ESTRUCTURES

En la naturalesa podem trobar estructures de tipus molts diversos com per exemple els esquelets, la closca d'una tortuga o la petxina d'una ostra, aquestes son les estructures naturals,  que poden ser tant d'origen animal (nius d'aus, preses dels castors, colònies de corals, ruscos, túnels dels animals excavadors, closques....); vegetal (troncs, branques d'arbres i arbustos...); i geològic (coves, muntanyes...)

El ser humà també ha sabut construir les pròpies, com son ponts, edificis, torres, carcasses..... aquestes són estructures artificials.

Però… Què tenen totes en comú amb tantes coses distintes per a ser totes estructures? Que ...

... tota estructura és un conjunt d'elements units entre si capaç de suportar els esforços que actuen sobre ell.

I, qual es la FUNCIÓ d'una estructura? 

N’hi ha diverses funcions segons el tipus d’estructura que es tracte, com per exemple:

-Suportar pesos (les bigues del sòl de una planta suporten el mobiliari de l'aula i a les persones que hi ha en ella). 

-Mantindre la forma (les bigues i pilars fan que les estructures no es deformen, mai ens pujaríem a un pont si sobre el mateix notem que el sòl es flexiona).

-Resistir forces externes (la paret d'una presa suporta la força de l'aigua continguda en l'embassament així com la teulada suporta la neu caiguda sobre ella).

-Protegir objectes (la carcassa d'una televisió protegeix els elements que trobem dins, així com els edificis ens protegixen a nosaltres). 

-Salvar obstacles: ponts, vials, túnels...

-Tancar espais buits: cúpules, voltes...

Quines CONDICIONS ha de complir una estructura perquè funcione bé?

1. Ha de ser resistent, és a dir ha de suportar les càrregues a què està sotmesa sense trencar-se.

2. Ha de ser estable, és a dir, no s'ha de bolcar amb facilitat.

3. Ha de ser rígida: No es pot deformar o ha de deformar-se poc: És a dir, que la seua forma bàsica no canvia o canvia poc dins d'uns límits.

Definirem amb més deteniment aquestes condicions:

- Resistència: l'estructura ha d'aconseguir suportar els esforços sense trencar-se.

La definició de resistència d'una estructura és la seua capacitat de suportar les càrregues a què es veu sotmesa sense trencar-se. 

La dita resistència de l'estructura depén de :

- Tipus de material: acer, formigó, fusta, paper..., cada material tindrà característiques diferents, així com propietats elàstiques diferents, açò és,  capacitat per a recuperar la seua forma després de veure's sotmés a esforços.

- Quantitat de material, quant més quantitat, major rigidesa: si augmentem les seccions de bigues i de pilars, s'aconseguirà una estructura més resistent.

La resistència d'una estructura també pot millorar-se si es tria adequadament la seua forma, tenint en compte en el seu disseny els esforços que previsiblement actuen sobre ella. Per exemple, bigues de major secció, com una biga de cant, perfils adequats, arcs, triangulacions...

-Estabilitat: han de fer que l'objecte a què pertanyen siga estable, és a dir que no bolque fàcilment. Estabilitat és la capacitat d'una estructura de, al veure's sotmesa a càrregues, mantindre's en la seua posició original sense afonar-se o caure; és a dir, de no variar la seua posició.

Si l'estructura no és estable per si mateixa hi ha diverses maneres d'assegurar-li l’estabilitat, la primera seria ancorar l'estructura a un element fix com per exemple, un fanal ancorat a la vorera en un carrer i una altra forma seria col·locant-li tirants, com pot ser el cas d’un pont.

L'estabilitat està associada a la posició del CENTRE DE GRAVETAT que ja l´hem comentat. El centre de gravetat és el punt on és concentra tot el pes d'un objecte. Si el centre de gravetat ix de la base de l'objecte esta deixa de ser estable. Un cos és mes estable com mes baix troba el seu CDG i mes ampla la seua base. 

En el vídeo següent és pot veure com una estructura bolca si el centre de gravetat és mou i l’estructura es desestabilitza.

Un del petits  exemples que és podem fer a casa per determinar el centre de gravetat d’un objecte és intentar mantindre en equilibri el bolígraf sobre un dit, per tal d'aconseguir-ho hauràs de trobar el seu centre de gravetat perquè el bolígraf no s'incline, d’igual forma pots fer-ho amb una carpeta, un full, etc.

-Rigidesa és la capacitat d'una estructura de suportar les càrregues a què es veu sotmesa sense deformar-se, sense canviar de forma. Està íntimament relacionada amb la forma de l'estructura. Així, per exemple, com més cant tinga una biga major serà la seua rigidesa.

Imatges:https://pixabay.com
www.tecnologia-alarcos.wikispaces.com