SEMINARIO MENOR DIOCESANO SAN JOSÉ DE CÚCUTA Especialidad: Humanidades Jornada: Mañana Modalidad: Mixto Carácter: Privado

Dane: 354001001520 Nit. 890.501.795-6

“LA JUVENTUD A JESUCRISTO QUEREMOS DEVOLVER”

LOGRO: Explica el concepto de estructuras y lo aplica, entendiendo la importancia de las mismas en la construcción.

Ciudad Multiforme: observa cuidadosamente esta ciudad imaginaria. Se encuentra llena de estructuras que podrías ver en distintas partes del mundo. ¿Cuántas formas ves?

ESTUDIANTE: GRADO: NOVENO GUIA: 02 IV P

EDUCADOR(A):ASTRID MILENA BARRERA GARCIA AREA: INFORMATICA/TECNOLOGIA FECHA: 22/10/2013

CONCEPTO La estructura se puede definir como un conjunto de elementos simples dispuesto de tal forma que permitan soportar pesos y cargas, sin romperse, ni sufrir deformaciones excesivas de otras partes del sistema o mecanismo.

La mayoría de los objetos fabricados por las personas disponen de una estructura. Puedes reconocer muchas estructuras a simple vista, como la de una grúa, un taburete, una antena de televisión o una bicicleta. También existen estructuras naturales. Por ejemplo, esqueletos, conchas, panales, etc.

TIPOS DE ESTRUCTURAS Si observas detenidamente las estructuras están hechas con diferentes materiales, formas y dimensiones, se pueden clasificar en: Laminar Los coches son de acero y tienen este tipo de estructura, si observas se ensamblan paneles a los que se le

ha dado forma. De armazón Las torres eléctricas se construyen con perfiles o barras, atornilladas unas con otras. De hormigón armado Los edificios modernos se construyen con este tipo de estructura (cimientos, pilares y vigas de

hormigón armado). Vigas metálicas Naves industriales.

CLASES DE ESTRUCTURAS Las estructuras se pueden clasificar de muchas maneras, atendiendo a infinidad de criterios y variables. Si nos referimos a la forma que tienen y a como se reparten los esfuerzos, las cargas y las acciones que actúan sobre ellas, se pueden establecer tres grandes grupos:

Lineales Si la resistencia actúa en una única dirección, como es el caso de un pilar, un tensor, una viga, etc. Superficiales Cuando la resistencia se reparte por toda la superficie de la estructura, como

ocurre en el muro de una presa, en una bóveda, en la carrocería de un coche o en la plataforma de un puente colgante. Espaciales Cuando contienen elementos que combinan y configuran resistencias en las tres

dimensiones. Un edificio resiste, por un lado, las cargas y esfuerzos lineales a través de sus pilares y vigas, mientras que, por otro, reacciona con sus forjados a las acciones superficiales.

Cualquier estructura, por muy sólida que nos parezca a simple vista, sufre deformaciones. Atendiendo a la magnitud de estas deformaciones, las estructuras también se pueden clasificar en: Rígidas Cuando la deformación es escasa. Flexible Cuando la deformación es considerable.

Es muy importante que en una estructura haya siempre elementos que sean capaces de absorber las deformaciones que se generan en las distintas partes de la propia estructura, ya que de lo contrario se producirían roturas o grietas. Por ejemplo, las vías del tren y los muros de las casas, presentan cada cierto espacio juntas de dilatación, para poder absorber así las deformaciones que se producen por efecto del calor. ESFUERZOS QUE SOPORTAN LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LAS ESTRUCTURAS Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida. Los tipos de esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son: Tracción Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla. Por

ejemplo, cuando se remolca un coche con un cable, el cable queda sometido a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud. Compresión Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o

aplastamientos. Cuando colocamos un objeto encima de un libro, sometemos a la peana a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.

Cizallamiento o cortadura Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a una pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar con unas tijeras una plancha de cartón estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse sobre otras. Flexión Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a

un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan, o viceversa. Por ejemplo cuando se carga de libros un panel de una estantería, esta se flexiona Torsión Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central. Están

sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales. ELEMENTOS DE SOPORTE La mayoría de las estructuras se construyen combinando varios elementos. La estabilidad de la estructura depende de la forma, de los materiales de los que está hecha y de la disposición de estos elementos. Las vigas, los pilares, las mensuras y los tirantes son elementos resistentes muy frecuentes en las estructuras. Las vigas son piezas de madera, hierro u hormigón armado, que se colocan

horizontalmente dentro de la estructura, se apoyan en dos puntos y están destinadas a soportar cargas. En la construcción de edificios, las vigas sirven de apoyo a las viguetas, que son vigas más pequeñas en las que se sujetan elementos de cerámica y hormigón para formar los forjados que dan lugar a los suelos de las distintas plantas. Los pilares son elementos que se colocan verticalmente y que tienen como

misión servir de apoyo a vigas, cerchas, etc. A diferencia de las columnas, que son cilíndricas, los pilares poseen múltiples formas. Dado que los pilares soportan cargas, están sometidos fundamentalmente a esfuerzos de compresión. Los pilares descansan habitualmente en grandes cubos de hormigón, que se llaman zapatas, para evitar, de esta manera, clavarse en el suelo como consecuencia de la fuerza que soportan. Las mensuras son apoyos o repisas para sustentar otros elementos de la estructura. Generalmente las mensuras se apoyan en las paredes, y sobre ellas descansan balcones, plataformas, vigas, etc. Los tirantes son elementos que soportan y ayudan a dar rigidez a las estructuras, por lo que realizan esfuerzos de

tracción. Los tirantes constituyen la base de las cubiertas triangulares de madera. En forma de cable rectilíneo y fijados por un lado a un pilar, sostienen por el otro el tablero de un puente. Igualmente, los tirantes ayudan a mantener verticales estructuras de una gran altura, como antenas, postes, grúas, etc.

Construcciones de ladrillos Las primeras persona que se establecieron en un lugar fijo para construir sus casas, eligieron las cuencas de los ríos pues había un buen suministro del agua que requería para regar los cultivos. Encontraron que el lodo de las orillas de los ríos era un buen material de construcción con el que hacía bloques que dejaban secar. Esos fueron los primeros ladrillos de la historia.

CIMIENTOS FIRMES Lo primero que debe hacerse para erigir cualquier estructura es preparar el lugar en donde se va a construir. Todo el peso de la construcción descansará sobre su base; por lo tanto es indispensable que la estructura tenga cimientos muy fuertes que no se muevan. El ingeniero tiene que investigar primero que clase de terreno o roca se encuentra bajo el lugar elegido. Para ello utiliza un taladro especial conocido con el nombre de perforadora, que se introduce en la tierra para recoger una muestra de sondaje compuesta de todas las capas de suelo y roca por las que pasa. Esto le indica al ingeniero que hay en el subsuelo. TIPOS DE CIMIENTOS

Si se encuentra roca cerca de la superficie, entonces se puede edificar directamente sobre ella.

Una balsa de concreto grueso colocada bajo el edificio distribuye su peso.

Sobre terrenos blandos, columnas o pilotes de acero o de concreto

llevan el peso de la estructura hasta la roca sólida.

TRIANGULACIÓN DE ESTRUCTURAS Existen muchas estructuras que están formadas a base de triángulos unidos entre sí. Este tipo de estructuras, que adquieren una gran robustez, tienen infinidad de aplicaciones. El triángulo es el único polígono que no se deforma cuando actúa sobre él una fuerza. Al aplicar una fuerza de compresión sobre uno cualquiera de los vértices de un triángulo formado por tres vigas, automáticamente las dos vigas que parten de dicho vértice quedan sometidas a dicha fuerza de compresión, mientras que la tercera quedara sometida a un esfuerzo de tracción. Cualquier otra forma geométrica que adopten los elementos de una estructura no será rígida o estable hasta que no se triangule. A base de triangulación se han conseguido vigas de una gran longitud y resistencia, que se llaman vigas reticuladas o arriostradas, y que se emplean en la construcción de grandes edificaciones que necesitan amplias zonas voladas y sin pilares, así como en la de puentes de una gran luz. Las vigas de este tipo tienen una mayor resistencia que las vigas macizas. RESISTENCIAS DE LAS CUPULAS ¿Alguna vez has volteado la cáscara vacía de un huevo cocido en la huevera y has intentado romperla con una cuchara? Es sorprendente la fuerza que necesitas para hacerlo y ello se debe a que la forma de cúpula de la cáscara es muy resistente. La tención causada por el golpe de tu cuchara llega los lados de la cáscara y dentro de la huevera, extendiéndose por los costados de la estructura. Los techos en forma de cúpula tienen el mismo tipo de fuerza. Los arquitectos los han utilizado en la construcción de edificaciones durante muchos años. Existen dos edificios famosos que tienen cúpulas: el Taj Mahaj en la India y el Capitolio de los Estados Unidos. La próxima vez que visites una ciudad busca edificios que tengan cúpulas.

ESTRUCTURAS DERECHAS

Una pared construida sobre un terreno blando puede inclinarse

Los cimientos aseguran que la pared permanezca estable.

Los cimientos de la torre inclinada de Pisa, Italia, no son suficientes para sostenerla en forma vertical; por ello la torre tiene una inclinación de más de cuatro metros y el terreno continúa hundiéndose lentamente.

ACTIVIDADES 1. Imprimir y leer la guía, se revisará guía impresa 2. Copiar y desarrollar las actividades en el cuaderno en la parte de tecnología, éste debe estar al día con todas las actividades que se hayan realizado en el período tanto de informática como de tecnología. 3. Responder la pregunta de la Ciudad Multiforme 4. Dar tres ejemplos más de estructuras protectoras, sustentadoras y de extensión que podemos encontrar en la naturaleza. 5. Con sus propias palabras defina ¿qué es estructura? 6. Dibuje un ejemplo de cada tipo de estructura 7. Realizar un mapa conceptual sobre las clases de estructuras 8. Relaciona A. Flexión ( ) Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su

eje central.

B. Tracción ( ) Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos.

C. Torsión ( ) Es una combinación de compresión y de tracción.

D. Compresión ( ) Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a una pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras.

E. Cizallamiento ( ) Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla.

9. Defina cada uno de los elementos de soporte 10. Consultar como es la fabricación de ladrillos. 11. Realizar una sopa de letras con las palabras resaltadas (20 x 20) 12. Explicar brevemente en que consiste la triangulación de estructuras, la resistencia de las cúpulas y las estructuras

derechas.

““EELL TTRRAABBAAJJOO NNOO EESS CCOOMMPPLLIICCAADDOO,, NNOO SSEE CCOOMMPPLLIIQQUUEE LLAA

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HHAAGGAAMMOOSS LLAASS CCOOSSAASS BBIIEENN YY AA TTIIEEMMPPOO””.. OK... JUICIO….. MUCHO JUICIO.

LIC. ASTRID MILENA BARRERA GARCÍA