Aula Z Tecnologia 3r ESO

elements d'una estructura


Si observem una estructura podrem comprovar que està formada per una sèrie d'elements simples que, en conjunt i en funció de les seves formed i disposició, proporcionen la rigidesa i la resistència suficients per suportar totes les càrregues o esforços als que es veu sotmesa.


Fonaments o cimentació

 

Moltes estructures, sobretot les grans estructures com els edificis i els ponts, necessiten estar sobre una base resistent que suporti el seu pes i eviti que s’enfonsin. Aquesta base és el que s’anomena fonaments o cimentanació i estan sotmesos a esforços de compressió.

Els fonaments de ponts i edificis acostumen a estar sota el nivell del terra, de manera que habitualment no són visibles, però la seva funció és molt important: sense fonaments, els edificis i ponts no serien estables. Com que han de ser molt resistents, els fonaments s’acostumen a construir amb formigó armat, és a dir, amb una barreja de ciment i altres materials que se solidifiquen al voltant d’una ànima d’acer.

Les estructures dels fomanents acostumen a ser en forma de sabata, llosa i pilots.


Suports verticals

Els elements verticals de les estructures suporten càrregues gràcies a esforços de compressió i vinclament. En els edificis, els principals elements estructurals verticals són els pilars i les columnes, són elements que suporten o sostenen els esforços de compressió generats per les càrregues externes a l’estructura i al seu pes. Es col·loquen verticalment i tenen com a missió suportar el pes de les bigues i altres elements que es recolzen damunt d'ells. Poden estar compostos de diversos materials, com la fusta, el formigó, el formigó armat (entrament de formigó i de ferro). els maons, marbre, etc. Alguns dels suports que podem trobar en el nostre entorn són les potes d’una cadira, les columnes d’aparcaments subterranis, o els pilars d’un pont.

elements verticals

Els murs són elements verticals que suporten forces a la seva part superior i les transmeten cap a la base. Acostumen a suportar esforços de compressió, però sovint també reben algun esforç lateral de flexió. Són uns dels elements més presents a les estructures, sobretot als edificis.


Suports horitzontals

Els elements horitzontals de les estructures suporten càrregues gràcies a l'esforç de flexió.

sostreAls edificis les bigues i les barres són les peces horitzontals que serveixen per suportar pesos al llarg de tota la longitud de l’estructura. Normalment, estan recolzades sobre columnes, pilars, parets, o altres parts de l’estructura, per tant, s’encarreguen de suportar esforços de flexió i serveixen de base per construir els terres i els sostres de les diferents plantes d’un edifici.

Per construir el sostre, entre biga i biga es col·loquen uns maons de gran superfície anomenats revoltons, a més d'un entramant de ferro i es cobreix tot amb formigó. El sostre es pot considerar un element estructural horitzontal que suportarà la càrrega de les persones i dels objectes que s'hi col·loquin a sobre.


Perfils

perfilsUn dels recursos més utilitzats a l’hora de construir estructures és el dels perfils. Un perfil no és més que la secció transversal d’una barra. La majoria de barres que s’utilitzen en les estructures (bigues, pilars, etc.) no són massisses, sinó que tenen una secció determinada. Si fossin massisses, serien massa pesades i cares per poder construir grans estructures. Gràcies als perfils, podem aconseguir estructures resistents, lleugeres i més barates.

Podem trobar perfils de secci

ó tancada i de secció oberta. Entre els perfils de secció tancada, els més habituals són els de secció triangular, quadrada, rodona i rectangular.

Entre els de secció oberta, els més habituals són els de secció en forma de T, de U, de L i de H


Tirants o tensors

pont

Els tensors, també denominats tirants, són els elements que eviten que altres parts de l’estructura se separin. Es solen utilitzar per donar rigidesa i augmentar la resistència de les estructures. Per tant, la seva funció és la de suportar els esforços de tracció. Normalment, es construeixen amb cables o cordes de materials diversos. En el pont de Tudjman, a Dubrovnik, podem observar un exemple de tensors.

Làmines

Les làmines, siguin corbades o angulades també tenen la capacitat de suportar determinats esforços repartint les càrregues per tot el conjunt del material en funció de la seva forma.

Seria el cas de la campana extractora de la cuina, la carcassa del telèfon mòbil, o el xassís d'un vehicle.

Cartel·les

cartel·laLes cartel·les són peces planes normalment de metall que es fixen de forma perpendicular a les columnes, a les bigues o a les barres principasl d'una estructura, això fa que en reduim el moviment, ja sigui perque la cartel·la estigui sotmesa a tracció o a compressió.

Arcs


arc


Els arcs són els elements estructurals que suporten càrregues i les dirigeixen cap als pilars, i que també connecten zones aïllades per accidents geogràfics, com rius, congostos o barrancs. Les seves funcions, de les més importants dins dels elements de les estructures, són, bàsicament dos:

• Repartir càrregues fins als pilars sobre els quals estan construïts

• Superar espais relativament grans a partir de peces petites

arcarcEls arcs s’han construït tradicionalment amb unes peces anomenades dovelles, que són més estretes en un dels extrems. Aquestes peces estan sotmeses a esforços de compressió, que es transmeten horitzontalment als punts de suport.Això fa que aquests punts de suport pateixin forces que tenen tendència a separar-los.

Hi ha altres elements de les estructures que basen el seu funcionament en l’arc, però que tenen funcions lleugerament diferents. La volta, per exemple, transmet les càrregues sobre murs en lloc de fer-ho sobre pilars. La funció principal de la volta és la cobertura de l’espai entre dos murs o entre dues files de pilars. La cúpula serveix per cobrir espais amb plantes de formes diverses. La seva funció original és la de protecció i, per tant, s’han utilitzat des de fa molt temps en la construcció de vivendes senzilles. Les iurtes d’Àsia central o els iglús de l’Àrtic americà en són alguns exemples.


 
Aula Z                            CONTACTA:  Mario Domenech i Conxita Sabartrés  Licencia de Creative Commons
Valid CSSValid html 4.01Valid WAI 1.0 AAA