Primera unidad

Este portafolio digital se inclina principalmente a la exposición del proceso detrás de cada ejercicio designado durante el presente semestre.

En el primer ejercicio designado en el semestre, hay que llevar a cabo una estructura soportante, la cual será sometida a una carga variable, esto con el objetivo de comprender una de las principales funciones de la estructura en sí, resistir su propio peso y uno externo, además de llevar a la práctica los contenidos estudiados. 

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Qué es una estructura

Se trata de un conjunto de elementos que se vuelven el principal soporte para un cuerpo, pues estos mantienen su forma y tamaño a la vez, en simples palabras, se trataría del esqueleto tras la forma. 

Entre las funciones de esta se encuentran las siguientes:

• Ser capaz de soportar su propio peso y el de elementos externos, siendo el puente un claro ejemplo de este, eventualmente una cantidad considerable de autos se trasladarán sobre él.

• Resistir ante fuerzas externas, por ejemplo, un techo debe estar preparado frente a cargas variables como los cambios climáticos. 

• Sortear obstáculos, tratándose así el rol de túneles, puentes, entre otros.

• Delimitar un espacio.

• Servir como almacén de materiales.  

• Servir de protección, por ejemplo, un auto.

• Proporcionar forma y ser capaz de mantener su forma inicial, soportando los pesos y fuerzas que este sufra.

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Tipos de esfuerzo

➙ Tracción: las cargas tienen una misma dirección pero en sentidos opuestos en sus extremos, provocando que el objeto se alargue, por ejemplo, una cuerda sujetada en sus extremos. 

➙ Comprensión: las cargas tienen una misma dirección pero en sentidos opuestos en su interior, provocando que el objeto se acorte, por ejemplo, al sentarse sobre una silla.

➙ Flexión: dos fuerzas se encuentran distantes en cierta medida en un mismo sentido, mientras que otra, se encuentra en el sentido contrario en el espacio resultante de las primeras, un ejemplo de esta sería cuando un deportista levanta una barra con peso.

➙ Torsión: las cargas producen que secciones del objeto se deslice sobre otras, torciéndolo. Un ejemplo de este podría tratarse de abrir un envase pues al girar su tapa también se gira el frasco. 

➙ Cizalla: cargas opuestas se sitúan en sentido perpendicular, provocando la fractura de un objeto, por ejemplo al cortar con tijeras una hoja de papel.

➙ Pandeo: se presenta en elementos esbeltos en los cuales es aplicada compresión, esta última provoca desplazamientos en dirección perpendicular, generando así, una flexión de manera vertical. No se mantiene estable, se deforma. 

Propiedades de la estructura

1. Resistencia: la capacidad frente a las cargas que recibirá una estructura sin sufrir fracturas, para esto hay que considerar el tipo de material, su cantidad y forma de la estructura.

2. Rigidez: la carga que es capaz de soportar la estructura sin cambiar su forma inicial, está estrechamente relacionada con la forma de la estructura.

Principio de triangulación, hace referencia al triángulo, pues este es el único polígono que no se deforma al recibir cargas en sus vértices, por consiguiente genera un elemento estructural muy rígido. 

3. Estabilidad: capacidad de mantener la posición original sin desmoronarse ni caerse.

Cabe señalar que existen estructuras naturales y artificiales

Naturales son aquellas presentes en la misma naturaleza, podría tratarse de un esqueleto de un vertebrado, las ramas de un árbol, entre otros. 

Artificiales son aquellas producidas por el ser humano, en las que hay una clara inspiración a las naturales, se trata de un conjunto de elementos organizados entre sí para cumplir con las propiedades de la estructura.