nuevo documento de microsoft word
TRANSCRIPT
Armadura (construcción)Saltar a: navegación, búsqueda Para otros usos de este término, véase Armadura.
Armadura
Armadura a dos aguas
Armadura de la iglesia Saint-Girons, en Monein (Francia)
Se denomina armadura la estructura formada por un conjunto de piezas lineales (de madera o metálicas) ensambladas entre sí, que se utiliza para soportar la cubierta inclinada de algunos edificios. La disposición de la cubierta, a una dos, tres, cuatro o más aguas, influye lógicamente en la característica de la armadura que debe sostenerla. Frecuentemente las armaduras estructuralmente son celosías planas, aunque existen armaduras de otro tipo que no son celosías.
En un primer apartado se explica como se organizan las distintas piezas de la armadura para soportar los esfuerzos de tracción y compresión. A continuación se exponen algunos tipos de armadura, caracterizando cada caso el modo en que se sitúan o ensamblan entre sí las distintas piezas.
Índice
1 Piezas que componen la armadura de una cubierta 2 Distintos tipos de armaduras de cubierta 3 Véase también 4 Weblinks 5 Referencias
Piezas que componen la armadura de una cubierta
En la armadura de una cubierta se distinguen los "cuchillos" formados por un conjunto de piezas situadas en un plano vertical de modo que permite salvar la luz del edificio, y que sirve para apoyar en ellos otras piezas situadas en el plano de los faldones de la cubierta. Los cuchillos están formados básicamente por dos piezas (llamadas pares) inclinadas que se unen en la cumbrera y se apoyan en los muros laterales. Los dos extremos inferiores de los dos pares quedan unidos por una tercera pieza denominada tirante. Cuando el ancho que debe salvar el cuchillo es grande suele disponerse otra pieza (el pendolón) que une el encuentro superior de los dos pares con el punto medio del tirante.
En el plano de los faldones, se sitúa la viga caballete o cumbrera, que une los puntos superiores de los cuchillos, la carrera situada debajo de los extremos inferiores de los pares, de modo que es en ello donde realmente se apoyan los cuchillos, a la carrera también se le llama parhilera y durmiente; uniendo unos cuchillos con otros a espacios regulares a los largo de cada par se sitúan las correas, y perpendiculares a ellas, y por tanto también a los cerramientos del edificio, cargan los cabios. Sobre estos se sitúan un tablazón de madera, denominado a veces enlatado, que es el que sostiene directamente las tejas o placas de cubierta.
También se denomina armadura a las barras de acero que se disponen en el interior del hormigón armado para completar su capacidad portante.
Distintos tipos de armaduras de cubierta
Teniendo en cuenta el modo en que se organizan las piezas que componen la armadura se distinguen los siguientes tipos:
Armadura de dos aguas. La que forma dos vertientes para arrojar de cada lado del edificio las aguas llovedizas lejos de sus muros.
Armadura molinera. Aquélla cuyos pares cargan sobre las paredes en dirección perpendicular y sobre ellos se ponen los ramajes, zarzos, cañas o tablas paralelas a las paredes y encima, las tablas con dirección opuesta.
Armadura de paripicadero. Lo mismo que la armadura molinera con la diferencia de que los pares se asientan sobre soleras y carreras con los cortes de picadero y embarbillado o patilla.
Armadura de pendolón. Armadura de dos aguas cuyos pares apoyándose oblicuamente con varios cortes de patilla, barbilla y despalmado en los extremos del tirante, elevan sus testas a sostener el pendolón con el corte despalmado y barbilla. Una armazón así dispuesta se llama forma y estas formas se hacen de uno o más pendolones y con dobles pares se colocan a distancias proporcionadas para cargar sobre ellas las vigas que han de sostener el entablado de la cubierta: se usan en los grandes vanos de los templos, teatros, etc.
Armadura de tijera. Aquélla cuyos pares se enlazan en su extremo superior a media madera cruzándose y se apoyan en el embarbillado o patilla sobre los estribos y tirantes con alguna distancia. Sobre los pares se colocan las viguetillas paralelas a las paredes y encima las tablas con dirección opuesta.
Armadura parilera. La que se compone de un madero llamado hilera que está en medio del edificio en la dirección de su longitud y de otros llamados pares que desde la parte superior de las paredes que hay en cada lado de la hilera van a juntarse con ésta formando ángulo.
Armadura quebrantada. La que se compone de dos armaduras, la una inclinada como las comunes y la otra, que es la superior, como echada por manera que parece una armadura por hilera cuyos pares se han roto.
Armadura rota. La de una techumbre que forma la ventana de una
Una armadura es un marco estructural basado en la rigidez geométrica del triángulo y compuesta de miembros lineales sujetos solamente a compresión o tensión axial.
Los cordones superiores e inferiores son los miembros principales de una armadura; se prolongan de extremo a extremo y se conectan mediante las piezas
de enrejado. 1.
La trabazón es el sistema Integral de los miembros que conectan a los cordones superior e inferior de
una armadura. 2.Un tablero es cualc?uiera de los espacios dentro de la trabazón de una armadura entre cualquiera dos puntos del tablero en un cordón y un nodo o par de nodos
correspondientes en un cordón opuesto. 3.
El talón es el extremo inferior apoyado de una armadura. 4.Un punto de tablero es cualc[u¡era de los nodos entre un miembro principal de la trabazón y un cordón. Una armadura debe estar cargada solamente en los puntos del tablero si sus miembros van a estar sujetos solamente a tensión o compresión axial. Para evitar el desarrollo de esfuerzos secundarios, los ejes centroidales de
los miembros de la armadura y la carga en un nodo deben atravesar un punto
común. 5.Los miembros de fuerza cero teóricamente no sustentan carga directa; su omisión no alteraría la estabilidad de la configuración de la armadura.
Las armaduras Vierendeel son estructuras de vigas reticuladas cjue tienen miembros verticales de la trabazón conectados a los cordones paralelos superior e inferior Las armaduras Vierendeel no son armaduras verdaderas porcdue sus miembros están sujetos a fuerzas de flexión no axiales.
ESTRUCTURAS I
INTRODUCCIÓN
1. ALGUNAS DEFINICIONES
INGENIERIA
“Es el arte de planificar el aprovechamiento de los recursos naturales, así como de proyectar, construir y operar los sistemas y las maquinas necesarias para llevar el plan a su termino.”
“Arte que trata sobre la aplicación de los materiales y de las fuerzas de los materiales. Instinto creador, flexible, independiente, logran objetivos, aprovecha cualquier hecho o teoría de la ciencia con tal de que contribuya a su arte.”
ESTRUCTURA
“Entidad física de carácter unitario, concebida como una organización de cuerpos dispuestos en el espacio de modo que el concepto del todo domina la relación entre las partes”.
Según esta definición vemos que 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.
Ejemplos de estructuras son: puentes, torres, edificios, estadios, techos, barcos, aviones, maquinarias, presas y hasta el cuerpo humano.
¿Qué es un sistema estructural?
Es un ensamblaje de miembros o elementos independientes para conformar un cuerpo único y cuyo objetivo es darle solución (cargas y forma) a un problema civil determinado.
La manera de ensamblaje y el tipo de miembro ensamblado definen el comportamiento final de la estructura y constituyen diferentes sistemas estructurales.
En algunos casos los elementos no se distinguen como individuales sino que la estructura constituye en si un sistema continuo como es el caso de domos, losas continuas o macizas y muros, y se analizan siguiendo los conceptos y principios básicos de la mecánica.
El sistema estructural constituye el soporte básico, el armazón o esqueleto de la estructura total y él transmite las fuerzas actuantes a sus apoyos de tal manera que se garantice seguridad, funcionalidad y economía.
En una estructura se combinan y se juega con tres aspectos:
FORMA
MATERIALES Y DIMENSIONES DE ELEMENTOS
CARGAS
los cuales determinan la funcionalidad, economía y estética de la solución propuesta.
INGENIERÍA ESTRUCTURAL
“Es el arte de idealizar materiales a los cuales no se les conoce bien sus propiedades, para construir formas que no sabemos analizar, de tal manera que soporten cargas que ignoramos y sin embargo se comporten satisfactoriamente (todo esto sin que la gente se de cuenta)” (autor desconocido).
La misma cita es mencionada por Edgard L. Wilson (podructor del progama SAP2000) en su libro Three dimensinal static an dynamic analysis of structures:
“STRUCTURAL ENGINEERING IS
THE ART OF USING MATERIALS
That have properties which can only be estimated
TO BUILD REAL STRUCTURES
That can only be approximately analyzed
TO WITHSTAND FORCES
That are not accurately known
SO THAT OUR RESPONSIBILITY WITH RESPECT TO PUBLIC SAFETY IS SATISFIED”
Ingeniería estructural es la aplicación de los conocimientos de la Mecánica, ciencia que estudia las fuerzas y sus efectos, al arte de diseñar estructuras.
En el análisis estructural conjugamos conocimientos de ciencias básicas aplicadas al arte de la ingeniería para encontrar fuerzas y deformaciones en una estructura.
El ingeniero estructural se encarga del arreglo y dimensionamiento de las estructuras y sus partes, de tal manera que soporten satisfactoriamente las cargas colocadas sobre ellas. Pueden servir de ayuda a otros ingenieros en proyectos especiales.
El ingeniero por medio de los conocimientos, físicos y matemáticos, crea modelos, a los que aplica ecuaciones y puede por lo tanto planear, conocer y rectificar una estructura antes de ser construida.
Aunque la ingeniería estructural no es una ciencia, ella posee un método propio. Este método nos permite analizar y diseñar estructuras de una manera estándar en cualquier parte del mundo. Solo unos pocos mas adelantados estarían innovando y creando nuevos métodos mas simplificados.
Objetivo General
Identificar, estudiar alternativas, seleccionar, analizar y verificar resultados de la solución estructural a un problema ingenieril, teniendo presentes los criterios de funcionalidad, economía y seguridad.
En el diseño estructural completo se distinguen dos etapas: análisis y diseño.
Objetivo del Análisis
Determinar fuerzas internas (axiales, cortantes, momentos) y deformaciones de una estructura, sobre la base de: una forma dada de la estructura, del tamaño y propiedades del material usado en los elementos y de las cargas aplicadas.
Objetivo del Diseño
Selección de la forma, de los materiales y detallado (dimensiones, conexiones y refuerzo) de los componentes que conforman el sistema estructural.
Ambas etapas son inseparables, parecería que se empieza por el diseño, ya que es en esta etapa donde se crea y luego se analiza, pero las cosas no terminan ahí, se requiere verificar que las fuerzas encontradas en el análisis, si son soportadas y resistidas con los materiales y dimensiones seleccionadas, por lo tanto volveríamos al diseño, es decir, el proceso es iterativo.
3. ETAPAS DE DESARROLLO DE UN PROYECTO
Planeación: Se identifica el problema a solucionar y se presentan alternativas generales de solución
Diseño preliminar: General
Evaluación de alternativas: Diferentes sistemas estructurales, diferentes geometrías y diferentes materiales.
Análisis: fuerzas y deformaciones
evaluación de cargas o fuerzas actuantes
modelación, real y abstracta
resolución del modelo: fuerzas internas, de conexiones o uniones.
Diseño: detallado y dimensionamiento de los elementos para que resistan las fuerzas actuantes.
Construcción: Llevar a cabo la materialización física de lo planeado
El ingeniero Estructural participa en todas las etapas pero es responsable directo de la evaluación de alternativas, el análisis y el diseño.
(Ver numeral A.1.3 de las Normas Colombianas de diseño y construcción sismorresistente)
4. PRINCIPIOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL
SEGURIDAD, FUNCIONALIDAD Y ECONOMÍA
Una estructura se diseña para que no falle durante su vida útil. Se reconoce que una estructura falla cuando deja de cumplir su función de manera adecuada.
Las formas de falla pueden ser: falla de servicio o falla por rotura o inestabilidad.
La falla de servicio es cuando la estructura sale de uso por deformaciones excesivas ya sean elásticas o permanentes.
La falla por rotura (resistencia) o inestabilidad se da cuando hay movimiento o separación entre las partes de la estructura, ya sea por mal ensamblaje, malos apoyos o rompimiento del material.
SEGURIDAD: La seguridad se determina controlando las deformaciones excesivas que obligan a que salga de servicio o el rompimiento o separación de alguna de sus partes o de todo el conjunto.
Una de las condiciones de seguridad, la estabilidad, se puede comprobar por medio de las leyes de equilibrio de Newton. En el caso particular de fuerzas estáticas la ecuaciones
generales del equilibrio son: , las cuales deben ser satisfechas por la estructura en general y por cada una de sus partes.
El principio de acción y reacción es uno de los conceptos básicos de uso general en las estructuras, encontrar fuerzas actuantes y fuerzas resistentes hace parte del diario de la ingeniería estructural. Este principio dice: “para toda fuerza actuante debe haber algo que produzca una reacción que contrarreste el efecto o en otras palabras para una fuerza actuante existe una reacción de igual magnitud, dirección pero sentido contrario”.
La condición de seguridad de resistencia a la rotura de los elementos que la componen y de las uniones entre estos, depende de las propiedades mecánicas de los materiales utilizados.
FUNCIONALIDAD: La estructura debe mantenerse en funcionamiento durante su vida útil para las cargas de solicitación. Un puente que presenta deformaciones excesivas daría la sensación de inseguridad y la gente dejaría de usarlo, en ese momento deja de ser funcional.
ECONOMÍA: El aprovechamiento de los recursos determina un reto para el diseño estructural. En la economía se conjuga la creatividad del ingeniero con su conocimiento.
5. TIPOS DE ESTRUCTURAS
Se reconocen dos tipos de estructuras: reticulares (frame) y estructuras tipo placa o cascaron (Shell).
Estructuras reticulares: Se componen por barras rectas o curvas unidos en sus extremos por pasadores o soldadura.
Placa o cascarón: Se construye de losas continuas curvas o planas con apoyos por lo general en forma continua en sus bordes.
Análisis de un edificio en estructura reticular de pórticos utilizando un programa comercial de análisis. Estructura deformada.
Análisis de una estructura con elementos placa o cascarón. En este caso están constituidos por los muros de la vivienda y se realiza por medio de elementos finitos.
6. ELEMENTOS ESTRUCTURALES MAS COMUNES
6.1 Elemento tipo Cable: No posee rigidez para soportar esfuerzos de flexión, compresión o cortantes. Al someter a cargas a un cable este cambia su geometría de tal manera que las cargas son soportadas por esfuerzos de tracción a lo largo del elemento. Siempre encontraremos que cuando aplicamos una fuerza el cable tendrá otra geometría.
Un cable bajo su propio peso adquiere la forma del diagrama de momentos de tal manera que al encontrar las fuerzas internas en cualquiera de sus puntos el valor del momento sea cero y solo presente componente de tracción.
Un cable bajo carga puntual se deforma de tal manera que el momento interno en todo el tramo sea igual a cero. Los cables no tienen rigidez a flexión.
Es un elemento con poca I (inercia) y poca A transversal (área) pero con una gran resistencia a la tracción.
6.2 Elemento tipo Columna: Es un elemento con dos dimensiones pequeñas comparadas con la tercera dimensión. Las cargas principales actúan paralelas al eje del elemento y por lo tanto trabaja principalmente a compresión. También puede verse sometido a esfuerzos combinados de compresión y flexión.
6.3 Elemento tipo viga: Es un elemento que tiene dos de sus dimensiones mucho menores que la otra y recibe cargas en el sentido perpendicular a la dimensión mayor. Estas características geométricas y de carga hacen que el elemento principalmente esté sometido a esfuerzos internos de flexión y de cortante. Es un elemento que debe tener la suficiente I (inercia transversal) y A (área transversal) para soportar estos tipos de esfuerzos. Recordemos que los esfuerzos de flexión dependen directamente de la inercia
de la sección ( ) y los de cortante indirectamente del área ( donde Q , es el primer momento del área).
6.4 Elementos tipo Arco: Se comporta o es similar a un cable invertido aunque posee rigidez y resistencia a flexión. Esta característica lo hace conservar su forma ante cargas distribuidas y puntuales. Debido a su forma los esfuerzos de compresión son mucho mas significativos que los de flexión y corte.
Sus esfuerzos principales son compresión y esto permite que su sección transversal sea pequeña relacionada con la luz o claro entre sus apoyos. En el caso de cargas asimétricas el esfuerzo de flexión empieza a ser notable y el arco debe tornarse mas grueso.
6.5 Elementos tipo Cercha: Es un elemento cuya área transversal es pequeña comparada con su longitud y está sometido a cargas netamente axiales aplicadas en sus extremos. Por su
geometría y tipo de cargas actuantes soporta solamente fuerzas de tracción y de compresión.
Su comportamiento netamente axial exige que sus conexiones a otros elementos o soportes sean rotulas sin rozamiento. Sin embargo en la practica se construyen uniones rígidas que obligan a mantener la geometría de la sección y la posición de los nudos. Esto hace que las pequeñas deformaciones de alargamiento o acortamiento de los elementos por sus tensiones axiales, no se disipen en deformaciones de los nudos y producen entonces esfuerzos de flexión en los elementos.
Estos esfuerzos de flexión son muy pequeños comparados con sus grandes fuerzas axiales y no se tienen en cuenta en su análisis y diseño.
6.6 Elementos tipo cascaron: Pueden ser flexibles, en este caso se denominan membranas, o rígidos y se denominan placas.
Membrana: no soporta esfuerzos de flexión, es como si fueran cables pegados. Trabaja por tracción netamente
Cascaron o placa: tiene rigidez a flexión es decir trabaja principalmente por compresión, pero se asocia con esfuerzos cortantes y flectores mínimos.
6.7 Elementos tipo muro: Estos elementos se caracterizan por tener dos de sus dimensiones mucho mas grandes que la tercera dimensión y porque las cargas actuantes son paralelas a las dimensiones grandes. Debido a estas condiciones de geometría y carga, el elemento trabaja principalmente a cortante por fuerzas en su propio plano. Adicionalmente a esta gran rigidez a corte los muros también son aptos para soportar cargas axiales siempre y cuando no se pandeen.
7. PRINCIPALES SISTEMAS ESTRUCTURALES
Cerchas
Armaduras planas y espaciales
Marcos o pórticos planos y espaciales
Sistemas combinados o duales
Sistemas de muros
Sistemas de piso
Sistemas continuos
CERCHAS: Este sistema combina elementos tipo cercha donde la disposición de los elementos determina la estabilidad. Pueden ser planas y espaciales
ARMADURAS: En este sistema se combinan elementos tipo cercha con elementos tipo viga o columna unidos por articulaciones.
MARCOS O PÓRTICOS: Este sistema conjuga elementos tipo viga y columna. Su estabilidad está determinada por la capacidad de soportar momentos en sus uniones. Pueden ser planos y espaciales
SISTEMAS DE PISOS: Consiste en una estructura plana conformada por la unión varios elementos (cáscara, viga, cercha) de tal manera que soporte cargas perpendiculares a su plano. Se clasifican por la forma en que transmiten la carga a los apoyos en bidireccionales y unidireccionales.
SISTEMAS DE MUROS: Es un sistema construido por la unión de muros en direcciones perpendiculares y presenta gran rigidez lateral. Este sistema es uno de los mas usados en edificaciones en zonas sísmicas.
DOMOS, CILOS Y TANQUES
SISTEMAS COMBINADOS PARA EDIFICACIONES: Se aprovechan las cualidades estructurales de los elementos tipo muro con las cualidades arquitectónicas de los sistemas de pórticos. Las características de rigidez lateral también se pueden lograr por medio de riostras que trabajan como elementos tipo cercha.( ver figura).
SISTEMAS MASIVOS: Presas o elementos en 3 dimensiones
8. MATERIALES
El tipo de material usado en la estructura define la resistencia, la flexibilidad, la durabilidad y muchas otras características de la estructura. Entre los materiales mas comunes están el hormigón, acero, madera, piedra, unidades de arcilla cocida, plástico, etc. Como se mencionaba al principio en la definición de ingeniería estructural, el avance en el conocimiento de las propiedades de los materiales nos permite que nuestro análisis se acerque mas a la realidad.
Es parte de nuestra labor seleccionar adecuadamente los materiales para lograr que nuestra estructura sea segura, económica y factible. Tengamos en cuenta que el seleccionar presupone un buen conocimiento de las propiedades mecánicas del material elegido.
9. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
La respuesta de una estructura debida a un numero de cargas aplicadas simultáneamente es la suma de las respuestas de las cargas individuales, aplicando por separado cada una de ellas a la estructura; siempre y cuando para todas las cargas aplicadas y para la suma total de ellas los desplazamientos y esfuerzos sean proporcionales a ellas.
Esto implica que para aplicar el principio de superposición necesitamos trabajar con materiales elásticos, que cumplan la ley de Hooke. Si la estructura a analizar cumple con estos requisitos podemos usar la teoría elástica en su estudio.
¿Qué otras teorías existen para analizar estructuras que no cumplan con una relación lineal de esfuerzos desplazamientos?
Gráfica fuerza vs deformación para un elemento constituido con un material perfectamente elástico
Cuando se habla de respuesta se refiere a los desplazamientos y a las fuerzas internas.
Por el principio de superposición podemos expresar los efectos totales como la suma de efectos de cargas parciales:
10. MODELADO DE LA ESTRUCTURA
El modelado es la abstracción de lo real al papel de tal manera que me permita analizarlo y diseñarlo.
En el modelado se debe tener bastante cuidado para que la representación del sistema sea lo mas parecido a la realidad; la ubicación y determinación de los apoyos, la selección del tipo de elemento, la combinación de estos y sus uniones juegan un papel primordial en esta etapa.
En este curso trabajaremos principalmente con estructuras reticulares, aquellas cuyos elementos tienen una de sus dimensiones mucho mas grande que las otras dos. El modelado de este tipo de estructuras se hace por medio de líneas que representan el eje centroidal de la sección de los elementos.
Diagrama de líneas que representa la estructura.
10.1 TIPOS DE APOYOS Y CONEXIONES
Parte del modelado van en la representación de los soportes o apoyos, estos nos proporcionan estabilidad impidiendo el movimiento.
Los tipos de apoyo se clasifican por la cantidad de grados de libertad que restrinjan. Van desde los más simples que restringen un solo grado de libertad hasta los más complejos que restrinjan seis grados de libertad en el espacio.
Los más simples son rodillos, superficies lisas, uniones con cables, apoyos basculantes, etc.
Al segundo tipo, aquellos que restringen dos grados de libertad, pertenecen las articulaciones, las superficies rugosas, las rotulas, etc.
Al tercer tipo y último en estructuras planas pertenecen los empotramientos.
APOYOS ELÁSTICOS
Se considera como un resorte donde la fuerza de reacción es proporcional a la deformación lineal o angular del apoyo. Entre estos tipos podemos considerar las zapatas sobre un lecho elástico constituido por el suelo de fundación.
FOTOS SOBRE TIPOS DE APOYOS O CONEXIONES ENTRE ELEMENTOS
CONEXIÓN ARTICULADA
ARTICULACIÓN PLANA. PERMITE ROTACIÓN EN UN SOLO SENTIDO.
ARTICULACIÓN EN EL ESPACIO. PERMITE ROTACIÓN COMPLETA.
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″ N, 2° 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″ N, 73° 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″ N, 2° 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″ N, 122° 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″ N, 74° 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″ N, 1° 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″ N, 32° 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″ N, 4° 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″ N, 5° 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.
