teoría - tecnología

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
IES LEANDRO FERNÁNDEZ DE MORATÍN
ESTRUCTURAS
1- DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA
Una estructura es un conjunto de elementos capaces de soportar fuerzas y transmitirlas a los
puntos donde se apoya con el fin de ser resistente.
Las cargas pueden ser:
- El propio peso de la estructura.
- El peso de los elementos que se colocan encima de ella.
- El viento que la empuja.
- El peso de la nieve
2- MATERIALES Y ESTRUCTURAS
Tabla de la página 105
3- TIPOS DE ESFUERZOS
Llamamos esfuerzos a las fuerzas que aparecen en los elementos de una estructura cuando está
sometida a cargas.
-
Esfuerzo de Tracción. Un elemento está sometido a tracción cuando sobre él actúan fuerzas
que tienden a aumentar su longitud. Es decir, a estirarlo. Ejemplo: los cables que forman los
vientos para sujetar una antena de tv.
-
Esfuerzo de Compresión. Un elemento está sometido a compresión cuando sobre él actúan
fuerzas que tienden a disminuir su longitud. Es decir, a comprimirlo. Ejemplo: la pata de una
silla
-
Esfuerzo de Flexión. Un elemento está sometido a flexión cuando las fuerzas o las cargas
tienden a doblarlo. Ejemplo: el tablero de un puente.
1
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
IES LEANDRO FERNÁNDEZ DE MORATÍN
-
Esfuerzo de Cizalla. Un elemento está sometido a esfuerzo de cortadura o cizalla cuando las
fuerzas que actúan paralelamente a su sección tienden a cortarlo. Ejemplo: una espiga en
una unión de madera.
-
Esfuerzo de Torsión: Un elemento está sometido a esfuerzos de torsión cuando existen
fuerzas sobre él que tienden a hacer girar una sección con respecto a la otra. Ejemplo: Un
tornillo al ser apretado.
Ejercicios 4, 5 y 6 de la página 107.
4- ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA
2
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
IES LEANDRO FERNÁNDEZ DE MORATÍN
ARCO DE MEDIO PUNTO
ARCO OJIVAL
5- ESTRUCTURAS RESISTENTES
Una estructura es resistente cuando conserva su forma al aplicarle cargas
La única forma geométrica que no se deforma al aplicarle una fuerza en sus lados es el triángulo.
Si aplicamos fuerzas en la dirección de las flechas podemos ver que el triángulo no se deforma
mientras el cuadrado si lo hace. En la última imagen, en la que se ha colocado una diagonal al
cuadrado, convirtiéndola en dos triángulos, se ha transformado una estructura deformable en
otra indeformable.
Ejercicio
1- Añade una barra a estas estructuras para formar triángulos y conseguir que sean
indeformables.
2-
¿Qué sucedería si presionamos en el vértice señalado por la flecha en las siguientes figuras?
Dibuja sobre las propias figuras lo que añadirías para que no se deformaran.
3
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
IES LEANDRO FERNÁNDEZ DE MORATÍN
3-
Añade las barras necesarias para que las siguientes estructuras sea rígidas.
4- A- Indica los tipos de esfuerzos a los que están sometidas las barras de la figura 1 y 2.
B- ¿A qué esfuerzo está sometida la barra número 6 de la figura 3?
5-
Actividades
4
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
IES LEANDRO FERNÁNDEZ DE MORATÍN
6- ESTRUCTURAS ESTABLES
La estabilidad está relacionada con el centro de gravedad. El centro de gravedad es un
punto imaginario donde estaría toda la masa del objeto si se pudiera comprimir. Cuando
este punto se sitúa fuera de la base del objeto, entonces se convierte en inestable y se
vuelca.
Para que una estructura sea estable debe de cumplir tres condiciones:
a- Si la base sobre la que se apoya la estructura es grande la estructura será estable.
b- Cuanto más abajo se sitúe el centro de gravedad más estable será la estructura, para
ello debe concentrar casi toda la masa de la estructura cerca de la base.
c- El centro de gravedad debe caer dentro de la base, sino es así la estructura será
inestable y volcará.
-
Ejercicio.
1- Las tres torres de la figura tienen la misma altura pero formas diferentes.
¿Cuál es la más estable de todas? ¿y la más inestable?
¿Cuál es la más pesada?
2- ¿Cuál de las siguiente figuras tiene bien situado el centro de gravedad?
5
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
IES LEANDRO FERNÁNDEZ DE MORATÍN
7- PERFILES
Los perfiles son barras de diferentes secciones que nos permiten hacer estructuras
resistentes, ligeras y baratas al mismo tiempo. .
Si tuviéramos que hacer vigas y columnas macizas, pesarían tanto y serían tan caras que no
podríamos hacer grandes estructuras.
8- TIPOS DE ESTRUCTURAS ARTIFICIALES
6