![Page 1: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/1.jpg)
UNITAT DIDÀCTICA 1
ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICS
![Page 2: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/2.jpg)
Estructures i esforços mecànics
![Page 3: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/3.jpg)
ESTRUCTURES
DEFINICIÓ:
Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma que són capaços de suportar càrregues sense deformar-se massa ni trencar-se
![Page 4: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/4.jpg)
Funcions de les estructuresLes funcions principals són tres:•Suportar l’acció de forces exteriors i interiors.•Aguantar el propi pes i el de les càrregues que li carreguem sense deformar-se excessivament.•Mantenir l’estabilitat.
Ha de ser: RESISTENT, RÍGIDA, ESTABLE
Però també•Salvar distàncies (p.e. ponts, grues ...)•Protegir objectes (caixes d’embalatges ...)•Donar rigidesa a determinats elements (p.e. Porta blindada, armadura del formigó ...)
![Page 5: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/5.jpg)
Suportar càrregues Protegir objectes
Salvar distànciesDonar rigidesa
![Page 6: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/6.jpg)
Classificacions de les estructures
• Estructures animals: esquelet, ...• Estructures vegetals: arbres ...• Estructures minerals: coves ...
Segons l’origen:
Estructures naturals: aquelles que podem trobar a la natura, no creades per l’home
Estructures artificials: aquelles creades per l’home amb una sèrie d’elements estructurals i que formen part de qualsevol objecte tecnològic
![Page 7: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/7.jpg)
ELEMENTS ESTRUCTURALS
• A - FONAMENTS: La part que està sota terra i serveix de base.
![Page 8: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/8.jpg)
ELEMENTS ESTRUCTURALS
• B - ELEMENTS VERTICALS: Columnes, pilars, murs ... – Solen suportar forces de compressió. – De vegades també esforços laterals de flexió.
![Page 9: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/9.jpg)
ELEMENTS ESTRUCTURALS
• C - ELEMENTS HORITZONTALS: Bigues, travessers, jàsseres, llindes ...– Solen ser més llargues que amples.– Estan sotmeses a flexió i a cisallament
![Page 10: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/10.jpg)
ELEMENTS ESTRUCTURALS
• D – TIRANTS: Són cables o barres sotmesos a tracció que serveixen per augmentar l’estabilitat i resistència de les estructures.
![Page 11: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/11.jpg)
ELEMENTS ESTRUCTURALS
• E – ARCS, VOLTES I CÚPULES: Són elements arquitectònics que mitjançant l’ús de formes corbes cobreixen espais i recintes i salven distàncies.
![Page 12: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/12.jpg)
ELEMENTS ESTRUCTURALS
• PERFILS: Les grans estructures metàl·liques actuals es construeixen bàsicament amb perfils estructurals d’acer laminat amb calent. Les més petites amb tubs estructurals.
![Page 13: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/13.jpg)
TIPUS D’ESTRUCTURES ARTIFICIALS
A - D’armadura o reticulades: formades per elements resistents units o engalzats entre si, constituint l’esquelet de diversos tipus d’objectes o construccions. Segons la disposició dels elements es poden classificar en:– Estructures tramades– Estructures triangulades: – Estructures penjades:
![Page 14: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/14.jpg)
D’ARMADURA O RETICULADES
A1 - Estructures tramades: formades per barres verticals (columnes o pilars) i barres horitzontals (bigues) unides de forma rígida. Exemple: estructures de formigó armat
![Page 15: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/15.jpg)
D’ARMADURA O RETICULADES
A2 - Estructures triangulades: Construccions metàl·liques formant triangles, que és la forma geomètrica més simple encara que rígida, amb resistència i lleugeresa. Exemple: Grues, torres d’alta tensió
![Page 16: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/16.jpg)
D’ARMADURA O RETICULADES
A3 - Estructures penjades: El pes de la construcció és suportat per cables o barres (tirants) unides a les peces de suport. Exemple: els ponts penjants, envelats, ...
PONT PENJANT D’AMPOSTA
GOLDEN GATE
![Page 17: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/17.jpg)
TIPUS D’ESTRUCTURES ARTIFICIALS
B - Laminars o carcassa: formades per làmines o plafons units entre si que solen envoltar l’objecte (carrosseria d’un vehicle, bolígraf, ...)
![Page 18: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/18.jpg)
TIPUS D’ESTRUCTURES ARTIFICIALS
C - Massives: formades per acumulació de material sense a penes forats (piràmides, dics ...)
NAVETA DES TUDONS PIRÀMIDES EGIPCIES
![Page 19: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/19.jpg)
TIPUS D’ESTRUCTURES ARTIFICIALS
VOLTES PNEUMÀTIQUESGEODÈSIQUES
D - Altres tipus d’estructures:Voltes:permetent estructures més lleugeres i resistents: (esglésies, catedral )Pneumàtiques: La pressió d’aire a l’interior de l’estructura aguanta la càrregaGeodèsiques: formada per la repetició de polígons simples, com el triangle, de gran resistència i lleugeresa.
![Page 20: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/20.jpg)
MASSIVAD’ARC O DE VOLTA
RETICULADA O D’ARMADURA
LAMINAR O DE CARCASSA
PENJANT TRIANGULARTRAMADA
![Page 21: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/21.jpg)
LAMINAR O CARCASSA
ESTRUCTURES
D'ARMADURA
Actualment, bàsicament distingim dos tipus d’estructures:
![Page 22: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/22.jpg)
Disseny d’una estructura:materials i forma
Diferents materials d’una estructura
Diferents maneres de subjectar una cistella de bàsquet
![Page 23: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/23.jpg)
CONSIDERACIONS RESPECTE EL MATERIAL
• Resistir els esforços (pesos i càrregues)
• Evitar deformacions
• Resistència als agents ambientals
• Lleugeresa
• Cost
• Disponibilitat del material
• Manteniment de l’estructura
![Page 24: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/24.jpg)
CONSIDERACIONS RESPECTE LA FORMA
• Forma adequada a la funció
• Estable (que no bolqui)
![Page 25: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/25.jpg)
Estructures metàl·liques
Unions rígides o unió articulada
Palau Sant Jordi
Pont de les Peixateries Velles Estació de Port-BouTriangulació
![Page 26: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/26.jpg)
Elements que intervenen en una estructura metàl·lica
Perfils estructurals laminats més usuals Bigues i pilars
Tornapuntes Tirants i tensors
![Page 27: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/28.jpg)
Representacions i mesures de les forces
Segons com actuïn les forces, els efectes que provoquen poden ser molt diferents
Dinamòmetre (Per mesurar forces)
Representacions de les forces
![Page 29: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/29.jpg)
La resistència, tenacitat i fragilitat
Aquí el vidre ès molt resistent a alguns esforços
La resistència a deformar-se i a trencar-se
El vidre és fràgil. El martell és tenaç
![Page 30: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICSinformatica.iesalgarb.es/pmar3/03Estr/03EstrCA.pdf · ESTRUCTURES DEFINICIÓ: Una estructura és un conjunt d’elements units entre ells de tal forma](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040508/5e4ca3939917b7302a3d0dbc/html5/thumbnails/30.jpg)
L’elasticitat, la plasticitat i la duresa
La duresa del diamant
Materials elàstics El paper d’alumini és un material mal·leable i el coure és molt dúctil