Estructures: Tipus, Elements i Funcions Fonamentals

Què són les estructures?

Les estructures són elements resistents que es mantenen estables davant l'acció dels esforços als quals es poden veure sotmesos.

Tipus d'esforços

• Tracció: un cos està sotmès a tracció quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a estirar-lo.
• Compressió: un cos està sotmès a compressió quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a disminuir la seva longitud.
• Flexió: un cos està sotmès a flexió quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a doblegar-lo.
• Torsió: un cos està sotmès a torsió quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a torçar-lo.
• Cisallament o tallant: un cos està sotmès a cisallament quan les forces que actuen sobre ell són de sentit contrari i tendeixen a tallar-lo.

Funcions bàsiques d'una estructura

Les funcions principals són:

• Suportar l'acció de forces exteriors i interiors.
• Aguantar el propi pes.
• Aguantar les càrregues.
• Mantenir l'estabilitat i la forma.

Condicions de les estructures

Perquè una estructura sigui eficient, ha de complir les següents condicions:

• Rigidesa: no s'han de deformar.
• Estabilitat: no han de bolcar.
• Equilibri: han de contrarestar la gravetat.
• Resistència: han de suportar els esforços.
• Lleugeresa: han de ser el més lleugeres possible per utilitzar menys material.

Elements d'una estructura

Els perfils de les estructures són barres de diferents seccions (oberts com L, T, H, I). Els elements principals són:

• Fonaments: necessiten recolzar-se sobre una base resistent.
• Columnes o pilars: són barres que serveixen per suportar esforços.
• Bigues: són barres posades de manera horitzontal sotmeses a esforços de flexió.
• Arc: element amb forma corba.
• Tirants: són cables o barres que suporten esforços de tracció.

Classificació de les estructures

• Estructures resistents: conserven la seva forma després d'aplicar-hi càrregues (ex: triangulars, arcs).
• Estructures estables: són aquelles que, quan se'ls aplica una força, no es deformen.
• Estructura massiva: predomina una gran concentració de material.
• Tramades: formades per un conjunt de perfils de fusta, acer o formigó que s'entrecreuen.
• Triangulades: es formen unint molts triangles que construeixen xarxes planes o espacials.
• Laminars: fetes de làmines o metalls.
• Pneumàtiques: són inflables, lleugeres i desmuntables.
• Geodèsiques: són lleugeres i resistents, utilitzades en la construcció de formes esfèriques o cilíndriques.

Nota: El centre de gravetat és el punt d'aplicació de les diverses forces de la gravetat.