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Estructuras
Cuando aparecieron las primeras fundiciones, se generalizó el uso
de estructuras metálicas trianguladas, por su versatilidad. Era la
época de la construcción de pabellones y estructuras asociadas al
ferrocarril, como puentes y estaciones.
4.4.
Estructuras colgantes
Las estructuras colgantes se han utilizado desde tiempos remotos
como precarios puentes colgantes, gracias a la disponibilidad de
cuerdas y lianas en la mayor parte de las civilizaciones.
Estas estructuras tienen la ventaja de que son capaces de adaptar-
se a las cargas que deben soportar cambiando de forma (se puede
comprobar colgando objetos de una cuerda). Como esta defor-
mabilidad representa un inconveniente funcional en las estructu-
ras modernas (sería ridículo que un puente se fuera deformando
al pasar un vehículo), lo que se hace es dotar a la estructura de
unas cargas fijas muy superiores a las cargas variables, que con-
viertan estas últimas en casi imperceptibles para la estructura.
Las estructuras colgantes pueden ser extremadamente ligeras,
pero esto también presenta un inconveniente, sobre todo cuando
el viento sopla de abajo a arriba y levanta la estructura, razón por
la cual se añade peso a los tableros de los puentes.
En el vídeo de la rotura del puente Takoma Narrows (EE UU) se
aprecia el efecto del viento sobre el tablero del puente; y podemos
observar cómo los materiales que creemos indeformables, como
el acero y el hormigón, adquieren una ductilidad inusitada ante
grandes cargas.
Vídeo:
DERRUMBAMIENTO DEL PUENTE
TAKOMA NARROWS
En el vídeo de la rotura del puente Takoma Narrows (EE UU) se
aprecia el efecto del viento sobre el tablero del puente; y pode-
mos observar cómo los materiales que creemos indeformables,
como el acero y el hormigón, adquieren una ductilidad inusitada
ante grandes cargas.
Enlace web (visita virtual):
TEMPLO DE DEBOD
Visita virtual en el interior del exterior e interior del Templo de
Debob, se puede observar de qué tipo es y de qué material está
formado.
Enlace web (visita virtual):
COLISEO ROMANO
Visita virtual en el interior del exterior e interior del Coliseo ro-
mano, se puede observar de qué tipo es y de qué material está
formado.
Enlace web (visita virtual):
TORRE EIFFEL
Visita virtual en el interior del exterior e interior de la Torre Eiffel,
se puede observar de qué tipo es y de qué material está formado.
Solución de las actividades
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Observa las fotografías:
a)
¿Qué tipo de esfuerzo soportan los bloques de pie-
dra de las pirámides?
b)
¿Qué esfuerzo soportan los pilares del puente?
c)
¿Qué finalidad tienen los huecos que dejan los dinte-
les? ¿A qué esfuerzo están sometidos?
Los bloques de piedra de las pirámides están comprimidos, al
igual que los pilares del puente, los dinteles están sometidos
a flexión y su finalidad es dejar pasar el agua bajo ellos.
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Busca en internet o en libros de arte o arquitectura dis-
tintos tipos de arcos que podemos encontrar en las es-
tructuras abovedadas y dibújalos. Representa sobre el
dibujo los esfuerzos a los que están sometidos. ¿De qué
tipo son?
Los arcos están sometidos a esfuerzos de compresión, algu-
nos de los tipos principales están reflejados en la página 113
de esta misma unidad.
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Investiga el material con el que está fabricada la Torre
Eiffel. Averigua cuál se utiliza en la actualidad en este
tipo de estructuras y enumera sus ventajas.
La torre Eiffel está hecha de una aleación de hierro que se
llama fundición y tiene un alto contenido en carbono. En la
actualidad las estructuras se hacen de acero, la principal ven-
taja del acero es su soldabilidad. Las uniones en la torre Eiffel
son roblonadas.
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Observa estos dos tipos de estructuras trianguladas.
¿Cuál de ellas es más adecuada para un puente? ¿Y para
un tejado? Justifica tu respuesta.
Las vigas con la parte superior horizontal son más adecua-
das para la fabricación de puentes por la homogeneidad de
sus piezas, la inclinación de las cerchas es más adecuada
para los tejados porque ofrecen una forma adecuada para
la cubierta.
Aun así, la forma de viga más adecuada para la construcción
de un puente en términos estrictamente estructurales sería
tener el cordón superior en forma de arco, similar a la que se
ensaya en el apartado de Simulación de estructuras, pero su
construcción es más compleja.
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Observa los puentes y explica cómo se transmiten las
cargas a través de los distintos elementos estructurales
que observas en las fotografías. Para una misma longi-
tud de puente, ¿cuál de los dos tipos tendrá los tirantes
más gruesos? ¿Por qué?
En el primer caso el peso del tablero se transmite al cable
catenaria a través de los tirantes, en el segundo los tirantes la
llevan directamente a los pilares.
Los tirantes deberán ser más gruesos en el segundo caso
puesto que la fuerza que soportan para un mismo trozo de
tablero es mayor debido a su inclinación.
