Clasificación Esencial de Estructuras en Ingeniería y Diseño
Una estructura es un conjunto de elementos resistentes convenientemente vinculados entre sí, que interactúan bajo los efectos de las cargas, sin romperse o deformarse permanentemente. Comprender sus diferentes tipos es fundamental en el ámbito de la ingeniería y el diseño.
Tipos de Estructuras por Clasificación Principal
Según su Orientación Principal:
- Estructuras Verticales: Aquellas en las que los elementos que soportan los mayores esfuerzos están colocados en posición vertical.
- Estructuras Horizontales: Aquellas en las que los elementos que soportan los mayores esfuerzos se hallan colocados horizontalmente. En este tipo de estructuras, los elementos sometidos a mayor esfuerzo trabajan predominantemente a flexión.
Según su Rigidez y Comportamiento ante Cargas:
- Estructuras Rígidas: Aquellas que no se deforman significativamente cuando se les aplican diferentes fuerzas, a menos que sus elementos se rompan.
- Estructuras Articuladas: Aquellas en las que, al aplicar una fuerza, la estructura se deforma de forma controlada, al desplazarse los elementos que la integran.
Según su Función y Transmisión de Cargas:
- Estructura Portante: Son las que se encargan de soportar cargas adicionales a las de su propio peso y transmitirlas hacia la cimentación.
- Estructura Independiente: Pueden tener una función estructural, pero no necesariamente transmiten cargas directamente a la cimentación, o su estabilidad no depende de otras estructuras adyacentes.
Según su Dimensionalidad y Sistema de Carga:
- Estructura Plana o Bidimensional: El sistema de carga y la estructura están contenidos en el mismo plano.
- Estructura Espacial o Tridimensional: El sistema de carga y la estructura se desarrollan en tres dimensiones.
Según el Esfuerzo Predominante en sus Elementos:
- Estructura de Tracción: Sus elementos están sometidos principalmente a esfuerzos de tensión. Su relación resistencia-peso es generalmente muy alta.
- Estructuras de Compresión: Sus elementos están sometidos principalmente a esfuerzos de compresión. Su equilibrio se manifiesta por pura compresión.
Según su Configuración o Tipología Específica:
- Estructura de Celosía (Armadura): Estructura reticular de barras rectas interconectadas en nodos, formando triángulos planos o espaciales.
- Estructuras Aporticadas: Las vigas apoyadas en columnas dan como resultado una estructuración sencilla, muy útil para soportar cargas o cubrir un espacio.
- Estructura Tipo Muro: Son arreglos de placas verticales (muros) que funcionan como paredes de carga, junto con las placas horizontales (losas).
- Estructuras Laminares Planas: Son estructuras con un espesor pequeño en comparación con sus otras dos dimensiones. Su función primordial es transmitir cargas normales a su plano; se denominan losas o placas.
Consideraciones Adicionales: Materiales Estructurales
Según sus materiales, los más usados en la construcción de estructuras incluyen madera, metal, hormigón (concreto) y policarbonato, entre otros. La elección del material depende de las propiedades requeridas, las cargas esperadas y el entorno.