Tipos de Estructuras y Esfuerzos en Edificaciones: Materiales y Componentes

1. Estructuras: Definición y Clasificación

Una estructura, ya sea natural o artificial, es un conjunto de elementos destinados a soportar esfuerzos y transmitirlos al terreno sin sufrir modificaciones o desplazamientos. Se clasifican en:

• Laminares: Estructuras conformadas por láminas de poco grosor, pero con formas que confieren mucha resistencia. Ejemplos: ordenadores, chasis de vehículos.
• Masivas: Su resistencia se basa en la acumulación de grandes cantidades de material. Ejemplos: diques, pirámides.
• Trianguladas: Estructuras formadas a partir de barras que forman triángulos. La ventaja de este tipo de estructuras es su ligereza, resistencia y posibilidad de desmontaje, ya que están formadas por uniones articuladas atornilladas. Ejemplos: naves industriales, postes de electricidad.
• Colgadas: Se trata de estructuras que penden o cuelgan de unos elementos que soportan la compresión. Ejemplo: puentes colgantes.
• Entramadas: Se caracterizan por una serie de elementos horizontales entrelazados que soportan flexión y transmiten los esfuerzos al terreno a través de elementos verticales, como los pilares. Ejemplos: edificios, sillas.

2. Tipos de Esfuerzos

• Compresión: Es un esfuerzo que pretende juntar las moléculas del objeto; tiende a reducir su longitud y a ensanchar su sección. Si los elementos son muy esbeltos, hay que tener cuidado con el pandeo. Ejemplos de materiales que resisten bien la compresión: hormigón, piedra, ladrillo.
• Tracción: Es un esfuerzo que pretende separar las moléculas del objeto en cualquier sentido y provoca una reducción en su sección transversal. Ejemplo de material que resiste bien la tracción: los metales.
• Flexión: Se produce cuando aplicamos una fuerza en un punto que no es de apoyo. A medida que nos distanciamos del punto de apoyo, el momento es mayor y la flexión también. Se podría afirmar que, según se deforma, se producen tracciones en la cara inferior del elemento (viga) o compresiones en la cara superior. La sección ideal para soportar la flexión es rectangular, con base estrecha y gran altura.
• Cortadura: Se produce cuando una carga pretende cortar el material o en los bordes de aplicación de una carga continua. Por ejemplo, cuando sometemos a cortadura una barra de lomo ibérico de bellota, no aguanta, y el cuchillo vence al material cortando una rodaja. El hormigón y el acero soportan bien la cortadura.
• Torsión: Es un esfuerzo que se produce cuando retorcemos las secciones contiguas de un elemento longitudinal. Un destornillador está continuamente sometido a torsión.

3. Elementos de un Edificio

• Pilares: Son los elementos verticales sobre los que se apoya la estructura y se encuentran sometidos a compresión. Se conectan a los cimientos con armaduras de espera o con placas de anclaje si los pilares son metálicos.
• Vigas: Son los elementos horizontales de una estructura y están sometidos a flexión, pues se apoyan en los pilares y reciben las cargas en el medio.

4. Componentes de un Edificio

• Estructura: Constituye el esqueleto resistente del edificio. Está formada por los cimientos, los pilares, las vigas y el forjado. Pueden ser de hormigón, hormigón armado o acero.
• Cerramientos: Sirven de protección externa frente a los agentes atmosféricos. Están formados por los muros de la fachada y la cubierta, que es el soporte de acero sobre el que se construye el tejado. Están hechos de materiales pétreos naturales, como granito, o artificiales, como ladrillo.
• Particiones: Ordenan y distribuyen el espacio interior de cada vivienda. Están construidos con ladrillos o con yeso si son prefabricados.

5. Tipos de Rocas en la Construcción

• Rocas Magmáticas o Ígneas: Se forman al solidificarse los materiales fundidos del interior de la Tierra. Presentan textura granulada, color claro y dureza elevada.
• Rocas Sedimentarias:
  • Por acumulación de fragmentos de rocas, pueden dar origen a las arenas y a las arcillas.
  • Por cristalización o acumulación de restos orgánicos mineralizados, como las calizas.
• Rocas Metamórficas: Se han formado al someterse a transformaciones naturales. Ejemplos:
  • Pizarra: Color gris o negro, textura que se divide en láminas, resistente e impermeable.
  • Mármol: Textura compacta y cristalina. Presenta buena resistencia a la compresión y al desgaste.