Estructuras estables e inestables: centro de gravedad y tipos de estructuras

Resumen

El documento explica la diferencia entre estructuras estables e inestables y define el centro de gravedad, así como el procedimiento para localizarlo de forma experimental. También describe los principales tipos de estructuras: resistentes, masivas, abovedadas, trianguladas, entramadas y colgantes. Es útil para entender cómo se mantiene el equilibrio en una construcción.

Puntos clave

Una estructura estable conserva su posición al aplicarle una fuerza; una inestable pierde el equilibrio con un pequeño empuje.
El centro de gravedad es el punto donde estaría concentrada toda la masa del objeto.
Si el centro de gravedad queda fuera de la base de sustentación, el objeto se vuelca.
Para localizarlo se cuelga el objeto de varios puntos con una plomada y se traza la vertical; el cruce de las líneas es el centro de gravedad.
La triangulación aporta estabilidad y resistencia con el mínimo número de perfiles.
Las estructuras se clasifican en masivas, abovedadas, trianguladas, entramadas y colgantes.

Ponte a prueba

Son estructuras estables aquellas que, al aplicar una fuerza sobre ellas, conservan su posición.

Son inestables las estructuras que, al aplicar un pequeño empuje, pierden el equilibrio.

El centro de gravedad es un punto imaginario donde estaría toda la masa del objeto si se pudiera comprimir. Cuando este punto se sitúa fuera de la base de sustentación del objeto, entonces este se convierte en inestable y se vuelca.

Cuelga una plomada de un hilo.

Marca la línea vertical del hilo sobre el objeto.

3. Repite la operación colgando el objeto de dos o tres puntos distintos.

4. El cruce de las tres líneas es el centro de gravedad.

Una estructura es resistente cuando conserva su forma al aplicarle cargas:

Arcos
Triángulos
Tirantes

Los perfiles son barras de diferentes secciones utilizadas a la hora de realizar estructuras.

Son estructuras masivas aquellas en las que predomina una gran concentración de material.

En las estructuras abovedadas predominan los arcos, las bóvedas o las cúpulas como elementos de sujeción y soporte.

Las estructuras trianguladas se forman con la unión de muchos triángulos, construyendo redes planas o espaciales.

La triangulación en las estructuras aporta estabilidad y resistencia con el mínimo número de perfiles.

Las estructuras entramadas están formadas por un conjunto de perfiles de madera, acero u hormigón que se entrecruzan entre sí. Los elementos estructurales son las vigas, los pilares o columnas y la cimentación.

Son estructuras colgantes las que están sustentadas por cables o perfiles sujetos a elementos de soporte.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre una estructura estable y una inestable?

Una estructura estable conserva su posición al aplicarle una fuerza, mientras que una inestable pierde el equilibrio con un pequeño empuje.

¿Cómo se determina el centro de gravedad de un objeto?

Se cuelga el objeto de dos o tres puntos distintos con una plomada, se marca la línea vertical de cada cuelgue y el cruce de las líneas indica el centro de gravedad.

¿Por qué las estructuras trianguladas son resistentes?

Porque la triangulación aporta estabilidad y resistencia con el mínimo número de perfiles.