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Módulo de Tecnología
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MAGANGUÉ INSTITUCIÓN EDUCATIVA SAN JOSE N° 2
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA
DISEÑO:
Esp. DOMINGO CALLEJAS VEGA
2.019
LAS ESTRUCTURAS O
CTA
VO
GR
AD
O
Módulo de Tecnología
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CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3
FLUJO PARA LA OBTENCIÓN DE CONOCIMIENTOS ......................................... 4
1. ESTRUCTURAS ............................................................................................... 5
1.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES................................................................................................ 5
1.1.1 Fuerza. ........................................................................................................................ 6
1.1.2 Cargas ................................................................................................................................ 6
1.1.3 Esfuerzos ........................................................................................................................... 7
1.2 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS. ................................................................................... 10
1.3 TIPOS DE ESTRUCTURAS. ........................................................................................................ 11
1.3.1 Estructuras Masivas ........................................................................................................ 11
1.3.2 Estructuras Abovedadas. ................................................................................................. 11
1.3.5 Estructuras Colgantes...................................................................................................... 12
1.3.6 Estructuras Laminares ..................................................................................................... 12
1.4 PARA QUÉ SIRVEN LAS ESTRUCTURAS. .................................................................................. 14
1.4.2 Salvar distancias .............................................................................................................. 14
1.4.3 Proteger objetos ............................................................................................................. 14
1.4.4 Para dar rigidez a un elemento ....................................................................................... 15
1.5 ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LAS ESTRUCTURAS. ........................................................ 15
1.5.1 Pilares o Columnas .......................................................................................................... 15
1.5.2 Vigas y Viguetas ............................................................................................................... 15
1.5.3 Forjado ............................................................................................................................ 16
1.5.4 Cimiento .......................................................................................................................... 16
1.5.5 Tirantes.......................................................................................................................... 166
1.5.6 Arcos ................................................................................................................................ 17
Módulo de Tecnología
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INTRODUCCIÓN
El área de Tecnología e Informática hace parte de las áreas fundamentales en la
Educación colombiana, organizados por conjuntos de grados. Para el caso de
octavo y noveno grado, se ha estructurado unos contenidos teniendo en cuenta
los lineamientos del área.
El propósito de este módulo de las ESTRUCTURAS, es propiciar en el estudiante
la obtención de un pensamiento tecnológico que le permita comprender ciertos
mecanismos presentes en el mundo moderno y los pueda sistematizar utilizando
las Tic’s, como herramienta para la obtención del conocimiento.
El módulo consta de un capítulo organizado en cinco partes: se inicia con el
conceptos fundamentales como: fuerza, cargas y esfuerzos; luego abordaremos
las condiciones de las estructuras; seguidamente hablaremos sobre los tipos de
estructuras; posteriormente con la utilidad de las estructuras; y para finalizar con
los elementos fundamentales de las estructuras.
Amigo estudiante, te invitamos a apropiarte de manera significativa de los
contenidos que se plasman en este módulo y lo puedas complementar para
construir conocimientos más completos que serán de gran utilidad para tu vida.
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FLUJO PARA LA OBTENCIÓN DE CONOCIMIENTOS
TALLER #1: EVALUACIÓN DE ENTRADA
1. Para ti, ¿Qué es una estructura?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
2. Haga un listado de las partes de una estructura
________________, ________________, ________________,
________________ y ________________.
3. Para ti, ¿un lápiz es una estructura? SI _____ NO _____
Porque, _____________________________________________________
____________________________________________________________
Lectura
General
Resuelva la evaluación de entrada
Lectura comprensiva de
la unidad respectiva
Discusión de
contenidos
Desarrollo de
habilidades y destrezas específicas
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1. ESTRUCTURAS1
La estructura (del latín structūra) es la disposición y orden de las partes dentro de
un todo. También puede entenderse como un sistema de conceptos coherentes
enlazados, cuyo objetivo es precisar la esencia del objeto de estudio.2
Una Estructura es un conjunto de elementos unidos entre sí, destinados a
soportar las fuerzas que actúan sobre ellos.
Los elementos que configuran una estructura son definidos por unos rasgos
básicos o característicos, y se diferencian o se individualizan los unos respecto a
los otros por lo que llamamos rasgos distintivos. Habrá rasgos distintivos que nos
permitirán aislar colectivos, grupos entre los colectivos e individuos entre los
grupos. Este concepto es aplicable a todas las ciencias, y entre ellas a las
sociales, donde permiten hacer análisis de los grupos que las integran y de la
dinámica que pueden generar.
En este sentido, se puede hablar de: Estructura Social, Estructura Matemática,
Estructura Química, Estructura Estelar, Estructura Organizacional y Elemento
Estructural.
1.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES.
En esta parte se abordan conceptos como: Fuerza, Carga, y Esfuerzos. Veamos: 1 www.áreatecnología.com
2 https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=estructuras
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1.1.1 Fuerza. Es todo aquello capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) o de
modificar su estado en reposo o en movimiento (efecto dinámico).
Las fuerzas se representan con una flecha (vector), donde la longitud del vector
es la intensidad de la fuerza, la flecha la dirección y el principio del vector es el
punto donde se aplica la fuerza.
1.1.2 Cargas. Las fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman CARGAS.
Con relación a las cargas, las encontramos de dos tipos: Fijas y Variables. Las
primeras son las que no varían sobre la estructura. Siempre tienen el mismo valor.
Por ejemplo el propio peso de la estructura y el de los cuerpos que siempre están
en la estructura. Mientras que las segundas, las que pueden variar sobre la
estructura con el paso del tiempo. Ejemplos: la fuerza del aire, el peso de la
gente, la nieve, la lluvia, etc.
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1.1.3 Esfuerzos. Es la fuerza interna que experimentan los elementos de una
estructura cuando son sometidos a fuerzas externas. Los elementos de una
estructura deben soportar estos esfuerzos sin romperse.
Cuando te estiras un dedo de la mano notas una tensión en el mismo que te
causa cierta molestia. Pues bien, los elementos o piezas de una estructura
también sufren tensiones internas porque soportan fuerzas internas que no somos
capaces de ver, pero que están ahí. A estas tensiones internas se les llama
ESFUERZOS.
En resumen: un esfuerzo es la tensión interna que “sufre” un cuerpo sometido a
una o varias fuerzas.
Encontramos cinco tipos de esfuerzos: de tracción, de compresión, de flexión, de
torsión y de cortadura. Veamos:
a) Esfuerzo de Tracción. Un elemento de una estructura está sometido al
esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a ESTI-
RARLO. Las fuerzas actúan hacia el exterior del objeto. Ejemplo: el cable
de una grúa sufre tracción.
b) Esfuerzo de Compresión. Un elemento de una estructura está sometido
al esfuerzo de compresión cuando sobre él actúan fuerzas que tiende a
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APLASTARLO O CONTRAERLO. Las fuerzas actúan hacia el interior del
objeto. Ejemplo: las patas de una silla sufren compresión.
c) Esfuerzo de Flexión. Un elemento de una estructura está sometido al es-
fuerzo de flexión cuando sobre él actúan fuerzas que tiende a DOBLARLO.
Ejemplo: la tabla de una mesa con muchos libros sufre flexión.
d) Esfuerzo de Torsión. Un elemento de una estructura está sometido al es-
fuerzo de torsión cuando sobre él actúan fuerzas que tiende a RETOR-
CERLO. Ejemplo: una llave girando en una cerradura sufre torsión.
e) Esfuerzo de Cortadura. Un elemento de una estructura está sometido al
esfuerzo de cortadura cuando sobre él actúan fuerzas que tiende a COR-
TARLO o DESGARRARLO. Ejemplo: la zona de un trampolín de piscina
unida a la torre.
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TELLER #2
Observe y analice la figura y escriba en la línea en blanco el tipo de esfuerzo que
realiza cada parte de la estructura:
a) La barra horizontal _____________ de _____________ y _____________
b) Los soportes _____________ de _____________
c) Los tirantes _____________ de _____________
d) Las bases _____________ de _____________
e) El apoyo _____________ de _____________
TALLER #3
CON BASE EN ESTA TEORÍA, AHORA TOMA UNA ESTRUCTURA SENCILLA
COMO EJEMPLO:
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1. DIBÚJALA
2. DESCRIBE LOS TIPOS DE CARGAS QUE TIENE LA ESTRUCTURA
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
3. EXPLICA LOS TIPOS DE ESFUERZOS QUE SOPORTA CADA PARTE
DE LA ESTRUCTURA
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________________________________
1.2 CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS.
Toda estructura posee unas condiciones, como: rigidez, estabilidad, resistencia y
peso. Veamos:
1.2.1 Que sea RÍGIDA. Es decir, que no se deforme o se deforma dentro de unos
límites. Para conseguirlo se hace triangulando.
Estructura de no rígida a rígida
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1.2.2 Que sea ESTABLE. Es decir, que no vuelque. Se puede conseguir
haciendo más ancha la base o colocando tirantes.
1.2.3 Debe ser RESISTENTE. Es decir, que cada elemento de la estructura sea
capaz de soportar el esfuerzo al que se va a ver sometido.
1.2.4 Debe ser lo más LIGERA posible. De esta manera ahorraremos en
material y tendrá menos cargas fijas.
1.3 TIPOS DE ESTRUCTURAS.
En nuestro planeta podemos visualizar seis tipos de estructuras. Veamos:
1.3.1 Estructuras Masivas. Son estructuras que se construyen acumulando
material, sin dejar apenas huecos entre él. Ejemplo: Las pirámides de Egipto o
templos griegos.
1.3.2 Estructuras Abovedadas. Son estructuras que tienen arcos y bóvedas. Los
arcos permiten aumentar los huecos en la estructura. Las bóvedas son arcos uno
a continuación del otro. Muy comunes en Iglesias y Catedrales.
1.3.3 Estructuras Entramadas. Son las estructuras que se utilizan en nuestros
edificios de hoy en día. Están constituidas por barras de hormigón armado (con
varillas de acero en su interior) o acero unidas entre sí de manera rígida.
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1.3.4 Estructuras Trianguladas. Están formadas por barras unidas entre sí en
forma de triángulo. Ejemplo: Una grúa de la construcción.
1.3.5 Estructuras Colgantes. Estas estructuras emplean cables de los que
cuelgan parte de la estructura. Esos cables se llaman tirantes o tensores y tienden
a estirarse.
1.3.6 Estructuras Laminares. Están formadas por láminas. Ejemplo: carrocerías
de un auto, carcasa de un teléfono.
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TALLER #4
RETOMA EL EJEMPLO DE LA ESTRUCTURA CON SU DIBUJO DEL TALLER
#1 Y:
1. DESCRIBE LAS CONDICIONES QUE TIENE LA ESTRUCTURA
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________________________________
2. ¿A QUÉ TIPO DE ESTRUCTURA PERTENECE Y POR QUÉ?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________________________________
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1.4 PARA QUÉ SIRVEN LAS ESTRUCTURAS.
La estructura que construye el hombre tienen una finalidad determinada, para la
que ha sido pensada, diseñada y finalmente construida. Podemos hacer un
análisis en función de la necesidad que satisface:
1.4.1 Soportar peso. Se engloban en este apartado aquellas estructuras cuyo fin
principal es el de sostener cualquier otro elemento, son los pilares, las vigas,
estanterías, torres, patas de una mesa, etc.
1.4.2 Salvar distancias. Su principal función es la de esquivar un objeto, permitir
el paso por una zona peligrosa o difícil, son: los puentes, las grúas, teleféricos,
etc.
1.4.3 Proteger objetos. Cuando son almacenados o transportados, como las
cajas de embalajes, los cartones de huevos, cascos, etc.
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1.4.4 Para dar rigidez a un elemento. Son aquellos en que lo que se pretende
proteger es el propio objeto, y no otro al que envuelve, por ejemplo en las puertas
no macizas, el enrejado interior, los cartones, etc.
1.5 ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LAS ESTRUCTURAS.
No todas las estructuras cuentan con los mismos elementos, pero sí es bueno
conocer algunos de ellos:
1.5.1 Pilares o Columnas. Es una barra apoyada verticalmente, cuya función es
la de soportar cargas o el peso de otras partes de la estructura. Los principales
esfuerzos que soporta son de compresión y pandeo. También se le denomina
poste, columna, etc. Los materiales de los que está construido son muy diversos,
desde la madera al hormigón armado, pasando por el acero, ladrillos, mármol, etc.
Suelen ser de forma geométrica regular (cuadrada o rectangular) y las columnas
suelen ser de sección circular.
1.5.2 Vigas y Viguetas. Es una pieza o barra horizontal, con una determinada
forma en función del esfuerzo que soporta. Forma parte de los forjados de las
construcciones. Están sometidas a esfuerzos de flexión.
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1.5.3 Forjado. Es la estructura horizontal (o con una pequeña inclinación),
formada por el conjunto vigas, viguetas, bovedillas, hormigón y solería, que nos
sirve de techo (si hay una planta superior), y de suelo.
1.5.4 Cimiento. Es el elemento encargado de soportar y repartir en la tierra todo
el peso de la estructura, impidiendo que ésta sufra movimientos importantes.
Normalmente soporta esfuerzos de compresión. Los materiales de los que se
compone son: hormigón armado, hierro, acero, etc.
1.5.5 Tirantes. Es un elemento constructivo que está sometido principalmente a
esfuerzos de tracción. Otras denominaciones que recibe según las aplicaciones
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son: riostra, cable, tornapunta y tensor. Algunos materiales que se usan para
fabricarlos son cuerdas, cables de acero, cadenas, listones de madera...
1.5.6 Arcos. Es un elemento que se emplea mucho en las estructuras para dar
solidez y salvar distancias.
TALLER #5
CON RELACIÓN AL EJEMPLO DE ESTRUCTURA DE LOS TALLERES ANTE-
RIORES, AHORA DEBERÁS RESPONDER:
1. ¿PARA QUÉ SIRVE ESA ESTRUCTURA?
Nombre de la estructura __________________
Mi estructura sirva para ________________________________________
____________________________________________________________
2. ¿QUÉ ELEMENTOS FUNDAMENTALES TIENE DICHA ESTRUCTURA?
Mi estructura cuenta con: _____________, _____________, ____________
______________, ________________, _____________ y _____________.
