Todos los
cuerpos poseen algún tipo de estructura. Las estructuras se encuentran en la
naturaleza y comprenden desde las conchas de los moluscos hasta los edificios,
desde el esqueleto de los animales, pero el ser humano ha sabido construir las
suyas para resolver sus necesidades.
¿Qué
tienen todas en común tantas cosas distintas para ser todas estructuras?
1.
Están compuestos por elementos simples unidos entre sí.
2.
Resisten las fuerzas a las que está sometido sin destruirse.
3.
Todas conservan su forma básica.
Definición de 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
(resistencia mecánica), estable y mantener la forma.
Las
estructuras pueden ser naturales (creadas por la naturaleza como el esqueleto,
las cuevas, los barrancos, etc.) o artificiales
(creadas por el
hombre como las
viviendas, los vehículos, las
carreteras, los aviones, etc.).
Elementos de la estructura artificial
Las estructuras pueden ser masivas como una cueva
o una presa. Pero lo normal es que estén formadas por partes, de manera que se
forman por la unión de diferentes clases de elementos estructurales debidamente
colocadas. De esta forma se construyen
puentes, edificios, naves industriales, etc.
Los principales elementos estructurales llamados
elementos estructurales simples o elementos resistentes, son:
Forjado: se
denomina forjado al elemento estructural, horizontal (o inclinado, en
cubiertas), que soporta su propio peso y las sobrecargas de uso, tabiquería,
dinámicas, etc. Ello contribuye a reducir la traslacionalidad del edificio y le
aporta rigidez en ese plano horizontal. Es el suelo y el techo de los edificios.
Pilares o
Columnas: Son
los elementos verticales
de una estructura y
se encargan de
soportar el peso
de toda la estructura. Por ejemplo las patas de la
mesa, las de la silla (que como ves no
son exactamente horizontales), los
travesaños verticales del marco de la
ventana, etc. En un edificio, los pilares soportan el
forjado que tienen justo encima, además del peso del resto del edificio. Si los pilares son redondos, se llaman
columnas.
Vigas:
Son elementos estructurales que normalmente se
colocan en posición
horizontal, que se
apoyan sobre los pilares,
destinados a soportar cargas.
En un edificio forman parte del forjado.
Ejemplos de vigas son, los rieles de
las cortinas, los travesaños horizontales de debajo del tablero en
el pupitre o en la silla, el marco de la ventana o de la puerta, etc.
Dintel:
Viga maciza que se apoya horizontalmente sobre dos soportes verticales y que
cierra huecos tales como ventanas y puertas.
Arco: es el elemento estructural, de forma curvada, que salva el
espacio entre dos pilares o muros. Es muy útil para salvar espacios
relativamente grandes. Se encuentra en puentes y en iglesias.
Tirantes: Con objeto de
dar rigidez a las estructuras se dispone de unos elementos simples que se
colocan entre las vigas y los pilares.
Por ejemplo las tijeras de los andamios (oblicuas), esa barra horizontal
donde apoyas los pies en el pupitre, etc.
Tensores: Su misión es parecida a la de los
tirantes pero éstos son normalmente cables, como los cables que sostienen la
barra de gimnasia, o sujetan una tienda de camping, etc.
Cerchas que
son un caso especial
de vigas formada por
un conjunto de barras
formando una estructura
triangular. Se usan normalmente en los
techos de las naves
industriales. Es decir,
es una estructura triangular construida
con barras de acero
o madera que forman tejados.
Los perfiles: son todas aquellas barras de acero que
tienen una forma especial. se emplean para conseguir estructuras más ligeras
que soportan grandes pesos con poca cantidad de material. El nombre del perfil
viene dado por la forma de la superficie lateral: I, U, T, L… Estos aceros se usan en las vigas,
pilares y tirantes.
Cimientos: es el elemento
encargado de soportar y repartir
por el suelo todo el peso de la estructura. Gracias a
la cimentación, el
peso total de la
estructura no va
directamente al el
suelo (sin cimientos un
edificio podría hundirse
como una estructura de palillos
levantada sobre mantequilla).Los cimientos funcionan como los zapatos del edificio. En definitiva,
con los cimientos evitamos que el edificio se hunda en el terreno y al mismo
tiempo logramos que permanezca estable.
