2. Si observas atentamente tu entorno, comprobarás que estamos rodeados de
toda clase de estructuras.
Tanto los seres vivos como el gran número de objetos que ha diseñado y
creado el ser humano pueden entenderse como estructuras, unas muy
sencillas y otras más complejas: el esqueleto humano, el tronco de un árbol,
o bien un puente, torre o edificación cualquiera.
En esta unidad aprenderás a distinguir las diferentes clases de
estructuras, sobre todo las creadas en el ámbito tecnológico, e
identificarás sus principales elementos. Por último,mediante sencillas
experiencias, conocerás qué esfuerzos les afectan.
VIDEO: MARAVILLAS DEL MUNDO, LA TECNOLOGÍA DE LA BIBLIA
3. Actividad 1
Para construir la torre de la fotografía se ha utilizado
básicamente acero. Observa cómo están unidas las barras. ¿Qué
figura aparece constantemente en su constitución?
4. 1 Definición de estructuras
Una estructura es un conjunto de elementos capaces de soportar
fuerzas y transmitirlas a los puntos donde se apoya con el fin de ser
resistente y estable.
Estas fuerzas que actúan sabre una estructura se llaman cargas.
Las cargas pueden ser: el propio peso de la estructura, el peso de los
elementos que se colocan sabre ella, el viento que la empuja, la nieve
que se posa sabre ella...
5. Materiales y estructuras
Se pueden elaborar estructuras can muchos materiales, pero los mas
usados a lo largo de la historia han sido los siguientes:
6.
7. 2 Tipos de estructuras
Las estructuras tienen como finalidad sujetar elementos, mecanismos,
instalaciones, o cualquier cuerpo; además, también pueden vencer barreras
como el paso de ríos. Así pues, las estructuras han de ser resistentes y
estables.
Si observamos nuestro entorno podemos ver estructuras naturales y
artificiales. Desde el punto de vista tecnológico, sólo nos interesan las
estructuras artificiales (también llamadas resistentes).
La siguiente tabla muestra una clasificación de estas estructuras:
8.
9. Otra posible clasificación de las estructuras sería a partir del
material con que están compuestas, por ejemplo, cartón, madera,
plástico, telas, metales o materiales pétreos.
12. Actividad 4 (Tecnotic 37)
http://recursos.pnte.cfnavarra.es/micros/tecnologia/estruc.ht
m
Vamos a estudiar las estructuras a partir de la información
facilitada por una animación que encontrarás en la siguiente página
web.
Observa la animación, toma las anotaciones que consideres
oportunas y contesta a las siguientes
preguntas:
1. Indica los distintos elementos que componen una estructura y el
esfuerzo al que están sometidos.
2. Dibuja un croquis del puente que aparece en la actividad y coloca
el nombre de los distintos elementos de la estructura.
13. 2. Esfuerzo en las estructuras
Los elementos de las estructuras están sometidos a la acción de
fuerzas externas que tienden a deformarlos o desplazarlos.
De modo que estos elementos están sometidos a unos esfuerzos.
Los esfuerzos elementales son:
1. Tracción. Es el esfuerzo al que está sometido un elemento de la
estructura cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a estirarlo.
14. 2. cortadura o cizalla cuando las fuerzas que actúan paralelamente a
su sección tienden a cortarlo. Es decir, tienden a desplazar una sección
con respecto a otra.
15. 3. Compresión. Es el esfuerzo al que está sometido un elemento de la
estructura cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a
comprimirlo.
16. 4. Flexión. Es el esfuerzo al que está sometido un elemento de la
estructura cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a
curvarlo.
17. 5. Torsión. Es el esfuerzo al que está sometido un elemento de la
estructura cuando las fuerzas que actúan sobre él tienden a
retorcerlo.
20. Actividad 6 (Ref. 31)
Análisis de estructuras En las siguientes figuras tienes varias
estructuras. Indica si son rígidas y, si no lo son, haz que lo sean.
21.
22.
23.
24. 3. Estabilidad en las estructuras
Una estructura es estable cuando se sostiene por sí misma y para
tumbarla es necesario una fuerza exterior; por el contrario, es
inestable cuando no se sostiene por sí misma.
25. Para que una estructura cumpla su función ha de ser estable, pero su
estabilidad depende del centro de gravedad (c. g.), considerado como
el punto donde se halla concentrada toda la masa de un cuerpo y que,
sujetado por ese punto, el cuerpo está en equilibrio.
31. 4. Estructuras entramadas
Este tipo de estructuras disponen de elementos verticales y
elementos horizontales.
Los primeros soportan el peso de toda la estructura en una pequeña
sección, los pilares, o bien lo reparten a lo largo de paredes
maestras o muros.
Los elementos horizontales son las vigas, que se encargan de
soportar el peso de la estructura para transmitirlo a los muros o
pilares donde se apoyan por sus extremos.
Las jácenas son vigas de gran tamaño que sostienen las otras vigas.
35. ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS
Dentro de una estructura existen elementos de diferentes tipos:
Los Cimientos que son la base sobre la que se apoya toda la
estructura. Sobre ellos actúan esfuerzos de compresión.
36. Elementos verticales: Trabajan fundamentalmente a compresión,
ejemplos Muros de carga, patas y soportes (columnas , cuando son
circulares y pilares cuando son cuadrados o rectangulares) aunque a
veces, reciben esfuerzos laterales de flexión.
Ejemplos: muros de contención de una presa que recibe el empuje del
agua.
37. Power point de estructuras, de mi blog
Elementos horizontales: Soportan esfuerzos de flexión, apoyados
en los extremos y soportando la carga en toda su longitud. Ejemplos:
Vigas, y viguetas en construcciones, baldas en muebles
38. 5. Estructuras trianguladas
La característica principal de las estructuras trianguladas es que
están compuestas por barras entrelazadas que forman triángulos,
formando así una estructura rígida.
39. Los elementos más importantes de las estructuras son:
– Las barras, que pueden tener perfiles diferentes.
ABIERTOS: con forma de V, T, U, L, X, H
CERRADOS: con forma de O, Δ,□□
40. – Los tirantes, que soportan vigas, pilares u otros elementos.
Son cables o barras que soportan esfuerzos de tracción.
Pueden ser de acero y sirven para aumentar la resistencia y la
estabilidad de una estructura.
41. – Los nudos, que son las uniones de las diferentes
barras.
42. Los elementos más importantes de las estructuras son:
– Las barras, que pueden tener perfiles diferentes.
– Los tirantes, que soportan vigas, pilares u otros elementos.
– Los nudos, que son las uniones de las diferentes barras.
43. Actividad 10
– Mundo tecnológico. El puente más largo del mundo (Pág. 130)
- Síntesis (Pág. 132)
44. 6. Estructuras laminares
Están formadas por láminas, a veces sujetas a una estructura muy
ligera. Como se ha indicado anteriormente, constituyen la carcasa de
objetos de uso cotidiano: un frigorífico, un ordenador, sus
periféricos (torre, monitor, impresora, altavoces), etc.
Este tipo de estructuras aprovechan la propiedad que tienen las
láminas de ofrecer más resistencia según la forma de colocarlas.
