03 estructures
- 1. UNITAT DIDÀCTICA 1 ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICS
- 2. Estructures i esforços mecànics
- 3. 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
- 4. Funcions de les estructures Les 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 ...)
- 5. Suportar càrregues Protegir objectes Salvar distàncies Donar rigidesa
- 6. 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
- 7. ELEMENTS ESTRUCTURALS • A - FONAMENTS: La part que està sota terra i serveix de base.
- 8. ELEMENTS ESTRUCTURALS • B - ELEMENTS VERTICALS: Columnes, pilars, murs ... – Solen suportar forces de compressió. – De vegades també esforços laterals de flexió.
- 9. ELEMENTS ESTRUCTURALS • C - ELEMENTS HORITZONTALS: Bigues, travessers, jàsseres, llindes ... – Solen ser més llargues que amples. – Estan sotmeses a flexió i a cisallament
- 10. ELEMENTS ESTRUCTURALS • D – TIRANTS: Són cables o barres sotmesos a tracció que serveixen per augmentar l’estabilitat i resistència de les estructures.
- 11. ELEMENTS ESTRUCTURALS • E – ARCS, VOLTES I CÚPULES: Són elements arquitectònics que mitjançant l’ús de formes corbes cobreixen espais i recintes i salven distàncies.
- 12. 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.
- 13. 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:
- 14. 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
- 15. 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
- 16. 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
- 17. 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, ...)
- 18. TIPUS D’ESTRUCTURES ARTIFICIALS C - Massives: formades per acumulació de material sense a penes forats (piràmides, dics ...) NAVETA DES TUDONS PIRÀMIDES EGIPCIES
- 19. 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 càrrega Geodèsiques: formada per la repetició de polígons simples, com el triangle, de gran resistència i lleugeresa.
- 20. MASSIVA D’ARC O DE VOLTA RETICULADA O D’ARMADURA LAMINAR O DE CARCASSA PENJANT TRIANGULARTRAMADA
- 21. LAMINARO CARCASSA ESTRUCTURES D'ARMADURA Actualment, bàsicament distingim dos tipus d’estructures:
- 22. Disseny d’una estructura: materials i forma Diferents materials d’una estructura Diferents maneres de subjectar una cistella de bàsquet
- 23. 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
- 24. CONSIDERACIONS RESPECTE LA FORMA • Forma adequada a la funció • Estable (que no bolqui)
- 25. Estructures metàl·liques Unions rígides o unió articulada Palau Sant Jordi Pont de les Peixateries Velles Estació de Port-Bou Triangulació
- 26. Elements que intervenen en una estructura metàl·lica Perfils estructurals laminats més usuals Bigues i pilars TornapuntesTirants i tensors
- 28. 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
- 29. 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
- 30. 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