Estructura
SISTEMAS ESTRUCURALES ESTATICOS
Si una estructura está formada por un conjunto de elementos que interactúan de acuerdo, con leyes, para cumplir con un fin (de quien lo construye), estamos también ante la presencia de un sistema.
Una estructura resistente es, pues, un sistema cuyo fin es el de auto soportarse y/o soportarlos elementos que están asociados a ella, ya sea adentro o afuera.
Como se ha expresado, a diferencia de los sistemas dinámicos que se han visto, en los sistemas estructurales resistentes no intervienen flujos dinámicos de materia, energía o información. Se podría
decir que la transmisión de fuerzas es una forma de flujo de energía, pero estático. Ante la presencia de fuerzas externas o internas, la estructura sufre esfuerzos, ante los cuales sus elementos
deben interactuar de tal forma que éstos deben ser absorbidos o transmitidos a la base u otra estructura que la soporta manteniendo su forma o deformándose mínimamente.
En síntesis, las estructuras resistentes son sistemas constituidos por elementos resistentes unidos entre sí, que frente a los distintos esfuerzos mantienen su forma y su función.
Una estructura puede tener deformaciones de tipo temporal, comportándose como un elástico (que una vez desaparecida la fuerza, vuelve a su posición o tamaño inician, o de -tipo permanente,
dependiendo de las fuerzas que se le apliquen o del tipo de material que constituye cada elemento. En general se presentan los dos fenómenos asociados.
Los esfuerzos son los tipos de movimientos que las fuerzas inducen a los distintos elementos de la estructura de acuerdo con el lugar donde se ejercen las fuerzas respecto de la forma del elemento y
sus apoyos o sujeciones. Se los puede clasificar en esfuerzos de tracción, de compresión, de flexión, de pandeo, de corte y de choque.
En la siguiente tabla se explican las particularidades de cada uno y en el dibujo que sigue se ve un ejemplo con muchos de estos esfuerzos representados.
Hasta ahora No se ha hablado en especial de ningún sistema constructivo ni de ningún material en particular, sino que estos conceptos son de carácter general y valido para todo tipo, de estructuras constructivas. Son estas, por ejemplo, las estructuras de hormigón armado, de perfiles de hierro, de vigas de madera, etc., o combinaciones de ellas.
Según la forma y/o la función dentro de la estructura y el tipo de esfuerzo que soporta, a cada parte de una estructura., se la conoce genéricamente por un nombre especifico. Esto no quita la existencia de elementos estructurales, producto de la combinación de dos o más de ellos o que cumplen varias funciones a la vez. Por ejemplo, una viga puede ser también un tabique o una columna. Muchas columnas pueden cumplir la función de base que una estructura en determinado tipo de suelos, etc.
Sintéticamente, podemos agrupar a las estructuras, en tres tipos:
a) Básicas: Compuestas por Columnas y Vigas mas tensores, tirantes escuadras.
b) Trianguladas y reticuladas
c) Autoportantes: el propio cuerpo del objeto es el sostén.
PERFILES
Los perfiles son barras de distintas formas de sección que adoptan los elementos longitudinales de una estructura, generalmente metálicos, para adaptarse lo más adecuadamente posible a su función y
a los esfuerzos que les son requeridos.
En estructuras específicamente de aluminio, existen una infinidad de formas diferentes de perfiles para la construcción de todo tipo de cerramientos y soportes. En hierro se usan especialmente las
"T", doble “T”,”U”,”L”, y de tipo caño, de sección cuadrada, redonda y rectangular. En madera son principalmente rectangulares en la aplicación estructural de vigas y redondas o cuadradas
compuestas en el caso de columnas.
Las secciones más, comunes son:
Dentro de los contenidos, que forman parte de los conceptos generales del tema de las estructuras, resistentes, está la noción de "momento .de inercia", el cual se refiere a la resistencia de los
distintos perfiles, del material que sean, que depende no sólo del grosor sino también de la forma que tienen frente a la dirección en que se realiza sobre ellos un esfuerzo.
Como ejemplo basta citar el de una regla plástica, que es muy fácil flexionar en el sentido perpendicular a su superficie pero muy difícil en el sentido perpendicular a su espesor, aunque éste no
sea de más de medio milímetro. Es así que no es igual la resistencia a la flexión de una viga rectangular parada que acostada (generalmente, las vigas se disponen verticalmente y acostadas para
casos especiales). O las chapas de techo onduladas, que no se deforman ni se flexionan en el sentido longitudinal a las ondas, sí se doblan en el sentido opuesto.