrarioa la tracción, ya que tiende a disminuir las medidas del elemento. Así, cuando nos sentamos en una silla, nuestro peso tendería a disminuir las medidas de las patas.

de arco

Están formados por una sección curvada hacia arriba, apoyada sobre pilares, y que salva una determinada distancia. Hay ocasiones en las que el arco soporta al tablero (arco bajo tablero), mientras que en otras, el tablero cuelga del arco mediante unos tirantes (arco sobre tablero).

puentes de piedra

Los romanos fueron grandes constructores de puentes de piedra. Son muy resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad serían muy costosos de construir en comparación con otros tipos. Desde que se dominó la técnica para fabricar arcos, la mayoría de puentes fueron de este tipo, hasta que se consiguió dominar la técnica de construcción con hierro.

CIMENTACIÓN

Suelen estar sometidos a esfuerzos de compresión, y están formados por hormigón armado en la inmensa mayoría de los casos.

LOS PILARES

Son barras apoyadas verticalmente cuya función es soportar cagas o el peso de otras partes de la estructura. Soportan esfuerzos de compresión y pandeo.

Los pilares pueden estar hechos de hormigón armado, madera, acero, etc.

PASARELAS

Son puentes pensados para el uso exclusivo de peatones.

LOS arcos

Son elementos constructivos con forma redondeada, con gran complejidad constructiva, y que tienden a repartir esfuerzos a los pilares.

vigas y viguetas

Los esfuerzos a los que suelen estar sometidas son de flexión. Estos elementos están fundamentales en los forjados (plantas) de las estructuras.

Puente de hormigón y acero

Combinan las excelentes propiedades de estos dos materiales para conseguir puentes muy resistentes y flexibles. Son los más construidos en la actualidad.

VIADUCTOS

Están destinados al paso de vehículos.

LOS MUROS

Soportan esfuerzos en toda su longitud, de forma que reparten las cargas.

Pueden estar construidos con bloques de ladrillo, de hormigón, de piedra, etc…

flexión

Es una combinación de tracción y compresión, que tiende a que la pieza se doble. Por tanto, unas fibras de la pieza se alargan y otras se acortan. Sería el esfuerzo al que estaría sometida la balda de una estantería cuando se carga de libros, o la barra de donde cuelgan las perchas en los armarios.

LOS tirantes

Son elementos que aseguran pilares. Soportan esfuerzos de tracción.

Los tirantes se fabrican con cables de acero, cuerdas, tensores, etc...

Puentes de hormigón armado

Son de montaje rápido, ya que en muchos casos se utilizan elementos prefabricados. Son muy resistentes y permiten salvar mayores luces que los de piedra, aunque menores que los metálicos. Los gastos de mantenimiento también son menores que los de los metálicos.

torsión

Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central, como el caso de una toalla que intentamos escurrir.

puentes metálicos

Permiten salvar grandes distancias, dado que son más ligeros y flexibles que los de piedra. El principal inconveniente es que están sometidos a la acción corrosiva de los agentes atmosféricos, por lo que su mantenimiento es caro.

ACUEDÚCTOS

Se emplean para el transporte de agua. Los romanos abastecían de agua a muchas de estas ciudades gracias a los acueductos.

colgante

El tablero cuelga mediante muchos tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias, y que están anclados en los extremos del puente, y sujetos a torres de hormigón o acero.

fuerzas

tracción

Es un esfuerzo que tiende a alargar la pieza. Un ejemplo sería una lámpara que cuelga de una cadena. Aquí, el peso de la lámpara tiende a aumentar las medidas de la cadena, al estar ésta sometida a un esfuerzo de tracción.

cortadura o cizallamiento

Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, y de sentido contrario, que tenderían a romper la pieza. Un ejemplo sería el corte realizado por unas tijeras.