Guia sobre Estructures: Tipus, Esforços i Estabilitat

Què és una estructura i quines utilitats té?

Podem definir una estructura com el conjunt d'elements simples disposats de tal manera que garanteixen la solidesa i estabilitat d'un objecte.

Utilitats d'una estructura

• Suportar pes
• Salvar distàncies
• Protegir objectes
• Donar rigidesa a un element

Esforços en estructures

• Tracció: per exemple, un cotxe i un remolc.
• Compressió: les potes de la cadira.
• Flexió: un banc i un home gras assegut al mig.
• Torsió: un jersei quan l'escorres.
• Tall: quan tallem alguna cosa amb les tisores.

Tipus d'estructures principals

• Massisses: són estructures massisses i pesants construïdes a base d'acumular material.
• D'armadura:
  • Entramada: estan constituïdes per elements verticals i horitzontals.
  • Triangulars: estan fetes amb barres unides entre si en forma de triangle.
  • Penjades: aquestes estructures s'utilitzen en ponts on la càrrega la suporten tensors i torres encastades a les voreres.
• Laminars: estan basades en la utilització de làmines.

L'estabilitat de les estructures

L'estabilitat d'una estructura és un factor fonamental perquè aquesta no tombi o no caigui davant les forces que actuen sobre ella. Per aconseguir-ho, es pot:

1. Augmentar la superfície de la base de l'estructura (com una piràmide).
2. Encastar part de l'estructura fermament al terra (com un edifici).
3. Utilitzar cables tirants encastats al terra, que fan que l'estructura no tombi.
4. Augmentar el pes de la base amb blocs o contrapesos (com una cistella de bàsquet).

Estructures entramades: bigues i pilars

Aquests tipus d'estructures presenten elements verticals i horitzontals. Els elements horitzontals són les bigues. Les jàsseres són bigues molt grans que sostenen altres bigues. Aquests elements es fabriquen amb formigó. El conjunt d'elements horitzontals formen el forjat.

Les bigues estaran sotmeses a esforços de flexió quan estiguin carregades. La funció dels pilars és suportar tot el pes de la construcció. Els pilars hauran de ser resistents al vinclament, que és la deformació de la part central d'un element llarg.

Elements de les estructures triangulades

Els elements més importants de les estructures triangulades són:

• Les barres: poden tenir perfils diferents.
• Els tirants: són elements que suporten bigues, columnes o altres elements de l'estructura per fer-los consistents.
• Els nusos: són unions entre les diferents barres on s'utilitzen diversos elements segons la forma.