Entendiendo las Estructuras: Tipos, Elementos y Resistencia

La Estructura de un Cuerpo: Fundamentos y Propósitos

La estructura de un cuerpo es el conjunto de piezas que tiene como misión sustentar, proteger y dar consistencia al resto.

Esfuerzos en las Estructuras

Las estructuras están sometidas a diferentes tipos de esfuerzos:

• Tracción: Se produce cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo tratan de estirarlo.
• Compresión: Este tipo de esfuerzo aparece cuando las fuerzas que actúan sobre el cuerpo tratan de aplastarlo o comprimirlo.
• Flexión: Este tipo de esfuerzo aparece cuando la fuerza que actúa sobre un cuerpo hace que este tenga tendencia a doblarse.
• Torsión: Este esfuerzo aparece cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo tienden a girarlo o retorcerlo.
• Corte o cizalladura: Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares y de sentidos contrarios a un cuerpo, de forma que estas fuerzas tienden a cortarlo o desgarrarlo.

Tipos de Estructuras: Naturales y Artificiales

Clasificación de Estructuras

Estructuras Entramadas

Elementos horizontales y verticales. Ejemplos: Viviendas.

Estructuras Trianguladas

Barras unidas entre sí en forma de triángulo. Ejemplos: Grúas, torres de alta tensión, puentes de ferrocarril, cubiertas de naves industriales.

Estructuras Laminadas o Laminares

De caparazón o huecas. Ejemplos: Carrocería de coche, carcasa de TV.

Elementos Resistentes de las Estructuras

Estructuras Entramadas

• Verticales: Pilares y paredes maestras o muros.
• Horizontales: Vigas, jácenas y forjado.

Estructuras Trianguladas

Barras, tirantes o tensores y nudos.

Estructuras Laminares

Láminas.

Otro elemento que aparece en cualquier estructura: el arco.

Resistencia y Peso de la Estructura

Lo fundamental es que sean más baratas, requieran menos materias primas para construirlas y sean más fáciles de transportar y montar.

Perfiles Estructurales

Para conseguir estructuras más ligeras se usan los perfiles. Doblando los materiales de manera que tomen ciertas formas, se consigue que soporten grandes pesos con menor cantidad de material. Los perfiles con forma de L o de V son los menos resistentes. El perfil redondo es el de mayor resistencia.

Puentes: Superando Barreras

Son estructuras que se construyen para salvar las distintas barreras naturales que se encuentran y poder transportar mercancías, personas… Se llama luz de un puente a la distancia entre dos puntos en los que se apoya el puente.

Tipos de Puentes

En función de la utilidad:

• Acueductos: Se emplean para transportar agua.
• Viaductos: Por ellos pasan carreteras y vías férreas.
• Pasarelas: Sólo circulan personas.

En función del material:

• De madera: Rápidos de construir, de bajo coste, poco resistentes y de mantenimiento caro (son muy sensibles a los agentes atmosféricos).
• De piedra: La usaban los romanos, muy duraderos, resistentes, compactos pero, hoy en día su construcción es muy costosa. El mantenimiento es escaso.
• De metal: Permiten diseños de grandes luces, se construyen rápidamente pero son caros. El mantenimiento es caro (sometidos a corrosión).
• De hormigón armado: El montaje es rápido, hay elementos prefabricados, son resistentes y los gastos de mantenimiento son muy escasos.

En función de la forma:

• Puentes de viga: Son vigas apoyadas en pilares. La viga está sometida a flexión y el pilar a compresión.
• Puentes de arco: Constan de una sección curvada apoyada en soportes.
• Puentes colgantes: Se circula por una superficie rectangular (suele ser de hormigón armado) que cuelga mediante un gran número de tirantes de dos grandes cables que se llaman catenarias y que se anclan a los extremos del puente y se sujetan por grandes torres de hormigón o acero.

Edificios: Proceso de Construcción

Proceso de construcción de edificios:

1. Se estudia el terreno.
2. Se hace la cimentación.
3. Se construye el suelo.
4. Se levantan los metales.
5. Se realiza el forjado.
6. Se levantan paredes o muros.
7. Se colocan instalaciones.
8. Se realizan acabados.