Estructuras Tecnológicas
Una estructura tecnológica es una organización y ordenación de las partes que componen un objeto, que debe ser pensado y diseñado de acuerdo a la utilidad y uso que se le quiera dar.
A continuación lee y aprende los conceptos básicos sobre estructuras: Realiza las actividades propuestas, para que aprendas interactuando con las estructuras y las fuerzas que actúan sobre ellas
Para qué se utilizan las estructuras
La estructuras artificiales son lasque construye el ser humano con una finalidad determinada, para ello han sido pensadas, diseñadas y finalmente fabricadas.
De acuerdo a la necesidad que satisfacen, las estructuras sirven para:
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.
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, telesféricos, etc.
Proteger objetos: cuando son almacenados o transportados, como las cajas de embalajes, los cartones de huevos, cascos, etc.
Para dar rigidez a un elemento: son aquellos en que lo que se pretende protege es el propio objeto, y no otro al que envuelve , por ejemplo en las puertas no macizas el enrejado interior, los cartones, etc.
Es la distribución de las partes de un cuerpo, aunque también puede usarse en sentido abstracto. El concepto, que procede del latín structura, hace mención a la disposición y el orden de las partes dentro de un todo.
A partir de esta definición, la noción de estructura tiene innumerables aplicaciones. Puede tratarse de la distribución y el orden de las partes principales de un edificio o de una casa, así como también de la armadura o base que sirve de sustento a la construcción. Por ejemplo: “A simple vista parece un edificio muy moderno, pero habría que analizar su estructura”, “Me encanta la estructura de esta casa, con el baño ubicado junto a la habitación principal”, “Una falla en la estructura causó el derrumbe de una torre en Kuala Lumpur”.
Importancia De La Estructura
La estructura en la arquitectura desempeña un papel muy importante en cualquier edificación, ya que es el esqueleto que lo sostiene y gracias a el se puede levantar y detener. Simplemente el hecho de que se sostenga el edificio
Otra razón por la cual la estructura es sumamente importante es porque es determinante en la organización de todos los espacios, existen varias ventajas y desventajas sobre la elección de la estructura y conforme los anos han pasado esta ha ido evolucionando hasta nuestros días teniendo los métodos mas modernos para lograr cosas realmente increíbles que el hombre nunca imagino crear.
La relación entre espacio y estructura se puede entender de diferentes maneras, ya que en algunos casos podemos dejar que la estructura rija a nuestro edificio definiendo los lugares que uno quiere crear o que nuestro edificio rija la estructura forzando que esta se adapte a nuestros espacios.
Mies Van der Rohe
“El arte de la construcción no ha de ser objeto de especulación intelectual, en realidad solo puede entenderse como un acto vital y es expresión de como se afirma el hombre respecto a su entorno y como pretende dominarlo”
La arquitectura de Mies se caracteriza por la sencillez de los elementos estructurales, por la composición geométrica y por la ausencia total de elementos ornamentales. Se basa en las proporciones.
La importancia en la casa Hubbe en cuanto a la estructura es la diferencia que existe entre los espacios públicos y los espacios privados y la conexión que existe entre estas dos. Existen dos cubos de espacios privados y entre estas existe la transparencia y la importancia a la abertura que se le da al espacio al centro para aprovechar las diferentes vistas.
Los elementos estructurales son muy importantes para Mies ya que usa columnas en forma de T que sostienen al edificio y funcionan como un esqueleto que sostienen al conjunto.
Es importante recalcar lo importante que es la selecciono de materiales para Mies van der Rohe ya que en conjunto con su estructura forman un todo.
En la Lectura de Robert Venturi nos podemos dar cuenta como el se opone a los que muchos consideran las opiniones establecidas, doctrinas establecidas.
Historia De La Estructura
AÑO 13000 A. C :
los primeros pobladores ya construían sus tiendas con estructuras de palos sobre los que colocaban pieles de animales.
AÑO 8OOO A.C:
se hace la primera construcción de puentes con troncos y pilares de piedras planas y su objetivo era permitir el paso de personas sobre un rió de poca profundidad sin mojarse.
AÑO 2500 A.C:
se inventa el cigoñal que es una especie de grúa para extraer agua a un recipiente altos materiales eran madera piedra y tela. También es creado el telar que era utilizado para la construcción de tejidos y los materiales empleados eran dos troncos verticales y tres transversales.
AÑO 1400 A.C:
se utilizo la construcción de acueductos para transvasar agua en lugares separados por valles o zonas bajas
AÑO 4320 A. C:
se hizo un gran avance muy grande ya que se creo el andamio para poder subió los materiales como las piedras y eran general mente construidos con madera.
AÑO 1132 D.C:
se crearon los puentes con viviendas encima construido principal mente en piedra y uno de los que se conserva todavía se encuentra sobre el arno en Florencia.
también hubo los barcos de madera los cuales eran satisfactorios así la embarcación era mas resistente a las olas
AÑO 1555 D. C:
se emplearon las estructuras para iglesias y cátedras y son columnas y paredes que sujetan el peso del edificio no se utiliza casi la madera solo para los andamios los techos y los materiales empleados era piedra madera y un poco de acero
SIGLO XVIII:
se invento el primer puente de acero, en Inglaterra entre los años 1775-1779 de 30 metros, y 387 toneladas de hierro fundido sobre un rió y a partir de este momento se empieza a remplazar la piedra y la madera.
AÑO 1884 D.C:
la estatua de la libertad donación del gobierno a los EE UU que simboliza la libertad. tiene 45 metros de altura y una estructura de acero interna la cual posee ascensores para la subida y bajada de los visitantes y una escalera en forma de caracol y por su exterior va recubierta de una chapa de cobre.
SIGLO XX:
se formaron las torres de energía para el consumo de energía de las ciudades y granizando la seguridad de personas y animales que pasan al lado de ellas. el material utilizado fue acero galvanizado y pintado que manejaban cables de 220000 voltios de tensión.
TIPOS DE ESTRUCTURAS
Masivas: Grandes bloques de material macizo, sin dejar apenas hueco. Los elementos que las componen trabajan a compresión. Ej: pirámide, un castillo, pedestal de una estatura
Abovedadas: Arcos, bóvedas, cúpulas. Sus elementos trabajan a compresión. Su principal finalidad es la de cubrir un espacio, entre dos muros en el caso de las bóvedas o entre 4 o más en el de las cúpulas. Ej: acueducto, iglú, etc.
Entramadas: Emparrillado de materiales. Ej: forjado de hormigón, armado, vías del tren, etc).
Pilares: Elementos resistentes dispuestos en posición vertical, que soportan el peso de los elementos que se apoyan sobre ellos. Cuando presentan forma cilíndrica se les denomina columnas.
Vigas: Elementos colocados normalmente en posición horizontal que soportan la carga de la estructura y la transmiten hacia los pilares.
Forjado: Es el suelo y el techo de los edificios
Trianguladas o de barras: Normalmente metálicas o de madera
Laminares: En forma de carcasa, láminas, planchas, paneles… Ej: funda rígida de las gafas, carcasa de un ordenador, etc.
Neumáticas: Estructuras con aire dentro que adoptan una determinada forma. Ej: un balón de playa, neumático, etc.
Geodésicas:Triángulos y polígonos que componen la superficie de una esfera o semiesfera
Condiciones de las Estructuras
1ª) que sea rígida: es decir que no se deforme o se deforma dentro de unos límites. Para conseguirlo se hace triangulando, es decir con forma de triangulo o con sus partes en forma de triangulo.
2ª) que sea estable: es decir que no vuelque cuando está sometida a fuerzas externas. Se puede conseguir haciendo más ancha la base, o colocando tirantes.
3ª) debe ser resistente: es decir que cada elemento de la estructura sea capaz de soportar el esfuerzo al que se va a ver sometido (que no rompa). El tamaño y la forma de cada elemento es lo que hará que soporten los esfuerzos. Para que aguanten más las vigas se construyen con perfiles (formas).
4º) debe ser los más ligera posible, así ahorraremos en material, tendrá menos cargas fijas y será más barata. Hay elementos que solo cambiando su forma son más ligeros y aguantan incluso más peso.
La forma de las vigas se llama perfil. Aquí tienes algunos ejemplos de los perfiles de los diferentes tipos de vigas metálicas más comunes:
El perfil en H y en T son de los más usados, ya que con poco material aguantan grandes esfuerzos.
Esfuerzos en las Estructuras
Un esfuerzo 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 ni deformarse.
Pongamos un ejemplo para que quede más claro.
Cuando te tiras de un dedo de la mano hacia fuera (fuerza externa), notas una tensión en su interior que te causa cierta molestia. Pues bien los elementos de una estructura (una viga por ejemplo), cuando están sometidos a una fuerza externa, también soportan en su interior unas tensiones internas o esfuerzos que no somos capaces de verlos, pero están ahí, al igual que las del dedo de la mano. A estas tensiones internas es a lo que se le llama esfuerzos.
Hay 5 tipos de esfuerzos diferentes:
- Esfuerzo de Tracción: Un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a estirarlo. Un ejemplo sería el cable de una grúa. Ojo tiende a estirarlo, pero un una estructura no debe conseguirlo nunca, por lo menos de forma visual (que se vea a simple vista). Esto debe pasar para todos los esfuerzos explicados a continuación.
- Esfuerzo de Compresión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de compresión, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a comprimirlo (juntarlo). Ejemplo las patas de una silla.
- Esfuerzo de Flexión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de flexión, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a curvarlo. Un ejemplo es la tabla de una mesa.
Estos 3 tipos de esfuerzos son lo principales, pero hay más.
- Esfuerzo de Torsión: Un elemento está sometido a un esfuerzo de torsión, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a retorcerlo. Ejemplo: una llave abriendo una cerradura.
- Esfuerzo de Cortadura: Un elemento está sometido a un esfuerzo de cortadura, cuando las fuerzas que actúan sobre él, tienden a cortarlo o rasgarlo. Ejemplo: trampolín de una piscina en la parte de su unión con la torre.
Veamos todos los ejemplos en una estructura para un columpio:
Cuando queremos construir una estructura, esta, tiene que cumplir unas condiciones. Las 4 siguientes son obligatorias en todas las estructuras.
Tipos de Cargas en las Estructuras
Las cargas son las fuerzas que tienen que soportar.
- Cargas Fijas: 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.
- Cargas Variables: las que pueden variar sobre la estructura con el paso del tiempo. Ejemplos: la fuerza del aire, el peso de la gente, la nieve, etc.
Bibliográfia
https://www.gestiopolis.com/estructura-organizacional-tipos-organizacion-organigramas/
https://aprendotecnologia4.wordpress.com/2011/03/12/12/https://definicion.de/estructura/
http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/LAS%20ESTRUCTURAS.htm
http://estructuras-j-k.blogspot.com.co/2011/05/historia-de-las-estructuras.html
http://www.arqred.mx/blog/2010/06/02/la-estructura-y-su-importancia-en-la-arquitectura/
