Elementos estructurales
Como has visto en los apartados anteriores, hay una gran variedad de estructuras y todas ellas están compuestas por diferentes elementos. En esta sección vas a conocer los elementos estructurales más importantes.
Al hacer clic sobre los distintos dibujos, podrás ver la imagen real.
- Comienzos sólidos
- Creciendo hacia el cielo
- Aumentando el equilibrio
- Ensamblando con energía
- Forjando lazos
- Construyendo cielos de piedra
- Manteniendo la tensión
Comienzos sólidos
Al construir una estructura, ya sea un edificio, un puente, una catedral o una simple carpa existen elementos estructurales que van a permitir dotarla de las propiedades necesarias para que no se caiga, estabilidad, y para que soporte los diferentes esfuerzos sin deformarse, rigidez, tal y como has visto anteriormente. Sobre los cimientos se asienta el resto de la estructura, proporcionando una base sólida y segura que le da soporte.
Cimientos
Los cimientos son la base sobre la que se construye todo, literalmente. Son los elementos estructurales que transmiten toda la carga de la construcción al suelo de una manera uniforme. Sin unos cimientos sólidos, ninguna estructura puede mantenerse en pie durante mucho tiempo.
En los cimientos se pueden distinguir:
- Zapatas: son cimientos de hormigón reforzado que se colocan debajo de cada pilar para distribuir el peso de la estructura de manera uniforme en el suelo. Pueden ser de diferentes tipos
- Losas de cimentación: son grandes losas de hormigón que se extienden bajo toda la estructura del edificio, proporcionando una base sólida y uniforme.
- Pilotes: son elementos estructurales alargados que se insertan en el suelo hasta una capa más estable para soportar cargas pesadas o terrenos poco estables.
Ahora, piensa, por ejemplo, en la Torre de Pisa, cuya inclinación se debe a problemas en sus cimientos, tal y como has visto anteriormente.
Creciendo hacia el cielo
Elementos verticales
Son elementos que soportan las cargas de la estructura y las transmiten hacia los cimientos, proporcionando resistencia a la compresión y estabilidad vertical. Pueden ser de diferentes materiales, como hormigón armado, acero o madera, según las necesidades de la estructura.
- Pilastras: una pilastra es una columna que sostiene parte de un edificio, pero está parcialmente empotrada en la pared en lugar de estar completamente separada de ella. Ayuda a dar soporte y estructura a la construcción.
- Pilares y columnas: son elementos verticales que soportan esfuerzos de compresión. Se diferencian porque las columnas son pilares de sección circular.
Las columnas han sido símbolos de poder en la antigüedad. Seguro que en Ciencias Sociales has visto el Partenón en Atenas, con sus columnas jónicas. Estos elementos de la estructura cumplen una función vital al soportar el peso del techo o la cúpula sobre ella.
En la arquitectura moderna, los pilares son habitualmente de hormigón armado. Puedes ver ejemplos de pilares en edificios como el Empire State Building en Nueva York o en puentes como el de Rande en la Ría de Vigo.
Aumentando el equilibrio
Elementos estructurales de estabilidad lateral
- Muros de carga: en algunas estructuras, existen muros que tienen una función estructural, son los muros de carga y soportan otros elementos de la estructura como arcos, bóvedas o vigas.
- Contrafuerte: es una estructura de soporte externa a un edificio que se utiliza para contrarrestar la presión lateral que ejerce una pared o una bóveda. Suele ser una columna de forma prismática que se extiende desde la base hasta la parte superior del edificio. Los contrafuertes son comunes en la arquitectura de estilo gótico y se colocan estratégicamente para reforzar las paredes y mantener la estabilidad de la estructura.
- Arbotante: es un elemento estructural en forma de medio arco que transmite el peso de las bóvedas o una parte del techo a los contrafuertes. Son muy típicos en edificios góticos.
Ensamblando con energía
Las vigas son elementos estructurales que, normalmente, están en posición horizontal o inclinada y se apoyan sobre los pilares. Soportan, principalmente, esfuerzos de flexión y distribuyen las cargas de manera uniforme y vertical hacia los pilares.
Su sección puede tener diferentes formas: rectangular, en I, en T…
Puedes ver estos elementos en muchas estructuras, aunque suelen estar bien identificadas en los techos de las casas. Hay algunas vigas más pequeñas que forman parte de un forjado, llamadas viguetas.
Además, existen otros elementos horizontales denominados dinteles. Un dintel es una pieza horizontal que también soporta esfuerzos de compresión y que se coloca sobre dos pilares, columnas o paredes para aguantar la carga de la estructura que está encima. Se utiliza generalmente sobre los vanos de las puertas, ventanas u otros elementos. Se diferencia de las vigas en que su función es transmitir horizontalmente las cargas de la parte de la estructura que reposa sobre él.
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Forjando lazos
Forjado
Es un elemento estructural que forma parte de la estructura horizontal de las diferentes plantas de un edificio. Soporta, principalmente, esfuerzos de flexión que transmite a los pilares o los muros de carga.
El forjado es un elemento que a menudo pasa desapercibido, también conocido como losa o piso, proporciona la plataforma sobre la cual puedes caminar, trabajar y vivir.
Construyendo cielos de piedra
Arcos, bóvedas y cúpulas
Son elementos estructurales que tienen formas curvadas que forman un techo y que son capaces de soportar cargas con menos pilares que si se tratase de un elemento plano.
- El arco es un elemento estructural que salva el espacio entre dos pilares o muros. Normalmente está formado por piezas denominadas dovelas.
- La bóveda es un elemento estructural que salva el espacio comprendido entre dos muros o una serie de pilares alineados y forma el techo o la cubierta de una construcción.
- La cúpula es un elemento estructural que se utiliza para cubrir un espacio de planta circular, cuadrada, poligonal o elíptica, mediante arcos rotados respecto a un punto central.
Manteniendo la tensión
Tirantes y tensores
Existen otros elementos que dan rigidez a las estructuras, son los tirantes y tensores:
Tirantes: son elementos simples que se colocan entre las vigas y los pilares de forma oblicua para dar rigidez a la estructura. Son muchas veces barras de acero.
Tensores: son elementos cuya misión es similar a la de los tirantes, pero son normalmente cables, como los cables que sostienen la barra de gimnasia, o los que sujetan una antena de televisión, el vano de un puente colgante, etc.
Lectura facilitada
Hay una gran variedad de estructuras.
Todas las estructuras están compuestas por diferentes elementos.
En esta sección vas a conocer los elementos estructurales más importantes.
Al hacer clic sobre los distintos dibujos podrás ver la imagen real
- Comienzos sólidos
- Creciendo hacia el cielo
- Aumentando el equilibrio
- Ensamblando con energía
- Forjando lazos
- Construyendo cielos de piedra
- Manteniendo la tensión
Comienzos sólidos
Existen elementos que permiten que las estructuras sean estables, resistentes y rígidas.
Estos elementos ayudan a que la estructura no se caiga, sea estable y no se deforme.
Sobre los cimientos se puede construir el resto de la estructura.
Cimientos
Los cimientos son la base sobre la que se construye todo.
Son los elementos que llevan el peso de la estructura al suelo.
Sin unos cimientos sólidos, ninguna estructura puede mantenerse en pie durante mucho tiempo.
En los cimientos se pueden distinguir:
Las Zapatas: son cimientos de hormigón reforzado.
Se colocan debajo de cada pilar.
Distribuyen el peso de la estructura de manera uniforme en el suelo.
Pueden ser de diferentes tipos.
Las losas de cimentación son grandes losas de hormigón que están debajo toda la estructura del edificio.
Las losas de cimentación crean una base sólida y uniforme.
Los pilotes son elementos alargados que se meten en el suelo hasta una capa más estable.
Soportan cargas pesadas o terrenos poco estables.
La Torre de Pisa está inclinada por problemas en sus cimientos.
Creciendo hacia el cielo
Pilares
Son elementos verticales que soportan las cargas de la estructura.
Los pilares transmiten las cargas hacia los cimientos.
Los pilares proporcionan resistencia a la compresión y estabilidad vertical.
Pueden ser de diferentes materiales, como hormigón armado, acero o madera.
Se usará un material u otro dependiendo de las necesidades de la estructura.
Pilastras:
Son una columna que sostiene parte de un edificio.
Las pilastras están empotradas en la pared.
Ayudan a soportar la construcción.
Pilares y columnas:
Son elementos verticales que soportan esfuerzos de compresión.
Las columnas son pilares de forma circular.
Las columnas han sido símbolos de poder en la antigüedad.
Seguro que en Ciencias Sociales has visto el Partenón en Atenas, con sus columnas jónicas.
Estos elementos de la estructura cumplen la función de soportar el peso del techo o la cúpula sobre ella.
En la arquitectura moderna, los pilares son habitualmente de hormigón armado.
Puedes ver ejemplos de pilares en edificios como el Empire State Building en Nueva York o en puentes como el de Rande en la Ría de Vigo.
Aumentando el equilibrio
Elementos estructurales de estabilidad lateral
Muros de carga:
Son muros que soportan otros elementos de la estructura como arcos, bóvedas o vigas.
Contrafuerte:
- Es una estructura de soporte externa a un edificio.
- Se utiliza para aguantar la presión lateral que ejerce una pared o una bóveda.
- Suele ser una columna que va desde la base hasta la parte superior del edificio.
- Los contrafuertes son comunes en la arquitectura de estilo gótico.
- Se colocan estratégicamente para reforzar las paredes.
- Mantienen la estabilidad de la estructura.
Arbotante:
- Es un elemento en forma de medio arco.
- Transmite el peso de las bóvedas o una parte del techo a los contrafuertes.
- Son muy típicos en edificios góticos.
Ensamblando con energía
Las vigas son elementos estructurales que, normalmente, están en posición horizontal o inclinadas.
Las vigas se apoyan sobre los pilares.
Soportan principalmente esfuerzos de flexión.
Reparten las cargas de manera uniforme hacia los pilares.
Pueden tener diferentes formas: rectangular, en I, en T, …
Puedes ver estos elementos en muchas estructuras.
Sobre todo, en los techos de las casas.
Hay algunas vigas más pequeñas que se llaman viguetas.
Existen otros elementos horizontales denominados dinteles.
Un dintel es una pieza horizontal que soporta esfuerzos de compresión.
Los dinteles se colocan sobre dos pilares, columnas o paredes
Los dinteles soportan la carga de la estructura que está encima.
Se utilizan generalmente sobre los huecos de las puertas, ventanas u otros elementos.
Forjando lazos
Forjado
Es un elemento estructural que forma parte de la estructura horizontal de las diferentes plantas de un edificio.
Soporta principalmente esfuerzos de flexión.
Transmite los esfuerzos a los pilares o a los muros de carga.
Los forjados son elementos que a menudo no vemos.
También se llaman pisos.
Son los suelos sobre los que caminas, trabajas y vives.
Construyendo cielos de piedra
Arcos, bóvedas y cúpulas
Son elementos estructurales que tienen formas curvadas.
Son capaces de soportar cargas con menos pilares.
El arco es un elemento que crea un espacio entre dos pilares o muros.
Normalmente está formado por piezas llamadas dovelas.
La bóveda es un elemento estructural que forma el techo de una construcción.
- La cúpula es un elemento estructural que se utiliza para cubrir un espacio de forma circular, cuadrada, poligonal o elíptica.
Manteniendo la tensión
Tirantes y tensores
Los tirantes y tensores dan rigidez a las estructuras.
Los tirantes se colocan entre las vigas y los pilares para dar rigidez a la estructura.
Los tirantes suelen ser barras de acero.
Tensores: son parecidos a los tirantes.
Son normalmente cables, como los que sostienen la barra de gimnasia.
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Para saber más: Hormigón armado
Para saber más: Hormigón armado
¿Sabías que el hormigón armado es el material más usado en la construcción actual?
El hormigón armado es un material que se usa mucho en construcción por sus propiedades y se hace mezclando hormigón y acero. El hormigón es genial para soportar pesos muy grandes sin aplastarse, es decir, soporta muy bien los esfuerzos de compresión, pero no es tan bueno cuando se estira porque soporta mal los esfuerzos de tracción. Sin embargo, el acero, es bueno tanto para soportar peso como para estirarse. Cuando se juntan estos dos materiales, se obtiene algo muy resistente, llamado hormigón armado.
¿Cómo se hace el hormigón armado?
Para hacer hormigón armado necesitas:
- Hormigón: hecho de arena o grava, cemento y agua.
- Barras de acero: estas barras se colocan dentro del hormigón para darle más fuerza. Las barras se entrelazan formando una especie de jaula que refuerza la estructura.
<https://www.youtube.com/embed/zNZAWKcpd98>
Lectura facilitada
¿Sabías que el hormigón armado es el material más usado en la construcción actual?
El hormigón armado es un material que se usa mucho en construcción por sus propiedades.
El hormigón armado se hace mezclando hormigón y acero.
El hormigón es genial para soportar pesos muy grandes sin aplastarse.
El hormigón soporta muy bien los esfuerzos de compresión
El hormigón soporta mal los esfuerzos de tracción.
Sin embargo, el acero, es bueno tanto para soportar peso como para estirarse.
Cuando se junta hormigón y acero, se obtiene algo muy resistente.
¿Cómo se hace el hormigón armado?
Para hacer hormigón armado necesitas:
- Hormigón: hecho de arena o grava, cemento y agua.
- Barras de acero: estas barras se colocan dentro del hormigón para darle más fuerza.
Las barras se entrelazan formando una especie de jaula que refuerza la estructura.
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