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“Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad”
FACULTAD
INGENIERIA CIVIL
TEMA
ESTRUCTURAS
CATEDRATICO : ING. ORLANDO SOLORZANO LAUREANO
CATEDRA : ESTÁTICA
ALUMNOS : CARMONA PEREZ KATTY
DIAZ DE LA CRUZ LUIS ALBERTO
LAURA CORAS JENNY
MACHA VIVAS YESENIA
ORDOÑEZ PALOMINO MAYTE
CICLO : TERCERO
TURNO : MAÑANA
HUANCAYO – 2012
ESTRUCTURAS
Es un conjunto de elementos diseñados para soportar cargas estáticas y dinámicas a través de conexiones
formando sistemas rígidos y estables.
En esta oportunidad nos toco elaborar una maqueta con ayuda de una base que son los conceptos, tipos de estructuras y materiales de que esta hecho una
estructura , así pudimos modelar un maqueta lo más real posible de acuerdo a lo ya investigado.
¿CUÁLES SON LOS TIPOS, USOS Y LAS
FUNCIONES DE LOS TIJERALES EN UNA
ESTRUCTURA?
I. DEFINICION:
Dentro del ámbito de la ingeniería civil se conoce
con el nombre de estructura a
toda construcción destinada a soportar su
propio peso y la presencia de acciones exteriores
(fuerzas, momentos, cargas térmicas, etc.) sin
perder las condiciones de funcionalidad para las
que fue concebida ésta.
En arquitectura e ingeniería, la estructura es la
disposición de los elementos sustentantes de una
construcción, ya sea edificio, puente, barco, avión o
mueble u otra análoga.
Existen varios métodos de cálculo de estructuras
donde se consideran longitudes y propiedades
geométricas de los elementos estructurales, fuerzas sobre la estructura, el tipo de material de
la estructura, y sus propiedades elásticas, de igual forma existen más maneras para
calcularse según otras propiedades. Para estructuras complejas se tienen otros modelos
matemáticos que requieren
por rapidez y exactitud la utilización de calculadoras científicas potentes, o programas de
computadora especializados en el cálculo de estructuras.
Una estructura tiene un número de grados de libertad negativo o cero, por lo que los únicos
desplazamientos que puede sufrir son resultado de deformaciones internas. La ingeniería
estructural es la rama de la ingeniería que estudia el proyecto de estructuras y el cálculo de
su equilibrio y resistencia.
II. TIPOS DE ESTRUCTURAS.
Pilares: es una barra apoyada
verticalmente, cuya función es la de
soportar cargas o el peso de otras partes de
la estructura. Los principales esfuerzos
que soporta son de compresión y pandeo.
También se le denomina poste, columna,
etc. Los materiales de los que está
construido son muy diversos, desde la
madera al hormigón armado, pasando por
el acero, ladrillos, mármol, etc. Suelen ser
de forma geométrica regular (cuadrada o
rectangular) y las columnas suelen ser de
sección circular.
Vigas: es una pieza o barra horizontal,
con una determinada forma en función
del esfuerzo que soporta. Forma parte
de los forjados de las construcciones.
Están sometidas a esfuerzos de flexión.
Muros: van a soportar los esfuerzos en
toda su longitud, de forma que reparten las
cargas. Los materiales de los que están
construidos son variados: la piedra, de
fábrica de ladrillos, de hormigón, etc.
Tirantes: es un elemento constructivo
que está sometido principalmente a
esfuerzos de tracción. Otras
denominaciones que recibe según las
aplicaciones son: riostra, cable,
tornapunta y tensor. Algunos materiales
que se usan para fabricarlos son
cuerdas, cables de acero, cadenas,
listones de madera...
III. ESFUERZOS QUE SOPORTAN LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LAS
ESTRUCTURAS
Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean
capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida. Los tipos de
esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son:
Tracción. Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza,
tendiendo a alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la cadena
queda sometida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud.
Compresión. Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a
producir acortamientos o aplastamientos. Cuando nos sentamos en una silla, sometemos a
las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.
Cizallamiento o cortadura. Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la
pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas
sobre las otras. Al cortar con unas tijeras un papel estamos provocando que unas partículas
tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están sometidos
a cizallamiento.
Flexión. Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras
superiores de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan,
o viceversa. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona. También
se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros o la barra donde se cuelgan
las perchas en los armarios.
Torsión. Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su
eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales.
IV. LOS PUENTES.
a. DEFINICION:
Los puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo largo de los
tiempos para superar las diferentes barreras naturales con las que se han encontrado
y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las gentes y
trasladar sustancias de un sitio a otro.
Dependiendo el uso que se les dé, algunos de ellos reciben nombres particulares, como acueductos,
cuando se emplean para la conducción del agua, viaductos, si soportan el paso de carreteras y vías
férreas, y pasarelas, están destinados exclusivamente a la circulación de personas.
Las características de los puentes están ligadas a las de los materiales con los que se construyen:
Los puentes de madera, aunque son rápidos de construir y de bajo coste, son poco
resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos, como la lluvia
y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso. Su bajo coste
(debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar
la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera.
Los puentes de piedra, de los que los romanos fueron grandes constructores, son
tremendamente resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción
es muy costosa. Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que
resisten muy bien los agentes climáticos. Desde el hombre consiguió dominar la técnica del
arco este tipo de puentes dominó durante siglos. Sólo la revolución industrial con las
nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio.
Los puentes metálicos son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen
con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva,
tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo
que supone un mantenimiento caro. El primer puente metálico fue construido en hierro
en Coolbrookdale (Inglaterra)
Los puentes de hormigón armado son de montaje rápido, ya que admiten en muchas
ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los
puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de
mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes
atmosféricos
Básicamente, las formas que adoptan los puentes son tres, que, por otra parte, están directamente
relacionadas con los esfuerzos que soportan sus elementos constructivos. Estas configuraciones son:
Puentes de viga. Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se
apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. Mientras que la fuerza que se transmite a
través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a
esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como
consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexión supone una compresión en
la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior
Puentes de arco. Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que
se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío. En ciertas
ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se
circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que
pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes. La sección curvada
del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto
del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de
tracción.
Puentes colgantes. Están formados por un tablero por el que se circula, que pende, mediante
un gran número de tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias y que están
anclados en los extremos del puente y sujetos por grandes torres de hormigón o acero. Con
excepción de las torres o pilares que soportan los grandes cables portantes y que están
sometidos a esfuerzos de compresión, los demás elementos del puente, es decir, cables y
tirantes, están sometidos a esfuerzos de tracción.
Atendiendo a la función primordial que cumplen:
Acueductos. Puentes que conducen agua.
Viaductos. Puentes destinados al paso de vehículos.
Pasarelas. Puentes pensados para el uso exclusivo de peatones.
Atendiendo al material del que están hechos.
De madera. Los primeros puentes son simplemente uno o varios troncos uniendo dos
orillas de un riachuelo.
De piedra. La conquista tecnológica del arco permite construir puentes de piedra.
De hierro. La revolución industrial trae de su mano los primeros puentes de este material.
De hormigón y acero.Los puentes actuales se construyen mezclando estos dos
materiales.
Atendiendo a la forma en que se soportan los esfuerzos
De viga. Es la primera y más sencilla solución que inventa el hombre para salvar una
distancia. En la antigüedad, antes de conocer el hormigón armado, hubo que descartarlos
ya que la madera por flexión no permitía cubrir grandes distancias.
Sobre tablero. El arco soporta el peso del tablero del que está colgado
Bajo tablero. El tablero está encima del arco que es quien soporta el peso del puente.
V. ¿PARA QUÉ SIRVEN LAS ESTRUCTURAS?
La estructura que construye el hombre tienen una finalidad determinada, para la que ha sido
pensada, diseñada y finalmente construida.
Podemos hacer un análisis en función de la necesidad que satisface:
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 proteger es el
propio objeto, y no otro al que envuelve, por ejemplo en las puertas no macizas el enrejado
interior, los cartones, etc.
VI. Tijerales
Definición:
Son las vigas que nacen
de las soleras de los
muros y que se unen en
la quilla o viga maestra de
una construcción civil,
conformando la estructura
sobre la que irá
la techumbre. Su nombre
proviene de tijera, que en
arquitectura, es el cuchillo
que sostiene la cubierta
de un edificio y este a su
vez del término tixera que
se usaba en carpintería
en el siglo XVIII, para
definir a dos maderos
atravesados en forma de
aspa o cruz de San
Andrés.
Estructura de madera o metal montada directamente sobre la edificación de muros
conformando por sí sola una unidad estructural.
Tipos:
Tijerales de entrepiso
ESTUDIOS TÉCNICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE METÁLICO-MADERA EN ZONA RURAL
Elaboración de nuestra estructura
1) Materiales:
Palitos de chupete
Tecno por
Pegamento UHU
Estilete
2) Pasos para la elaboración
Elaborar una búsqueda del diseño al cual plasmarnos
Adquisición de los materiales
Comenzamos armando los soportes principales que son las vigas.
Luego procedemos a armar los tijerales plasmándolos en el modelo ya
elegido.
Dándole la forma, acabado y teniendo en cuenta que nuestra estructura
quede los más rígida posible.
CONCLUSIONES
Con los diversos tijerales podemos construir estructuras planas y simples
con mas facilidad, una característica de los tijerales es la rigidez y
estabilidad que presenta su estructura.
Otro alcance válido de hacer, se refiere al buen uso de los materiales a
emplearse que finalmente se alcanzó en la coordinación del trabajo en
equipo. En la ejecución de esta práctica, cada persona cumplió con una
importante y destacada función, la cual desarrolló cada uno con gran
motivación y responsabilidad. Este hecho fue de vital trascendencia para
obtener buenos resultados, y de seguro será de utilidad a futuro, tanto en
otro trabajo que se requiera hacer.
Finalmente, se agradece sinceramente a la Universidad, a la Facultad de
Ingeniería, al ing. Orlando Solorsano Laureano y a los alumnos ayudantes,
la experiencia invaluable ofrecida con el desarrollo de la práctica, ya que
gracias a ésta se reforzaron conceptos que serán vitales en un futuro, se
aprendió lo que es trabajo en equipo y se conoció parte de la vida en
terreno de un ingeniero civil. Esto da una motivación especial para seguir
con la carrera y poder algún día ejercer esta profesión apasionante
BIBLIOGRAFIA:
Libro de estatica de hibbelert decima edición
Libro de resistencia de materiales “fitzgerald”
Libro de estructuras “luis Gamio”
Los conocimientos básicos que nos aporta el Ing. Orlando Solorsano Laureano
Pagina web de “wikipedia”
ANEXOS:
TIJERALES DE ENTREPISO
“En el mundo de la ciencia muchas veces se escuchan a científicos decir "Eso es un buen razonamiento. Mi teoría estaba equivocada" y cambian su
enfoque para descubrir nuevas cosas. Sin embargo no recuerdo la última vez que un político o un religioso dijese lo mismo”. (Carl Sajan)