ESTRUCTURAS. CARACTERÍSTICAS GENERALES. Se define una estructura, como un conjunto de elementos unidos entre sí, capaces de soportar pesos y cargas sin romperse ni deformarse excesivamente, dando consistencia al resto del sistema. Tipos de estructuras. Podemos clasificar las estructuras de una manera general en: naturales y artificiales. Las naturales: son aquellas estructuras que podemos encontrar en la naturaleza y que tienen como función soportar su propio peso, protegiendo y manteniendo su forma corporal. Como el esqueleto, el caparazón,.. Las artificiales: son aquellas creadas por el ser humano, con la finalidad de cubrir una serie de necesidades, como salvar accidentes geográficos, cubrir espacios, alcanzar una determinada altura (puentes, edificios, torres, etc), que soportan el peso total del conjunto y les proporcionan estabilidad y consistencia. Son las estructuras que vamos a abordar propiamente. Tipos de cargas que soportan las estructuras. Podemos considerar las siguientes: Su propio peso: es decir, el peso de los materiales (hormigón o acero) que componen la estructura. Cargas fijas: son aquellas que permanecen estables, bien de manera permanente o eventual en la estructura, como las farolas de un puente, la nieve sobre un tejado, ... Cargas variables: son aquellas que están en movimiento, como la acción de viento sobre la fachada de un edificio, los vehículos que pasan sobre un puente,.. Elementos o componentes básicos de las estructuras. Son aquellos que soportan las cargas y resisten las fuerzas provocadas éstas: Pilares: son elementos verticales que soportan el peso de la estructura. Vigas: son los elementos estructurales que se colocan horizontalmente, apoyándose en dos puntos. Tirantes o tensores: son elementos que sirven para reforzar los pilares y aumentar la resistencia. Son cables inextensibles de acero. Escuadras: son refuerzos en forma de triángulo, que se colocan en las estructuras, para mejorar su resistencia. Pueden ser planas, en forma de L o en forma de prisma. Arcos: son formas arquitectónicas con forma de circunferencia, capaces de soportar grandes esfuerzos. Esfuerzos básicos que soportan las estructuras: Son las fuerzas a los que se encuentran sometidos los elementos estructurales, como consecuencia de las cargas que soportan y que tienden a deformarlos o desplazarlos. Tenemos: Tracción: cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a alargarla, como por ejemplo en los cables de un puente. Compresión: cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a aplastarla o acortarla, como por ejemplo en los pilares, escuadras, ... Flexión: cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a curvarla o doblarla, como los estantes de in mueble. Torsión: cuando las fuerzas que soporta una pieza tienden a retorcerla, como los ejes o las manivelas. Corte o cizalladura: cuando las fuerzas que soporta la pieza tienden a cortarla, como los remaches de una gran estructura. Principales aplicaciones de las estructuras. Puentes: son estructuras, que permiten superar las diferentes barreras naturales, permitiendo la circulación de personas y vehículos. Tipos de puentes: Puentes de vigas: consiste en tender vigas de madera o metal de una orilla a la otra, formando una pasarela. Para distancias cortas. Puente de arcos: están constituidos por una sección curvada, que se apoya en unos soportes. Permite superar grandes distancias. Puentes colgantes: están formados por un tablero, que cuelga, mediante un gran número de tirantes, de dos grandes cables (catenarias). Estas, se anclan en los extremos y se sujetan por grandes pilares de hormigón. Torres y edificios: son estructuras verticales. Para que se mantengan en pie, es necesario controlar el reparto de las cargas que soportan los elementos que forman la estructura, aumentar la base de apoyo y anclarlos sobre sólidos cimientos.