‘‘Estructuras’’

Universidad Nacional Experimental del Táchira

Departamento de Ciencias socialesUnidad Curricular: Lenguaje y

Comunicación

Integrantes: Andry Caicedo Daniela Blanco Natacha Amariles Yusmerly

GutiérrezNoviembre, 2016

ORIGEN E HISTORIA DE LAS ESTRUCTURASDesde la época antigua se ha descrito de

alguna forma las estructuras siendo estas pioneras en lo que respecta al resguardo de la población esto en cuanto a la creación de puentes, carreteras o vías de acceso para lograr conectarse unos y otros sectores con otras poblaciones.

De alguna forma han evolucionado con el transcurrir de los años debido al alto crecimiento de la población que ameritan y requieren cambios constantes en su entorno siempre ha sido parte importante en la arquitectura. Cada vez que se ha querido cerrar algún espacio para refugio de una familia, rendir cultos, comerciar, hacer política entre otras, se ha usado diversos materiales para dar forma a las estructuras, para que estas puedan resguardar y resistir las adversidades de la naturaleza, sin olvidar la belleza arquitectónica y los costos que implica.

Según historiadores y fascinadores de la arquitectura y de las estructuras modernas se han dado a la tarea de procurar INNOVAR de acuerdo a las necesidades propias de los países donde indiscutiblemente se ha incrementado los índices de población trayendo colocando en la palestra la opción de implementar estrategias y de tener visión de futuro para cubrir las expectativas de los lugares donde se haga referencia de esta estructura.

En conclusión en un breve paso por el origen y la historia de las estructuras se puede decir que las mismas son determinantes para el desarrollo de un ciudad o país y que conforme evoluciona el hombre de esa misma forma evoluciona las estructuras apegándose a las nuevas disposiciones en cuanto a material n herramientas incluso instrumentos para dar cumplimiento a lo a las ideas que surgen y concretarlas en estructuras de gran utilidad para el plante.

Características de las Estructuras

Una estructura en un ensamblaje de elementos que mantiene su forma y su unidad, sus objetivos son: resistir cargas resultantes de su uso y de su peso propio y darle forma a un cuerpo, obra civil o maquina.

Las estructuras se derivan en componentes que pueden ser definidos como etapas de desarrollo de un proyecto, los principios de un diseño estructural son sumamente importantes la seguridad, funcionalidad y economía bases que se deben al querer para la realización del mismo.

El diseño estructural se realiza a partir de un adecuado balance entre las funciones propias que un material puede cumplir, a partir de sus características naturales específicas, sus capacidades mecánicas y el menor costo que puede conseguirse.

Una Estructura debe siempre de obtener un rendimiento balanceado entre la parte rígida y plástica de los elementos, ya que en muchas ocasiones, un exceso en alguno de éstos dos aspectos pueden conducir al fallo de la estructura.

tipos de estructuras:Con el mismo orden de ideas, se debe tomar en cuenta los tipos de estructuras que son dos:

Estructuras Reticulares (frame): Se componen por barras rectas o curvas unidos en sus extremos por pasadores o soldadura.

Estructuras tipo placa o cascaron (Shell): Se construye de losas continuas curvas o planas con apoyos por lo general en forma continua en sus bordes, los cuales son tomados en cuenta al momento de realizar una estructura y de escoger los elementos a utilizar los cuales pueden ser: tipo cable, tipo viga , tipo arco , tipo cercha, tipo cascaron o tipo muro, la buena escogencia da más seguridad y apoyo para los constructores y la sociedad.

Tipos de Materiales Constructivos: La ingeniería civil, la rama estructural se responsabiliza por la selección y el uso de materiales de construcción tales como: hormigón, acero, madera, piedra, unidades de arcilla cocida, plástico, entre otros. Se lleva acabo un análisis y un diseño para que estas estructuras resistan de forma segura las fuerzas que se ejercen sobre ellas. En otras palabras, su finalidad es que estas sean funcionales desde el punto de vista resistente. Se asegura que sus diseños satisfagan el estándar para alcanzar objetivos establecidos de seguridad y servicioEl tipo de material usado en la estructura define además de la resistencia ya antes nombrada, la flexibilidad, la durabilidad y muchas otras características. A la hora de diseñar una estructura, un ingeniero dispone de una amplia gama de materiales a su disposición, por lo que debe conocer como seleccionar los materiales o combinación de ellos, que mejor se ajusten a las demandas de su diseño o a su propósito, proporcionándole las propiedades que él requiere. Los errores pueden causar desastres.

Es parte de nuestra labor seleccionar adecuadamente los materiales para lograr que nuestra estructura sea segura, económica y factible.

Se podría decir que en las estructuras los principales materiales empleados al pasar el tiempo, han sido el hormigón (concreto armado), el acero y la

madera, ya que son más accesibles y se pueden combinar entre ellas: Acero-hormigón, madera-hormigón, acero-madera. Por ello se analiza cada uno de

estos materiales.

HORMIGON MADERAACERO

El Acero: es una aleación constituida por hierro y carbono, reduciendo durante el proceso los contenidos de carbono, silicio y azufre que en principio son perjudiciales al acero. Este es un material de gran resistencia con poco peso, facilidad de fabricación.

Esta gran resistencia se traduce en poco peso, ya que se requieren elementos de poco tamaño para satisfacer los requisitos de resistencia. Así mismo, es un material que mantiene sus características sin degradarse a lo largo del tiempo.

El acero es empleado en todo tipo de construcción, desde clavos para obras de madera hasta barras de refuerzo para estructuras de concreto armado. Particularmente el acero estructural corresponde al empleo de perfiles laminados.

La construcción de estructuras de acero implica por una parte la unión de las piezas y por otra el alzado de ellas para ser colocadas en el lugar especificado. La conexión de las piezas es de especial cuidado ya que deben garantizar el comportamiento como un sistema estructural; estas conexiones pueden ser hechas mediante soldaduras, pernos o remaches.

El hormigón: (Concreto armado) es un material semejante a la piedra que se obtiene mezclando arena y grava con cemento, agua y en ocasiones un aditivo; estos materiales se fabrican formando un concreto en estado plástico que se coloca en moldes colocados hasta que el concreto endurece.

La maleabilidad del estado plástico en que se fabrica en concreto, permite una libertad en la selección de formas; asimismo el vaciado en que se coloca permite la continuidad de los elementos en una estructura. Además, la durabilidad, permeabilidad, resistencia al fuego y a la intemperie son atributos de este material (González y Robles, 1997).

Desde el punto de vista de la estructura, las principales estructuras donde se emplea el concreto armado son las losas y vigas monolíticas, losas planas sin vigas, cascarones de cubierta simple o doble curvatura, domos y en el diseño de puentes. Todas esta formas indican la adaptabilidad del material, porque la forma se ajusta a la manera más económica de funcionar.

La madera: es un material tan antiguo como moderno, se puede obtener directamente de los árboles o del producto fabricado con el fin de ser empleado como estructura de edificio. La madera para estructuras se dispone en las siguientes formas: Madera aserrada en tamaños-corrientes (2 a 4 pulgadas o

más espesor), vigas y tirantes (5 pulgadas o más de espesor y ancho de 2 pulgadas o más).

Postes y maderas (secciones trasversales cuadradas o casi cuadradas de 5x5 pulgadas o más grandes y anchas).

terrazas (madera de 2 a 4 pulgadas de espesor, clasificada para usos planos).

Las propiedades de la madera varían según la especia, contenido de humedad, clase y uso. La construcción con madera estructural consiste en la unión de las piezas de madera de tamaños estándar, y debe señalarse que existe una variedad de tamaños y que este se especifica por el ancho b y altura h con incrementos en centímetros o en pulgadas. Por otra parte, para el ensamblaje de las piezas existen varias formas de conectarlas, mediante uniones de clavos, tornillos, adhesivos y demás.

El diseño de estructuras implica obtener dimensiones de elementos que sean tanto económicos como seguros durante la vida de la estructura.

Avances Tecnológicos Aplicados a la Ingeniería

Civil¿Qué sería de la comunicación si no se hubiera inventado el telégrafo? ¿Qué sería de nuestras vidas si no se hubiera descubierto la electricidad? A lo largo de los años la humanidad se ha encontrado en la constante carrera de la evolución, para así descubrir maneras de simplificar nuestro diario vivir, tratando de satisfacer necesidades cada vez en menor tiempo. Para ello existe la tecnología, la cual nos envuelve en un mundo de maravillas, de novedades, de aparatos electrónicos, de circuitos y de más. Los cuales pueden ser aplicados en cualquier campo profesional dependiendo de las necesidades. Se hablará entonces un poco de los avances tecnológicos aplicados en el campo de la ingeniería civil y como reducen problemas de los mismos.

La tecnología avanza a pasos agigantados. Se puede utilizar software especializado en los cálculos y diseños de estructuras. La nanotecnología mejoraría la revisión del estado de la estructura en la incorporación a los polímeros. El hormigón translúcido nos permitirá tener menos carga, mayor resistencia e iluminación en los interiores.

Anteriormente para poder medir la resistencia de un edificio o una estructura, conocer si podría soportar las grandes cargas, así como su propio peso, había que realizar muchos cálculos físicos y matemáticos, mediante la utilización de fórmulas. Ahora existen diferentes tipos de software muy útiles para los ingenieros civiles tales como el ETABS o el SAP2000, los cuales permiten diseñar edificios desde la nada, estructuras que nos salgan de la imaginación y al mismo tiempo mediante el ingreso de valores, tipos de materiales, grosores de columnas, de losas, vigas, número de varillas, además de otros tipos de datos calcular resistencias, deformaciones, y mediante animaciones conocer si el edificio resistirá o no a nuestros valores.

Existen también investigaciones para la utilización de nanotecnología. La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Se está buscando la utilización de nanotecnología en los polímeros utilizados en carreteras, los barandales puedan auto repararse si llegasen a sufrir daños por impactos, así también aplicarlo en el asfalto de las carreteras para saber en qué parte se encuentra el daño, ya sea esto un bache o fisuras, conocer de su estado y si necesitase revisión.Otro avance tecnológico en la Ingeniería Civil está en la investigación de una pintura que proteja la estructura y pueda encontrar fallas en la misma. Es una pintura ecológica que está siendo desarrollada en la Universidad de Strathclyde en Glasgow, Escocia. La pintura ecológica utiliza nanotecnología, la cual se obtiene de productos reciclados como lo son las cenizas volantes y nanotubos de carbón alineados que poseen propiedades semejantes al cemento pero de más fácil colocación.

Otro descubrimiento tecnológico innovador para la Ingeniería Civil es la del material conocido como Hormigón Translúcido. El mismo se consigue ya sea por la utilización de la fibra óptica o también de un polímero. La fibra óptica es una hebra muy fina ya sea de silicio o también de vidrio que es conductora de la luz. El grosor de esta fibra no es mayor al de un cabello humano y tiene como sus componentes al láser, a la fibra óptica y un fotodiodo (detector de luz).El hormigón translúcido que utiliza fibra óptica fue inventando por los mexicanos: Ingeniero Civil José Sosa Gutiérrez e Ingeniero Civil Sergio Omar Galván Garcés. Este tipo de hormigón fue descubierto en el año 2005 como proyecto para su tesis de graduación. Gracias a los avances tecnológicos, la Ingeniería Civil con el avance del tiempo podrá contar ya no solo con cemento, agua, arena y piedra para la construcción de edificios, sino también con elementos aún más potentes que contribuyan con la resistencia de las estructuras, que permitan también su auto reparación, que mejore su estética y los medios donde puedan ser utilizados. De esta forma nos preguntamos: ¿Hasta donde la tecnología podrá ayudarnos a los Ingenieros Civiles en el cumplimiento de nuestra labor?