Fundamentos de Estructuras: Conceptos, Esfuerzos y Materiales de Construcción

Definición de Estructura

Llamamos estructura al conjunto de las partes de un cuerpo que le sustentan, protegen y dan consistencia.

Condiciones que debe cumplir

Para ser funcional, una estructura debe ser resistente, estable y mantener su forma. Asimismo, debe evitar problemas como el exceso de peso, la fatiga estática, los fallos de diseño, las deficiencias en las uniones y los daños por desastres naturales.

Cargas y transmisión de fuerzas

Las cargas son las fuerzas que soporta una estructura. Las estructuras se encargan de transmitir el peso de la carga al suelo.

Tipos de Esfuerzos

• Tracción: Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla.
• Compresión: Cuando las fuerzas tienden a aplastarla.
• Flexión o pandeo: Cuando las fuerzas tienden a doblarla.
• Torsión: Cuando las fuerzas tienden a torcerla.
• Corte o cizalladura: Cuando las fuerzas que soportan la pieza tienden a cortarla.

Elementos Resistentes

• Pilares: Son los apoyos verticales sobre los que descansan las vigas.
• Vigas: Son piezas horizontales con forma de prisma.
• Tirantes: Son cables extensibles que se emplean para sujetar o colocar vigas.
• Escuadras: Son triángulos rectángulos que se emplean para reforzar la estructura.
• Diagonales: Son barras que unen dos vértices opuestos de un polígono.
• Arcos: Son elementos con forma curvilínea que se apoyan sobre dos pilares.
• Triangulación: Técnica que consiste en unir tres barras rígidas para formar un triángulo, garantizando que la estructura mantenga su forma ante empujes.
• Perfil: Es una barra que tiene una sección determinada.

Proceso de Construcción de un Edificio

1. Comprobación del terreno.
2. Movimientos de tierras y apertura de zanjas.
3. Cimentación.
4. Construcción de la estructura.
5. Alzamiento de los cerramientos.
6. Colocación de las instalaciones.
7. Acabados.

Materiales de Construcción

• El yeso: Polvo blanco que se endurece al mezclarlo con agua.
• El mortero: Mezcla de uno o más conglomerantes y arena que se amasa con agua.
• El cemento: Mezcla de yeso, caliza y arcilla que se calcina en un horno, se enfría y se muele para convertirlo en un polvo gris.
• El hormigón: Mezcla de agua y un conglomerante.
• La piedra: Se emplea como elemento resistente o decorativo.
• Las cerámicas y los vidrios: Se obtienen a partir de arcillas que se mezclan con otros materiales.