Taller estructuras II
1. Consulta y escribe cuales son los elementos estructurales verticales, oxident, curvos y lineales explique cada uno de ellos.
2. Explica que son los puentes con sus partes e inserta una imagen que muestre sus partes.
3. Consulta y explica los tipos de puentes según su forma y material usado para la construcción.
4. Explica que es una estructura metáLica.
5. Explica los tipos de estructuras metálicas que existen.
6. Explica las estructuras metalicas con su imagen. (5)
7. Escribir la biografiar.
Solución
1.Los elementos estructurales son las partes de una construcción que sirven para darle resistencia y rigidez. Su función principal es soportar el peso de la construcción y otras fuerzas como sismos, vientos, etc.
Mientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan.
El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior. Si no conoces los tipos de esfuerzos te recomendamos este enlace, Las Estructuras, donde se explican los tipos que hay.
- Puentes de arco: Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío.
En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes.
La sección curvada del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de tracción.
- Puentes colgantes: Están formados por un tablero por el que se circula, que pende, mediante un gran número de tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias y que están anclados en los extremos del puente y sujetos por grandes torres de hormigón o acero.
Con excepción de las torres o pilares que soportan los grandes cables portantes y que están sometidos a esfuerzos de compresión, los demás elementos del puente, es decir, cables y tirantes, están sometidos a esfuerzos de tracción.
Otra Clasificación es según el Material Usado en su construcción:
- Puentes de madera: aunque son rápidos de construir y de bajo coste, son poco resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos, como la lluvia y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso.
Su bajo coste (debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera.
- Puentes de piedra: de los que los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción es muy costosa.
Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que resisten muy bien los agentes climáticos. Desde el hombre consiguió dominar la técnica del arco este tipo de puentes dominó durante siglos.
Sólo la revolución industrial con las nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio.
- Puentes metálicos: son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro.
El primer puente metálico fue construido en hierro en Coolbrookdale (Inglaterra) , que vemos en la foto.
- Puentes de hormigón armado: son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos.
El hormigón solo aguanta muy bien esfuerzos de compresión, pero mal los de tracción, es por eso que se introducen unas varillas de acero en su interior para formar el hormigón armado y así también aguanta esfuerzos de tracción. Aquí vemos un puente de hormigón armado y además de vigas, como vimos anteriormente.
Por último, se les puede clasificar según el uso que se les de:
- Acueductos: cuando se emplean para la conducción del agua.
- Viaductos: si soportan el paso de carreteras y vías férreas.
- Pasarelas: están destinados exclusivamente a la circulación de personas.
2. Explica que son los puentes con sus partes e inserta una imagen que muestre sus partes.
3. Consulta y explica los tipos de puentes según su forma y material usado para la construcción.
4. Explica que es una estructura metáLica.
5. Explica los tipos de estructuras metálicas que existen.
6. Explica las estructuras metalicas con su imagen. (5)
7. Escribir la biografiar.
Solución
1.Los elementos estructurales son las partes de una construcción que sirven para darle resistencia y rigidez. Su función principal es soportar el peso de la construcción y otras fuerzas como sismos, vientos, etc.
Los principales tipos de elementos estructurales son:
Los muros de carga de mampostería (formados por; bloque, tabicó, tabique o ladrillo, adobe e incluso de piedra). Estos pueden ser:
- Muros de mampostería confinada: están rodeados de elementos de concreto reforzado como castillos (verticales) y dalas o cadenas (horizontales).
- Muros de mampostería reforzada: tienen huecos que se refuerzan con acero y concreto en su interior por lo que este refuerzo queda oculto, como en los "muros de acabado aparente".
- Mampostería simple: no cuenta con algún refuerzo o éste es insuficiente y prácticamente no le ayuda.
Muros de concreto.
Columnas (elementos verticales de concreto reforzado, de acero o de madera).
Vigas o trabes (elementos horizontales de concreto reforzado, de acero o de madera).
Losas (sistema de techo o de piso de niveles superiores, por lo general son de concreto reforzado).
Escaleras (metálicas o de concreto, ya sea interiores o exteriores). Generalmente se consideran un sistema independiente a la estructura de la edificación.
Cimentación (zapatas de concreto o de mampostería de piedra, cajones o pilotes).
Otros elementos como diagonales de acero, cables de acero, etc.
La función básica de los castillos y dalas es ligar y mantener unidos los muros entre sí para que no se abran. Los castillos también los ayudan a soportar cargas verticales y refuerzan al muro para que no se voltee. Cuando el muro se agrieta por un sismo o se asienta, los castillos y dalas controlan el agrietamiento y evitan el colapso.
2.Los puentes son estructuras destinada a salvar obstáculos naturales, como ríos, valles, lagos o brazos de mar, y obstáculos artificiales, como vías férreas o carreteras, con el fin de poder transportar mercancías, permitir la circulación de las gentes y trasladar sustancias de un sitio a otro.
Básicamente un puente está formado por 2 partes principales: el tablero y los apoyos. Normalmente además de estas dos partes también llevan una armadura.
Básicamente un puente está formado por 2 partes principales: el tablero y los apoyos. Normalmente además de estas dos partes también llevan una armadura.
3.Puentes de viga: Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares.
Mientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan.
El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior. Si no conoces los tipos de esfuerzos te recomendamos este enlace, Las Estructuras, donde se explican los tipos que hay.
- Puentes de arco: Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío.
En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes.
La sección curvada del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de tracción.
- Puentes colgantes: Están formados por un tablero por el que se circula, que pende, mediante un gran número de tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias y que están anclados en los extremos del puente y sujetos por grandes torres de hormigón o acero.
Con excepción de las torres o pilares que soportan los grandes cables portantes y que están sometidos a esfuerzos de compresión, los demás elementos del puente, es decir, cables y tirantes, están sometidos a esfuerzos de tracción.
Otra Clasificación es según el Material Usado en su construcción:
- Puentes de madera: aunque son rápidos de construir y de bajo coste, son poco resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos, como la lluvia y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso.
Su bajo coste (debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera.
- Puentes de piedra: de los que los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción es muy costosa.
Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que resisten muy bien los agentes climáticos. Desde el hombre consiguió dominar la técnica del arco este tipo de puentes dominó durante siglos.
Sólo la revolución industrial con las nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio.
- Puentes metálicos: son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro.
El primer puente metálico fue construido en hierro en Coolbrookdale (Inglaterra) , que vemos en la foto.
- Puentes de hormigón armado: son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos.
El hormigón solo aguanta muy bien esfuerzos de compresión, pero mal los de tracción, es por eso que se introducen unas varillas de acero en su interior para formar el hormigón armado y así también aguanta esfuerzos de tracción. Aquí vemos un puente de hormigón armado y además de vigas, como vimos anteriormente.
Por último, se les puede clasificar según el uso que se les de:
- Acueductos: cuando se emplean para la conducción del agua.
- Viaductos: si soportan el paso de carreteras y vías férreas.
- Pasarelas: están destinados exclusivamente a la circulación de personas.
4.Cuándo hablamos de una estructura metálica nos referimos a cualquier estructura que esté formada de forma principal por materiales metálicos, comunmente de acero. Uno de los sectores donde las estructuras metálicas son más utilizadas es el industrial, ya que este tipo de estructuras son idóneas para la construcción gracias la versatilidad que presentan y a su coste de producción, ya que suele ser más barato que el de otro tipo de estructuras.
Son tres los requisitos esenciales para que una estructura funcione correctamente: Estabilidad, resistencia y rigidez; Estable para que no vuelque, resistente para que soporte fuerza sin quebrarse y rígida para que su forma no cambie al someterla a esfuerzos como su propio peso o el de las propias personas.
Todas las estructuras metálicas están formadas por la estructura metálica principal y la estructura metálica secundaria.
Estructura Metálica Principal: La estructura metálica principal está compuesta de todos los elementos que estabilizan y transfieren las cargas a los cimientos. La estructura metálica principal es la encargada de asegurar la estabilidad, la resistencia y la forma de la construcción y casi siempre está formada de los siguientes elementos:
- Vigas metálicas: Las vigas metálicas son los elementos horizontales, son barras de hierro que trabajan a flexión. Dependiendo de las acciones a las que se les someta sus fibras inferiores están sometidas a tracción y las superiores a compresión. Existen varios tipos de vigas metálicas y cada una de ellas tiene un objetivo y un propósito en la construcción de la estructura: Podemos encontrar Viguetas, Vigas de Tímpano o Largueros.
- Pilares metálicos: Los pilares metálicos son los elementos verticales, son los encargados de recibir los esfuerzos de las vigas a compresión. También se les llama montantes.
Estructura Metálica Secundaria: Esta estructura corresponde fundamentalmente a la fachada y a la cubierta y también es llamada comunmente subestructura: Ésta se coloca sobre la estructura metálica principal y puede ser metálica o de hormigón.
5.y 6.1. Estructuras Abovedadas
Son estructuras formadas por arcos, cúpulas y bóvedas que permiten cubrir espacios mayores, aumentar los huecos en las estructuras y equilibrar el peso de la construcción. Su forma permite cubrir espacios mayores y dejar huecos para que respire la edificación. Los arcos y bóvedas están formados por piezas llamadas dovelas y estas se encargan de resistir las fuerzas que reciben y transmiten.
2. Estructuras Entramadas
Son estructuras constituidas por barras de madera, concreto o acero unidas de manera rígida formando un emparrillado. Los edificios son ejemplo de este tipo de estructura, y se compone principalmente por vigas, columnas y cimentación.
El suelo sobre el que se colocan las baldosas se conoce como forjado, el forjado transmite la carga a las viguetas y estas a las vigas. Estas a su vez la transmiten a los pilares que por último llevan el peso a los cimientos.
3. Estructuras Trianguladas
Son estructuras formadas por elementos lineales de poca sección denominadas barras que crean superficies estructurales planas o tridimensionales mediante la repetición de formas triangulares. Se caracterizan por la posición de las barras formando triángulos. Una de las ventajas de este tipo de estructuras, es que resultan ser muy resistentes y ligeras a la vez. Este tipo de estructuras suelen utilizarse para la construcción de puentes y torres industriales.
4. Estructuras Colgantes
Son aquellas estructuras que se basan en la utilización de cables o tirantes unidos a soportes muy resistentes, funcionando como tracción para aguantar el peso de otros elementos. Los tirantes estabilizan la estructura y son mayormente empleados para la construcción de diferentes tipos de puentes.
5. Estructuras Laminares
La estructura laminar suele ser delgada y curva. A pesar de dar la impresión de no ser un tipo de material resistente, cuando se conectan las láminas entre sí se forma una capa resistente que aguanta sin problemas cargas exteriores por medio de la compresión. Incluso la característica de ser delgadas evita tensiones de flexión y cortes en su anatomía. Por ello, este tipo de estructuras son empleadas para el armado de automóviles y aviones.
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