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sábado, 18 de febrero de 2012

Tipos de estructuras artificiales y la evolución de la construcción

Debido a las grandes aportaciones de ideas (métodos, inventos, etc.) mientras evolucionaba la tecnología y la arquitectura, existen los diferentes tipos de estructuras materiales:


- Estructuras masivas: Aquellas en la cual, se emplea mucho material para hacerlas resistentes y rígidas. Se empleaban antiguamente ya que no había suficientes conocimientos para descubrir un método capaz de crear estructuras más ligeras.
Un ejemplo son las pirámides egipcias.


Pirámides de Gizeh. (29° 58′ 33″ N, 31° 7′ 49″ E) 


- Estructuras abovedadas: Aquellas en la cuales, se emplean bóvedas, arcos y cúpulas para repartir y equilibrar el peso de la estructuras. La fuerza recae lateralmente. Por lo cual, se necesitan contrafuertes o arbotantes para sujetarla. Esta técnica de construcción, proviene del arte gótico, románico y renacentista.
Un ejemplo es la Catedral de Notre-Dame.




48° 51′ 13″ N2° 20′ 57″ E)  


- Estructuras entramadas: Aquellas en las cuales, se emplean una gran cantidad de vigas, pilares, columnas y cimentación con material duro y resistente. Son más ligeras que las anteriores estructuras ya que emplean menos elementos, además de que pueden aumentar su altura.
Un ejemplo de esto son los edificios como el Empire State.


(40° 44′ 54.61″ N73° 59′ 9.26″ W)


- Estructuras trianguladas: Aquellas en las cuales, se emplea el triángulo como elemento para que la estructura sea resistente, ligera y estable. Se realiza con material duro como la madera y el acero (cuchillas y cerchas).
Un ejemplo es la Torre Eiffel.
(48° 51′ 29.95″ N2° 17′ 40.18″ E)

- Estructuras colgantes: Aquellas que estan formadas por tirantes que estabilizan la estructuras, sosteniendo un tablero, con la ayuda de una cimentación y pilares. El ejemplo más simple es un puente colgante ya que se extienden tirantes posibilitando un puente más largo y resistente.
Ejemplo es el Golden Gate (Puente de San Francisco)


(37° 49′ 8″ N122° 28′ 43″ W)


-  Estructuras neumáticas: Aquellas inflables, ligeras y desmontables, siempre sometidas a tracción.
Un ejemplo es una cama hinchable.


- Estructuras laminares: Aquellas que están formadas por láminas de un material simple, donde se conectan todas y que sin ninguna de ellas, se volvería inestable. 
Un ejemplo es un iglu.





- Estructuras geodésicas: Aquellas que están formadas por pentágonos o hexágonos que hacen que sea ligera y resistente. Se emplea en estructuras de formas esférica o cilíndrica.
Un ejemplo es el Domo de Maloka.




            (4° 39′ 19.36″ N74° 6′ 34.12″ W)


A lo largo de la historia, la humanidad ha empleado los materiales que disponía para construir y métodos para hacer una estructura resistente, rígida y estable. Mientras la humanidad evolucionaba, la tecnología avanzaba con estudios que posibilitaban la creación de estructuras fácilmente. Podemos dividir la historia en etapas según los materiales que se empleaban para la construcción. 


Son:
- Prehistoria: Se empleaba la madera y la piedra. Solían construir dinteles y cabañas con palos además de que vivían en cuevas. Un ejemplo es el Stonehenge




(51° 10′ 43.84″ N1° 49′ 34.28″ W)






- Época egipcia: Se empleaba la piedra, madera y argamasa. Solían construir estructuras masivas y emplear pilares con dintel como en los templos egipcios.


Templo Luxor  (25° 43′ 0″ N32° 39′ 0″ E)   
- Época romana: Se empleaba, además de los materiales anteriores, el ladrillo. Solían construir estructuras abovedadas con elementos como cúpulas, arcos y bóvedas. Un ejemplo es el Acueducto de Segovia.

(40° 56′ 54.5″ N4° 7′ 0.3″ W)
- Época artística románica: Se empleaban los mismos materiales que en la época romana. Solían construir fortalezas, castillos e iglesias con arcos de medio punto y contrafuertes. Un ejemplo es la basílica de San Isidoro de León.

(42° 36′ 36″ N5° 34′ 15.6″ W)
- Época artística gótica: Se empleaban los mismos materiales que en el románico. Solían construir estructuras abovedadas como palacios, con arcos ojivales, ligeros y más resistentes además de repartir el peso de la estructuras, aumentaban la altura permitiendo colocar vidrieras. Un ejemplo es la iglesia de Notre-Dame.


- Época de la revolución industrial: Se emplea el acero. Solían construir estructuras metálicas como el puentes, naves industriales barcos con elementos como el triángulo. Un ejemplo es el puente Kwai.


 (14°2'27"N 99°30'13"E)

- Actualidad: Además de emplearse el acero, se emplea el hormigón para reforzar las vigas y pilares. Se suelen construir estructuras modernas como la geodésicas, sobre todo estructuras entramadas. Con todos los avances recogidos anteriormente, se puede construir cualquier estructura posibilitando a otras. Un ejemplo es el Aon Center de Chicago.

(41° 53′ 7″ N87° 37′ 17″ W)





martes, 7 de febrero de 2012

Estructuras estables, resistentes y los perfiles

Para una construcción aguante deben de ser estables, rígidas y resistentes. Por ello, la construcciones estan formado por elementos con estructura que reparte el peso de la construcción.

Estructura débil
Las estructuras resistentes son aquellas que no se puede ni deformar cuando carga peso. Las principales estructuras son:
- Triangulo. Figura geométrica de tres lados indeformable ya que cuando ejerces fuerza para deformarlo, la compresión actúa en dos lados mientras que en el restante solo actúa la tracción. Dos se comprimen y el restante se alarga.

Para convertir las otras figuras geométricas en resistentes, se unen la diagonal que lo divide en triángulos.
Un ejemplo de construcción en la cual se emplee este método es la Torre Eiffel.

(48° 51′ 29.95″ N,2° 17′ 40.18″ E)

- Arco. Linea curva que  reparte su peso por los lados mediante la compresión y la tracción al cargar un peso.
No es lo mismo dintel que arco ya que el arco forma una curva y el dintel el una viga sostenida en dos pilares
Un ejemplo de arco es el arco del triunfo de París.

(41° 23′ 27″ N,2° 10′ 50″ E)

Y de dintel los fragmentos del Stonehenge.

(51° 10′ 44″ N,1° 49′ 34″ W)

Las estructuras estables son aquellas que mantienen su posición ante las fuerzas que ejerce en ella. la estabilidad de una estructura depende de la situación del punto de gravedad.  Cuando más bajo este, más estable es. Por lo cual, si se encuentra fuera de la estructura, es inestable. 

Estructura inestable
El punto de gravedad es un centro imaginario en donde se concentraría toda la masa al comprimirla. La mayoría de todos las construcción, le bajamos el punto de gravedad mediante materiales con forma de triángulo para convertirlo más resistente. 
Un ejemplo es al hacer más estable una farola mediante escuadras.

El perfil es un recurso útil para la creación de estructuras resistentes y ligeros. Según la forma de perfil, puede resistir más y ser más ligero.
Pueden ser:
- Cerrados. Con forma de círculo, cuadrado o tríangulo. Un ejemplo es el perfil de un tubo.


- Abiertos. Con forma de la X, H, T, L, U y V. Un ejemplo es el perfil de las vigas.


lunes, 6 de febrero de 2012

¿Tirarte desde un 6º piso o que te atropelle un coche a 100km/h? Esa es la cuestión

"¿Qué es más fuerte?", "¿Caerse desde un 6º piso o atropellarte un coche a 100km/h?", esta ha sido una pregunta curiosa que nos han preguntado en mi clase y que nos ha hecho que toda la clase, más algunas del IES Celía Viñas promulguemos una campaña de tráfico, respondiendo a esta pregunta del principio de la entrada e indicando los inconvenientes que tiene conducir sin precaución y como surge el tráfico mediante una presentación.




miércoles, 1 de febrero de 2012

Los elementos de una estructura y los cimientos



Los elementos de una estructura que reparte el peso son:

- Pilar. Elementos de la estructura en vertical que sufre la compresión que sostiene las vigas.
Un ejemplo son las columnas.


- Vigas. Elementos de la estructura en horizontal que sufre la flexión sostenida por pilares. Solo puede ser pequeños debido a que no puede soportar grandes pesos a medida que se alarga.
Un ejemplo es la madera que se encuentra horizontalmente en esta imagen.


- Arcos. Elementos de la estructura de forma curva que sufre la compresión repartiendo el peso por los lados. Su reparto del peso es diferente ya que lo reparte por dos lugares y no se concentran en un simple lugar. Lo malo es que necesita unos contrafuertes para que soporte el peso. 
Un ejemplo son los arcos ojivales.


- Tirantes. Elementos de una estructura que soporta el esfuerzo de tracción.
Un ejemplo son las cuerdas colgantes del puente de San Francisco. 


- Cimientos es el elemento de una estructura que lo une con el suelo que para que mantenga su estructura y reparta el peso.


Pueden ser:
  • Zapato. La estructura se apoya sobre un bloque de roca repartida en cada uno.
  • Calzada. Los bloque de piedra se unen.
  • De fracción. Los pilares se alargan más. (Se suele emplear en zona pantanosas).