Conceptes Bàsics d'Estructures: Elements, Tipus i Condicions

Funció i Requisits de les Estructures

Les estructures han de suportar forces, aguantar el propi pes i les càrregues, i mantenir l'estabilitat i la forma. Això implica que els materials, la forma i la disposició dels elements han de ser escollits adequadament per a cada estructura.

Condicions Essencials de les Estructures

• Ser rígides: Perquè no es deformin.
• Ser estables: Perquè no bolquin, mantenint l'equilibri del centre de gravetat.
• Ser resistents: Perquè han de suportar esforços.
• Ser el més lleuger possible: Per suportar menys pes propi.

Millora de les Estructures

La millora s'aconsegueix mitjançant l'ús de la triangulació i l'ús de perfils (oberts o tancats).

Elements d'una Estructura

• Fonaments

  Base resistent que es troba per sota del nivell del terreny.

• Columnes o Pilars

  Són barres verticals que serveixen per suportar esforços de compressió.

• Bigues

  Són barres disposades de manera horitzontal, sotmeses principalment a esforços de flexió.

• Arc

  Element de forma corba que serveix per cobrir una obertura entre dos pilars.

• Tirants

  Són cables o barres (sovint d'acer) que suporten esforços de tracció. Serveixen per augmentar la resistència i l'estabilitat d'una estructura.

Conceptes Clau: Resistència i Estabilitat

Estructura Artificial Resistent

Una estructura és resistent quan conserva la seva forma després d'aplicar-hi càrregues. Una estructura ha d'aguantar les càrregues (resistència) i no ha de caure (estabilitat).

Estructura Artificial Estable

Les estructures estables són aquelles que, quan se'ls aplica una força, no perden l'equilibri. Les inestables són les que perden l'equilibri amb el mínim esforç.

Centre de Gravetat (CG)

El CG és el punt d'aplicació de les diverses forces de gravetat que actuen sobre la distribució de masses d'un cos.

Tipus d'Estructures Artificials

• Massives

  Hi predomina una gran concentració de material. Són estables i molt pesants.

• De Voltes

  Hi predominen els arcs i les voltes.

• Tramades

  Formades per un conjunt de perfils de fusta, acer o formigó que s'entrecreuen. Els elements estructurals són les bigues, els pilars i la fonamentació.

• Triangulades

  Es formen unint molts triangles que construeixen xarxes planes. Cada triangle està sotmès als seus propis esforços de tracció i compressió.

• Penjants

  Se sostenen amb cables o perfils subjectes a elements de suport. Els Tirants estan sotmesos a esforços de tracció. El Tauler o Passarel·la és metàl·lic.

• Pneumàtiques

  Són inflables i lleugeres (Exemple: estructures infantils).

• Laminars (o de Carcassa)

  Estan fetes de làmines de metall (Exemple: carrosseries de cotxe).