CONTENIDOS: Estructuras

Indice
1.- Las estructuras nos rodean | 5.2.- La forma y el tamaño de las piezas
2.- Tipos de estructuras | 6.- Las estructuras en edificación
3.- Tipos de esfuerzos | 7.- Las estructuras de los grandes templos
4.- Estabilidad | 8.- La catedral de Murcia
5.- Estructuras resistentes | 9.- Los puentes de la capital murciana
5.1.- Elección de los materiales adecuados | 10.- Recursos utilizados

1.- Las estructuras nos rodean.

| Las estructuras están muy presentes en nuestra vida. Una simple mirada a nuestro alrededor lo pone de manifiesto: edificios, puentes, muebles y cualquier objeto en general constituyen una estructura más simple o más compleja. Las estructuras persiguen siempre los mismos objetivos: dar forma, soportar esfuerzos y actuar como medio de protección y seguridad.

Las estructuras de un edificio deben soportar su propio peso, todo lo que se encuentre en su interior así como el viento, la lluvia y los terremotos.

Muchas estructuras aislan y/o protegen uno o varios elementos del ambiente exterior, es decir, del humo, polvo, humedad, etc (ejemplo carcasas de equipos). Las estructuras también condicionan la forma de los objetos, pues según se dispongan se obtendrá una forma determinada u otra (ejemplos tiendas de campaña, carpas, etc). |

2.- Tipos de estructuras.

- MASIVAS (1): son estructuras muy pesadas, macizas y de gran resistencia y anchura. Se emplean como pilares base de grandes construcciones: edificios, cúpulas, puentes, etc.
- LAMINARES O DE CARCASA (2): son láminas o paneles que envuelven a uno o varios objetos, protegiéndolos y manteniéndolos en cierta posición.
- TRIANGULARES O TRIANGULADAS (3): compuestas de barras que forman triángulos.
- ENTRAMADAS (4): son conjuntos de barras verticales y horizontales que se entrecruzan entre sí.
- COLGANTES (5): mediante cables y/o tirantes se soporta parte del peso de la construcción.
- ABOVEDADAS (6): aquellas donde predominan los arcos, las bóvedas y las cúpulas.

3.- Tipos de esfuerzos.

Cuando las estructuras se colocan en su posición de trabajo y soportan pesos o cargas, cada una de las piezas y elementos que la componen se ven sometidos a diferentes esfuerzos.
TRACCIóN Supone un estiramiento |
COMPRESIóN Supone un acortamiento |
FLEXIóN El elemento tiende a doblarse |
CORTADURA O CIZALLADURA El elemento tiende a cortarse |
TORSIóN El elemento tiende a retorcerse |

4.- Estabilidad.

Una característica fundamental de las estructuras es la de mantenerse en pie y soportar los esfuerzos en las condiciones de trabajo a las que van a ser sometidas. Para conseguirlo, las estructuras deben presentar la mayor estabilidad posible.

La estabilidad o equilibrio puede ser de tres tipos: estable, inestable o indiferente. La estabilidad de una estructura depende de su forma, de la distribución de su peso y de la superficie de sustentación.

| Para asegurar la estabilidad de una estructura podemos:

- aumentar la superficie de apoyo o concentrar el peso en la base (c.d.g más cerca del suelo).
- asegurar la estructura con anclajes o tirantes.
- el c.d.g. (centro de gravedad) debe caer perpendicularmente sobre la base de sustentación.

5.- Estructuras resistentes.

| Cuando una estructura ha sido bien diseñada, soportará los esfuerzos para los que ha sido preparada sin deformarse ni presentar síntomas de debilitamiento. Para que una estructura responda adecuadamente a su finalidad debemos tener presente dos aspectos:

- elegir los materiales adecuados. Cada material presenta unas características diferentes.

- elegir la forma y tamaño de la estructura (la disposición afecta a las propiedades).

5.1.- Elección de los materiales adecuados.

Siempre es difícil elegir el material adecuado para una determinada aplicación, dado que la dificultad es proporcional al número de criterios empleados para realizar la elección, por ejemplo:

- soportar las condiciones de trabajo.
- cualidades estéticas y sensoriales.
- coste económico.
- disponibilidad.
- impacto ecológico.

| En las estructuras de carcasa se emplean plásticos o chapas metálicas. En el mobiliario se emplea madera, plástico o aleaciones metálicas. En construcción se utilizan materiales muy resistentes, como el acero y el hormigón.

5.2.- La forma y el tamaño de las piezas.

En muchas ocasiones, la forma y dimensiones de una estructura resulta tan importante o más que el material con el que se ha construido. Una hoja de cartulina es un material muy endeble que no es capaz de mantenerse en pie por sí misma. Sin embargo, si doblamos adecuadamente la cartulina en forma de ángulo o de cilindro, aumentamos sobremanera su estabilidad y resistencia (puede soportar su peso y otros cuerpos).

6.- Las estructuras en edificación.

Son las estructuras que constituyen los edificios, puentes, torres, pabellones, etc. Debido a sus particulares características, estas estructuras se fabrican normalmente “in situ”, es decir, en el lugar donde se realiza la construcción. De forma general podemos clasificar estas estructuras en cimientos, pilares y vigas, y forjados y tableros.

CIMIENTOS: son la base o superficie de asentamiento de toda la construcción. Su ejecución consiste en vaciar el terreno (1), montar un esqueleto o malla de acero (2) y llenarlo de hormigón para que al enfriar solidifique y se endurezca. |

| PILARES Y VIGAS: constituyen el esqueleto de las edificaciones. Sobre la cimentación se levantan los pilares (soportes verticales) y sobre éstos las vigas (soportes horizontales). Antiguamente de madera, en la actualidad se fabrican en hormigón o acero fundamentalmente.

FORJADOS Y TABLEROS: representan el suelo de las diferentes plantas de una edificación o de la carretera en el caso de los puentes. Se colocan apoyándose sobre los pilares y las vigas. |

7.- Las estructuras de los grandes templos.

| Muchas catedrales europeas (románicas o góticas), fueron construidas durante la Edad Media como símbolo de la entonces esplendorosa cristiandad. Su materialización supuso un hito tecnológico para las gentes de la época, dada la complejidad constructiva de tan majestuosas edificaciones (los cimientos de algunas catedrales góticas alcanzan los 10 metros de profundidad y sus torres se elevan 152 metros sobre el suelo).

Características del románico:

- arcos de medio punto (1) y arcos fajones (2)
- bóvedas de cañón (3) y de arista (4)
- muros sin vanos (cerrados)
- construcciones pesadas y macizas
- escasa iluminación
- mala distribución del peso
- alturas moderadas

| Características del gótico:

- arcos ojivales o apuntados (1)
- bóvedas de crucería (2)
- muros abiertos
- construcciones más ligeras
- buena iluminación (grandes y numerosos ventanales)
- distribución del peso sobre arbotantes (3) y contrafuertes (4) exteriores
- alturas colosales

8.- La catedral de Murcia.

Murcia fue reconquistada en el siglo XIII, pero como sucedería en muchas otras ocasiones, su catedral no se erigiría desde cero, sino sobre la mezquita mayor de la ciudad. El templo se iniciaría en el siglo siguiente en estilo gótico castellano con influencias del catalano-aragonés, aunque los gustos de cada época y el inconformismo provocaron que se rediseñara profusamente en diversos estilos (renacentista, plateresco, rococó,..). |

| La planta del edificio tiene forma de cruz latina que apenas se aprecia en los brazos del crucero. Cuenta con una nave principal y dos laterales de diferente altura rematadas en cabecera con girola y capillas dispuestas entre contrafuertes. Sus principales elementos estructurales son los arcos apuntados, las bóvedas de crucería complejas y pilares con capiteles cilíndricos.

Algunas de sus peculiaridades son:

- C apilla de los Vélez (sur): estancia poligonal de estilo gótico-flamígero.
- Puerta de los apóstoles (sur): destaca su arco conopial.
- P uerta de las cadenas (norte): estilo rococó.
- I mafronte: exaltación de la Virgen en una fachada-retablo de Jaime Bort.

9.- Los puentes de la capital murciana.
Otras construcciones representativas de la capital murciana son los puentes que se disponen a lo largo del río Segura a su paso por la ciudad. Cada uno tiene su historia y sus particulares elementos estructurales:

1.- Pasarela Manterola. Puente atirantado con forma de barco de velas. Presenta un mastil de 30 m de altura desde el que nacen 45 tirantes, 30 sostienen la base (tablero) y 15 actúan de contrapeso entre la estructura y el islote artificial. Es un paso peatonal entre el barrio del Carmen y el casco urbano de la ciudad.

| 2.- Puente Viejo o de los Peligros. Puente de mampostería con estructura de 2 arcos de medio punto y sus respectivas bóvedas de cañón. En uno de los estribos del puente una imagen de la Virgen de los Peligros corona la construcción. Según reza la tradición, cuando se producían las grandes avenidas del Segura se introducía, debidamente sujeta, la corona de la Virgen sobre las aguas para frenar el ímpetu del tan necesitado líquido elemento.

3.- Pasarela del Martillo o puente de Miguel Caballero. Puente de vigas prefabricadas y tablero de hormigón armado apoyado sobre 3 columnas (sección circular) centrales. Se le denomina impropiamente pasarela, ya que por definición son aquellos puentes de exclusivo paso peatonal, que no es el caso. La fachada posterior del palacio episcopal, de cara al puente, es una estructura saliente conocida como “el martillo”, razón del nombre coloquial del puente.

4.- Puente Nuevo o puente de Hierro. El tablero está sujeto por 2 grandes arcos metálicos formados por perfiles y chapas unidas mediante roblones que permiten salvar el río sin apoyos intermedios. Construido entre 1896 y 1901, el material utilizado fue consecuencia de la entonces celebérrima torre Eiffel, que puso de moda el metal en las construcciones.

5.- Puente del Hospital. Puente de vigas prefabricadas y tablero de hormigón armado sustentado por 2 arcos con tirantes que distribuyen el peso del tablero hacia los estribos. Bajo tablero también se disponen columnas intermedias que aseguran una mayor estabilidad estructural. Comunica el paseo de Garay con la avenida Infante don Juan Manuel. Su nombre hacía honor al antiguo Hospital General (hoy Hospital Reina Sofía), con fachada frente al puente. |

6.- Puente de la F.I.C.A. Puente de vigas de hormigón armado sin pilas intermedias que evita los estancamientos de cañas y residuos en épocas de inundaciones. Construido en 1969 como respuesta al aumento demográfico y circulatorio de los barrios meridionales (el tercero después del puente Viejo y el Nuevo). El nombre alude a su situación en el barrio de Vistabella, junto al recinto de la Feria Internacional de la Conserva Alimenticia.

10.- Recursos utilizados.

- Microsoft Paint version 5.1
- Mozilla Firefox 2.0.0.11
- Google
- Microsoft Frontpage 2003
- http://es.wikipedia.org
- http://bancoimagenes.cnice.mec.es/
- http://www.gifmania.com/
- http://tecnovisual.es
- http://www.iesalquibla.com/TecnoWeb/index.htm
- Armada Simancas M. y otros, “Tecnología 1º ESO”, editorial Santillana
- Martin Alonso Luis y otros, “Tecnología 1º ESO”, editorial SM
- Moreno Márquez Jesús y otros, “Tecnología 1º ESO”, editorial Oxford Educación
- Perucha Sanz Alfredo y otros, “Tecnología 1º ESO”, Akal ediciones
- García Platas Angel y otros, “Tecnología 1º ESO”, editorial Edebé
- Gonzalo R., “Tecnología 1º ESO”, editorial Anaya
- Cardwell Donald, “Historia de la tecnología”, editorial Alianza Universidad
- Alemán F. Javier y otros, “Tecnología: guía didáctica y metodología”, editorial Paraninfo
- Garrat James, “Diseño y tecnología”, Akal ediciones