ESTRUCTURES.ppt [Modo de compatibilidad] · ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia 3.4) Estructures de voltes En les estructures de voltes hipredominen els arcs, les voltes o les cúpules

ESTRUCTURESESTRUCTURES

QuèQuè veuremveurem en en aquestaquest tema?tema?

� Aprendrem què és una estructura.

� Aprendrem què és un esforç i els diferents tipus que hi ha.

ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia

� Estudiarem diferents tipus d’estructures.

� Identificarem els elements que aguanten els esforços de les estructures.

� Coneixerem diferents tipus de materials i estructures.

�Les estructuresestructures són elements resistents que esmantenen estables davant de l’acció dels esforçosals quals es poden veure sotmesos.

�Perquè una estructura funcioni correctament ha de

1.- Què són les estructures?


�Perquè una estructura funcioni correctament ha deser resistent, rígida i estable.

�Les forces que actuen sobre una estructuras’anomenen càrregues. Les càrregues es reparteixenentre tots els elements de l’estructura produïntdiferents tipus d’esforçosesforços.

TIPUS D’ESFORÇ


TRACCIÓ COMPRESSIÓ FLEXIÓ TORSIÓ CISALLAMENT

HI HA 5 TIPUS D’ESFORÇOS MECÀNICS:

1.- ESFORÇ DE TRACCIÓ:

Un cos està sotmès a un esforç de tracció quan se li apliquen dues forces

de sentit oposat que tenen tendència a allargar-lo.


2.- ESFORÇ DE COMPRESSIÓ:

Un cos està sotmès a un esforç de compressió quan se li apliquen dues

forces de sentit oposat que tenen tendència a aixafar-lo.

3.- ESFORÇ DE FLEXIÓ:

Un cos està sotmès a un esforç de flexió quan rep una o més forces que

tendeixen a doblegar-lo. Exemples:


4.- ESFORÇ DE TALL O CISALLAMENT:

Un cos està sotmès a un esforç d cisallament o de tall quan se li apliquen

dues forces de sentit oposat que tenen tendència a tallar-lo.

5.- ESFORÇOS DE TORSIÓ:

Un cos està sotmès a un esforç de torsió quan se li apliquen dues forces de

sentit oposat que tenen tendència a retorçar-lo. Exemples: caragol, eixos

de màquines, etc.


2.- Quina és la funció de les estructures?

•• SuportarSuportar pesospesos:: el pes dels elements sobre l’estructura iel pes mateix de l’objecte i de la pròpia estructura.

•• ResistirResistir forcesforces externesexternes: la paret d’una presa suporta laforça de l’aigua continguda a l’embassament, així com unateulada suporta el pes de la neu que hi ha caigut.


teulada suporta el pes de la neu que hi ha caigut.

•• MantenirMantenir lala formaforma:: les estructures han de ser capaçes desuportar pesos i resistir forces sense deformar-se.

•• ServirServir dede proteccióprotecció:: la carcassa d’un monitor o d’unordinador protegeix els elements que hi ha al seu interior,així com el xassís d’un cotxe protegeix als passatgers.

3.- TIPUS D’ESTRUCTURESSegons els elements amb els que estan construits les estructures es poden

classificar en 3 grans grups:

1. Estructures massives.

2. Estructures laminars o de carcassa.

3. Estructures d’armadura.

4. Estructures de voltes.


4. Estructures de voltes.

3.1) ESTRUCTURES MASSIVES

Són estructures molt pesades i massisses, construïdes amb elements molt

grans, amples i resistents. Exemples:

3.2) ESTRUCTURES LAMINARS O DE CARCASSA

Estan constituïdes per làmines o panells resistents i prims formant

carcasses que envolten i protegeixen les peces internes de l’objecte.

La resistència d’aquestes carcasses s’aconsegueix donant a les làmines una

determinada forma. En són exemples, la carrosseria d’un cotxe, una llauna

de conserva, la carcassa d’un televisor o d’un ordinador,...


de conserva, la carcassa d’un televisor o d’un ordinador,...

3.3) Estructures d’armadura

Estan formades per peces com barres, tubs, pilars, bigues o cables unitsentre sí per formar una espècie d’esquelet o armadura.

En són exemples les estructures d’edificis, ponts metàl·lics, grues, torresd’alta tensió, gronxadors, carretons de supermercat,...

Segons la disposició dels seus elements poden ser:

� Triangulades: es construeixen mitjançant la unió de barres que van


� Triangulades: es construeixen mitjançant la unió de barres que vanformant triangles.

� Penjades: el pes és suportat per cables que estan units

a altres elements més robustos com murs o torres

resistents.


� Entramades: tenen elements verticals i horitzontals que s’uneixen entre si

formant una espècie de malla. Els elements horitzontals es recolzen en els

verticals.


3.4) Estructures de voltes

En les estructures de voltes hi predominen els arcs, les voltes o les cúpulesamb elements de subjecció i suport.

Aquests elements poden suportar esforços de compressió importants, i el pes

dels elements reposa sobre els murs laterals (per això cal reforçar-los amb

contraforts o arcbotants).

Exemples:

Arc romà de Cabanes Entramat de voltes Cúpula de Sant Pere del Vaticà(vista exterior i interior).

ELEMENTS D’UNA ESTRUCTURAFONAMENTS: base resistent on es recolzen les estructures. Solen estar per sota

del nivell de terra. La major part dels edificis s’aixequen sobre

fonaments de formigó per evitar que s’enfonsin pel propi pes.


COLUMNES O PILARS: són barres verticals dissenyades especialment per

suportar esforços de compressió.

BIGUES: són barres horitzontals que estan sotmeses a esforços de flexió.

Les diverses plantes d’un edifici se suporten amb bigues.


ARC: elements en forma de corba que serveix per cobrir un forat entre dos pilars, i

que suporta una part de l’estructura descarregant el pes als extrems.

Arc de Triomf, Paris Arc de Constantí, Roma

TIRANTS: són cables o barres que suporten esforços de tracció. Poden ser

d’acer i serveixen per augmentar la resistència i l’estabilitat d’una

estructura.


ESTRUCTURES RESISTENTSESTRUCTURES RESISTENTS

El més fonamental és que una estructura

aguanti les càrregues (resistènciaresistència) i que


aguanti les càrregues (resistènciaresistència) i que

no caigui (estabilitatestabilitat).

Una estructura és resistent quan conserva

la seva forma després d’aplicar-li

càrregues.


ElementsElements queque proporcionenproporcionen resistènciaresistència ii estabilitatestabilitat aa lesles estructuresestructures::

� TRIANGLES:

Un triangle és l’única estructura geomètrica que no es deforma si se li

apliquen forces als costats.


I per convertir en estructures rígides un quadrat i un pentàgon…

CURIOSITAT: Dilatació de la Torre Eiffel

El Sol surt per l’est i comença a

escalfar aquesta cara de la Torre

Eiffel. Els perfils de ferro que

formen l’estructura de la torre es

dilaten i obliguen la torre a

inclinar-se cap a l’oest.


A la tarda passa el contrari. El Sol

és a l’oest i la dilatació dels

perfils situats en aquesta banda

fa que la torre s’inclini cap a l’est.

Aquest fenomen fa que la part

més alta de la torre no estigui

sobre la vertical del punt mitjà de

la base, ja que al llarg del dia es

produeixen oscil·lacions; a l’estiu

són més apreciables.


�ARCS:

Un altre element que també aporta resistència a una estructura és l’arc, que

treballa sotmès a compressió. Aquest element ja va ser utilitzat pels romans

per fer ponts amb pedres i maons.

Els arcs romans es mantenen

gràcies al suport d’un maó

sobre l’altre, i no s’utilitza cap

Pont Romà d’Alconetar, Càceres

sobre l’altre, i no s’utilitza cap

adhesiu entre les peces. Al

maó central se li diu pedra

angular o clau; és el que

subjecta l’arc i sol ser més

gran que la resta.

Arc de Titus, Roma

Les estructures estables són aquelles que, quan se’ls aplica una força,conserven la seva posició. Són estructures inestables les que enaplicar-hi un petit impuls perden l’equilibri.


ESTRUCTURESESTRUCTURES ESTABLESESTABLES

L’estabilitat està relacionada amb el centre de gravetat. El centre degravetat és un punt imaginari on estaria tota la massa de l’objecte sies pogués comprimir. Quan aquest punt se situa fora de la base dees pogués comprimir. Quan aquest punt se situa fora de la base del’objecte, aleshores es converteix en inestable i bolca:

Un altre recurs molt utilitzat per construir estructures són els perfils, que són

barres de diferents seccions.

Els perfils ens permeten fer les estructures resistents, lleugeres i, alhora,

econòmiques.

Tipus:

� Oberts, amb forma de V, T, U, L, X, H.


PERFILS

� Oberts, amb forma de V, T, U, L, X, H.

� Tancats, amb forma de , , .

Documents

ESTRUCTURES.ppt [Modo de compatibilidad] · ESTRUCTURES 1r ESO Tecnologia 3.4) Estructures de voltes En les estructures de voltes hipredominen els arcs, les voltes o les cúpules