ESTRUCTURAS TECNOLOGÍA ESO

Transcripción

1 ESTRUCTURAS TECNOLOGÍA ESO

2 ÍNDICE ESTRUCTURAS TECNOLOGÍA 1. Qué es una estructura 2. Tipos de esfuerzo 3. Elementos de una estructura 4. Estructuras resistentes: Triángulos y arcos 5. Estructuras estables 6. Perfiles 7. Tipos de estructuras artificiales

3 1. QUÉ ES UNA ESTRUCTURA Una estructura es un conjunto de elementos capaces de soportar fuerzas (cargas) y transmitirlas a los puntos donde se apoya, con el fin de ser resistente y estable Las cargas pueden ser: el propio peso de la estructura, el peso de los elementos que se colocan sobre ella, el viento que la empuja, la nieve que se posa sobre ella,

4 2. ESFUERZOS. Definición y tipos Cuando una estructura está sometida a fuerzas (cargas), cada uno de sus elementos está sometido a esfuerzos. Esfuerzo es la tensión interna que aparece en los elementos de una estructura cuando está sometida a fuerzas o cargas. Hay cinco tipos: ESFUERZO DIBUJO EFECTO EJEMPLOS TRACCIÓN Se alarga, aumenta longitud, se estira Tirantes puente COMPRESIÓN Se acorta, disminuye su longitud, se encoge Pata de silla FLEXIÓN Se dobla Balda CORTADURA Se desplaza una sección con respecto a otra Corte de hoja TORSIÓN Se tuerce Destornillador

5 EJEMPLOS DE ESFUERZOS Torsión Tracción Compresión Flexión Torsión Tracción Compresión Flexión Tracción Tracción Compresión Flexión Flexión Flexión Compresión

6 3. ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA I La mayoría de las estructuras están formadas por la unión de varios elementos. Los elementos más usados en las estructuras son: Cimientos, pilares, vigas, tirantes y arcos a) Cimientos, son la base, normalmente de hormigón sobre la que se sustentan las estructuras. Se encuentra por debajo del suelo. Trabajan a compresión. Pueden ser zapatas, losas y pilotes.

7 ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA II b) Pilares, son barras verticales especialmente diseñadas para soportar esfuerzos de compresión. c) Vigas, son barras horizontales que soportan esfuerzos de flexión. Se sitúan sobre los pilares. Para reforzar la superficie se sitúan las viguetas sobre las vigas.

8 ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA III d) Tirantes, son cables o barras que soportan esfuerzos de tracción aumentando la estabilidad de la estructura. Los tirantes se utilizan para sujetar carpas, puentes, antenas e) Arcos, son elementos curvos que sirven para cubrir huecos entre pilares. Trabajan a compresión descargando el peso hacia los extremos.

9 4. ESTRUCTURAS RESISTENTES Una estructura debe ser Resistente: Que aguante las cargas. Estable: Que no se caiga. Resistencia. Cuando la estructura conserva su forma al aplicarle una fuerza. Estabilidad. Cuando la estructura conserva su posición al aplicarle una fuerza. Todos los materiales se deforman al aplicarles una fuerza. El problema viene cuando la deformación es permanente o se rompe la estructura

10 TRIÁNGULOS Los arcos y triángulos dan resistencia a las estructuras Es la única figura geométrica que no se puede deformar al aplicarle fuerzas en sus lados. Esto ha servido para fabricar estructuras triangulares.

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12 5. ESTRUCTURAS ESTABLES Son estructuras estables aquellas que al aplicar una fuerza sobre ellas, conservan su posición. Son inestables aquellas que, al aplicar un pequeño empuje, pierden el equilibrio. La estabilidad está relacionada con el centro de gravedad (CDG). El CDG es un punto imaginario donde estaría toda la masa del objeto si se pudiera comprimir. Cuando el punto se sitúa fuera de la base del objeto, entonces se convierte en inestable y se vuelca.

13 Para aumentar la estabilidad 1. Utilizar tirantes. 2. Utilizar escuadras. 3. Aumentar la base 4. Aumentar la distancia entre apoyos. 5. Bajar el centro de gravedad. Tirantes Aumentando distancia entre apoyos. Escuadras Bajando el centro de gravedad. Aumentando la base.

14 6. PERFILES Son barras de diferentes secciones, que utilizan para hacer las estructuras. Los perfiles permiten hacer estructuras resistentes, ligeras y baratas. Hay dos tipos: - Abiertos - Cerrados:

15 7. TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES Según su forma, podemos clasificar las estructuras según los elementos que predominan en ellas. - Masivas - Abovedadas - Entramadas - Trianguladas - Colgantes

16 1. Masivas - Son estructuras en las que predomina una gran concentración de material. - Son macizas, estables y muy pesadas. - Materiales muy resistentes a trabajar a compresión. 2. Abovedadas Como elemento de sujeción y soporte predominan arcos, bóvedas y cúpulas. - Bóveda: sucesión de varios arcos. - Cúpula: Bóveda semiesférica. Soportan grandes esfuerzos de compresión. Permiten cubrir grandes espacios con piedra. Su peso recae en los muros laterales, que hay que reforzar. Ej.: Acueductos, catedrales, túneles,

17 3. Entramadas Son estructuras formadas por un conjunto de perfiles que se entrecruzan entre sí. Los elementos estructurales son las vigas, los pilares o columnas y la cimentación. Estructuras entramadas son los edificios, por ejemplo, que se cubren con ladrillos después de colocar los pilares y las vigas. Esto supone una gran disminución de peso respecto a las estructuras masivas y abovedadas y la posibilidad de aumentar la altura de las construcciones.

18 4. Trianguladas Son estructuras formadas por la unión de muchos triángulos, construyendo redes planas o espaciales. Cada triángulo está sometido a sus propios esfuerzos de tracción y compresión, equilibrándose la estructura y permitiendo que esta pueda crecer todo lo que se desee. Se suelen construir de madera (cuchillos) o acero (cerchas). Ejemplos: torres de alta tensión, grúas,

19 5. Colgantes Son estructuras sustentadas por cables o perfiles sujetos a elementos de soporte. Predominan los perfiles, sometidos a esfuerzos de tracción. El puente está literalmente colgado de los tirantes. Permite construir puentes más largos, con menos pilares intermedios.

20 CUESTIONES 1. Define el concepto de estructura 2. Qué se entiende por carga? 3. A qué se denomina esfuerzo? 4. Explica con detalle los distintos tipos de esfuerzo que existen, con algún ejemplo y esquema explicativo. 5. Enumera los elementos más usados en la construcción de una estructura. 6. Di lo que sepas sobre pilares y vigas. Dibujos, esfuerzos con los que trabajan, 7. Explica con detalle las dos principales propiedades que debe cumplir una estructura. 8. Perfiles: Definición y tipos. 9. Enumera los tipos de estructuras según los elementos que predominan en ellas. 10. Explica qué sabes sobre estructuras abovedadas. 11. Explica qué sabes sobre estructuras trianguladas.

21 CONSTRUCCIÓN DE UNA ESTRUCTURA Vas a llevar a cabo la construcción de una estructura capaz de soportar 1 kg de peso. La estructura a construir será un PUENTE, que debe cumplir con las siguientes condiciones: 1. Trabajo individual. 2. Utilización de material reciclado: papel, cartón, madera, cuerda, 3. Dimensión máxima de la estructura: 60 cm 4. Debe soportar el peso de 1 kg en el centro. 5. Se valorará la utilización del mayor número de recursos: Distintos tipos de perfiles, escuadras, tirantes, materiales, 6. Fecha de entrega:. 7. Puedes coger ideas en internet, libros de texto, 8. Se valorará la originalidad y el esfuerzo realizado. 9. La nota tendrá el mismo valor que un examen.

22 Algunos vídeos interesantes Manuel Toharia, 15 min Argentinos, 28 min los 10 puentes más largos y los rascacielos más altos, 8 min Resumen puentes, 3 min. Puente sobre Gibraltar?, 30 min.