Tipos de estructuras
Existen diferentes tipos de estructuras que se utilizan para construir una amplia variedad de elementos, desde edificios hasta vehículos, robots, puentes u otros objetos. Cada una de estas estructuras tiene características únicas que las diferencia entre sí. Algunas son grandes y sólidas, otras están formadas por muchas piezas entrelazadas, mientras que otras son delgadas y planas. Cada tipo de estructura tiene su propósito y se elige según lo que se quiera construir y las condiciones en las que se utilizará.
Masivas
Una estructura masiva se caracteriza por su solidez y resistencia debido a la utilización de materiales densos y compactos, como la piedra, el ladrillo o el hormigón. Estas estructuras son capaces de soportar grandes cargas y resistir fuerzas externas sin deformarse significativamente. Su diseño se basa en la distribución de materiales pesados sin dejar apenas huecos para proporcionar estabilidad y resistencia a lo largo del tiempo. Son estructuras idóneas para soportar esfuerzos de compresión.
Ejemplos: presa de agua, pirámide, castro, muralla, cimentaciones de un edificio…
Laminares
Una estructura laminar está compuesta por una o varias capas delgadas de diversos materiales. Este tipo de estructuras se caracterizan por ser resistentes y ligeras. La disposición en capas permite distribuir las cargas de manera eficiente, lo que la hace útil en una amplia variedad de aplicaciones.
Ejemplos: cuenco, caparazón de tortuga, casco, carrocería de un coche, vaso de plástico…
Trianguladas
Las estructuras trianguladas son aquellas construidas por barras unidas formando triángulos. Aunque las barras no se unan de forma rígida, la estructura triangular es completamente estática, ya que el triángulo es una figura geométrica indeformable.
Ejemplos: grúa de obra, torre Eiffel, torre de alta tensión…
Abovedadas
Una estructura abovedada utiliza arcos, bóvedas o cúpulas para crear un techo o una cubierta sobre un espacio determinado. Estas estructuras, con su característica forma curva, distribuyen las cargas de manera uniforme, permitiendo así construir techos amplios y resistentes. Los arcos y bóvedas pueden estar hechos de distintos materiales y se colocan de manera que se soporten mutuamente para formar una estructura sólida y estable. Se caracterizan por transmitir las cargas que soportan como esfuerzos de compresión.
Ejemplos: cúpula de una iglesia, túnel, puente romano, acueducto, invernadero tipo túnel…
Colgantes
Las estructuras colgantes, también llamadas estructuras suspendidas o atirantadas, son aquellas que poseen elementos estructurales sometidos a esfuerzos de tracción como cables tensores o tirantes. Con esto se consigue que una parte de la construcción esté sujeta o colgada desde arriba y no apoyada.
Ejemplos: teleférico, puente atirantado o puente colgante, hamaca…
Entramadas
Las estructuras entramadas son aquellas que se construyen mediante la unión rígida de elementos verticales y horizontales para formar un armazón o entramado. Estas estructuras, muy comunes en la construcción de edificios en la actualidad, suelen estar compuestas por pilares, vigas y forjados, que se verán en detalle a continuación.
Los elementos verticales están sometidos a esfuerzos de compresión, mientras que los elementos horizontales están sometidos, principalmente, a esfuerzos de flexión.
Ejemplos: estructura de un edificio, andamio, sillas y mesas…
Geodésicas
Una estructura geodésica es un armazón tridimensional compuesto por una serie de triángulos entrelazados. Estos triángulos están dispuestos de manera que distribuyen los esfuerzos de compresión de manera uniforme, lo que les confiere una gran resistencia y estabilidad ante las fuerzas externas. Son armazones fuertes y ligeros que pueden cubrir grandes áreas de manera eficiente y resistente.
Ejemplo: cúpula geodésica o domo.
Neumáticas
Una estructura neumática utiliza aire presurizado para mantener su forma y soportar las cargas. Estas estructuras están hechas de materiales flexibles y resistentes, como el plástico reforzado con fibra de vidrio o el PVC. La presión del aire en el interior de la estructura crea una fuerza hacia afuera que mantiene su forma y estabilidad y permite compensar las fuerzas de compresión externas.
Se utilizan en estructuras que deben ser transportadas y montadas fácilmente.
Ejemplos: chaleco salvavidas, globo aerostático, castillo hinchable…
Autoportantes
Una estructura autoportante es aquella que puede sostenerse por sí misma sin necesidad de apoyos externos adicionales. Esto significa que la estructura es capaz de soportar su propio peso y las cargas que actúan sobre ella sin necesidad de soportes adicionales. Este tipo de estructuras suelen ser diseñadas de manera que la distribución de las cargas se realiza de forma eficiente a lo largo de toda la estructura, permitiendo que se mantenga estable y resistente por sí sola.
Ejemplos: puente Leonardo, cubierta autoportante...
Tensegríticas
Las estructuras tensegríticas se caracterizan por su capacidad para sostenerse mediante la combinación de elementos comprimidos (como barras o columnas) y elementos sometidos a tracción (como cables o cuerdas). En una estructura tensegrítica, los elementos comprimidos no se tocan entre sí, están separados por los elementos a tracción, lo que crea una tensión equilibrada que mantiene la estructura en su lugar.
Ejemplo: mesa tensegrítica, puente Kurilpa (Australia)...
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Lectura facilitada
Existen diferentes tipos de estructuras.
Las estructuras se utilizan para construir:
- Edificios.
- Vehículos.
- Robots.
- Puentes.
- Otros objetos.
Cada estructura tiene sus características.
Algunas estructuras son grandes y sólidas.
Hay estructuras formadas por muchas piezas entrelazadas.
Algunas estructuras son delgadas y planas.
Cada tipo de estructura tiene su función.
Masivas
Una estructura masiva es sólida y resistente.
Se hacen con materiales como la piedra, el ladrillo o el hormigón.
Estas estructuras soportan cargas grandes.
Resisten fuerzas externas sin deformarse.
Están hechas de materiales pesados.
Son estables y resistentes.
Las estructuras masivas soportan bien esfuerzos de compresión.
Ejemplos:
- Presa de agua.
- Pirámide.
- Castro.
- Muralla.
Laminares
Una estructura laminar está formada por capas delgadas de distintos materiales.
Estas estructuras son resistentes y ligeras.
Las capas permiten un reparto uniforme de la carga.
Ejemplos:
- Cuenco.
- Caparazón de una tortuga.
- Casco.
- Carrocería de un coche.
- Vaso de plástico.
Trianguladas
Las estructuras trianguladas son barras unidas formando triángulos.
El triángulo es una figura geométrica indeformable.
Por lo tanto, las estructuras trianguladas no se deforman.
Ejemplos:
- Grúa de obra.
- Torre Eiffel.
- Torre de alta tensión
Abovedadas
Una estructura abovedada utiliza arcos, bóvedas o cúpulas para crear un techo.
Estas estructuras son curvas.
Los arcos reparten las cargas de manera uniforme.
Permiten construir techos grandes y resistentes.
Pueden estar hechos de distintos materiales.
Forman estructuras sólidas y estables.
Trasmiten las cargas que soportan como esfuerzos de compresión.
Ejemplos:
- Cúpula de una iglesia.
- Túnel.
- Puente romano.
- Acueducto.
- Invernadero tipo túnel
Colgantes
Las estructuras colgantes tienen cables o tirantes.
Los cables están sometidos a esfuerzo de tracción.
Una parte de la construcción está colgada desde arriba y no apoyada.
Ejemplos:
- Teleférico.
- Puente colgante.
- Hamaca
Entramadas
Las estructuras entramadas se construyen con la unión rígida de elementos verticales y horizontales.
Estas estructuras forman un armazón o entramado.
Los edificios son estructuras entramadas.
Las estructuras entramadas tienen pilares, vigas y forjados.
Los elementos verticales están sometidos a esfuerzos de compresión.
Los elementos horizontales están sometidos, en general, a esfuerzos de flexión.
Ejemplos:
- Estructura de un edificio.
- Andamio.
- Sillas y mesas.
Geodésicas
Una estructura geodésica está formada por triángulos enlazados entre sí.
Estos triángulos se reparten las fuerzas.
Tienen una gran resistencia y estabilidad.
Soportan muy bien las fuerzas externas.
Son estructuras fuertes y ligeras.
Son ideales para hacer cubiertas.
Ejemplo: cúpula geodésica.
Neumáticas
Una estructura neumática se hincha con aire a presión.
El aire a presión hace que mantenga su forma y soporte las cargas.
Estas estructuras están hechas de materiales flexibles y resistentes, como el plástico reforzado con fibra de vidrio o el PVC.
La presión del aire dentro de la estructura crea una fuerza hacia afuera.
Esta fuerza hacia afuera compensa las fuerzas de compresión externas.
Ejemplos:
- Chaleco salvavidas.
- Globo aerostático.
- Castillo hinchable.
Autoportantes
Una estructura autoportante puede mantenerse en pie sin apoyos externos.
La estructura es capaz de soportar su propio peso.
La estructura es capaz de soportar las cargas que actúan sobre ella.
Son estructuras estables y resistentes gracias a su diseño.
Ejemplos: puente Leonardo y cubierta autoportante.
Tensegríticas
Las estructuras tensegríticas se sostienen combinando elementos comprimidos (como barras o columnas) y elementos a tracción (como cables o cuerdas).
En una estructura tensegrítica, los elementos comprimidos no se tocan entre sí.
Los elementos comprimidos están separados por los elementos a tracción.
Se crea una tensión equilibrada que mantiene la estructura en su lugar.
Ejemplo: mesa tensegrítica y puente de Kurilpa (Australia).
En el siguiente PDF tienes un resumen de todos los tipos de estructuras en imágenes.
