¿Qué es una estructura soportante?

 Una estructura es un conjunto de elemento unidos entre sí capaces de soportar los fuerzas que actúan sobre ella, con el objeto de conservar su forma. Las fuerzas que actúan sobre una estructura se denominan cargas y pueden ser de dos tipos: Fijas como el peso propio de un puente, que siempre actúa sobre los cuerpos; o variables, como el viento que no siempre actúa sobre los objetos.

Dentro de las estructuras existen las estructuras naturales y las artificiales. Una estructura natural puede ser el esqueleto humano y una artificial puede ser la estructura interna de un edificio.

Funciones de una estructura

1. Soportar su propio peso y las cargas variables que pueden ejercerse sobre este.
2. Resistir fuerzas externas.
3. Almacenar cosas.
4. Protección.
5. Sortear obstáculos.
6. Mantener la forma.
7. Marcar espacios.

Fuerzas que pueden soportar las estructuras

Una estructura tiene que soportar su propio peso, el de las cargas que sujetan y también fuerzas exteriores, cada elemento de una estructura tiene que resistir diversos tipos de fuerzas sin deformarse ni romperse. 

Los tipos de esfuerzo más importantes son: tracción, compresión, flexión, torsión, cizalla y pandeo.

• Tracción: Si sobre los extremos de un cuerpo actúan dos fuerzas opuestas que tienden a estirarlo, el cuerpo sufre tracción.
• Compresión: Si sobre los extremos de un cuerpo actúan dos fuerzas opuestas que tienden a comprimirlo, el cuerpo sufre compresión.
• Flexión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a doblarlo, el cuerpo sufre flexión.
• Torsión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a retorcerlo, el cuerpo sufre torsión.
• Cizalladura: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a cortarlo o desgarrarlo, el cuerpo sufre cortadura.
  

Principios de las estructuras

Luego de esta introducción a los diferentes esfuerzos que se ejercen en las estructuras, estas deben ser lo suficientemente resistentes para poder mantenerse estables y seguras, pero ¿Cómo se logra eso?

Para comprenderlo hay que tener en cuenta el material que se utiliza, la cantidad de este y la forma de la estructura.

En el caso de este ejercicio, usaremos y explicaremos la rigidez de un triángulo. Una de las propiedades más importantes del triángulo es su rigidez, es decir, un triángulo no se deforma. Si se analiza cualquier estructura formada por la unión de perfiles simples, como las de las grúas de la construcción, algunos puentes, las torres de alta tensión, etc.; vemos que la rigidez de estas estructuras no se debe a lo compacto de su construcción, sino al entramado triangular de su forma. Es decir, su rigidez se basa en la triangulación.

Como se demuestra en la imagen, los triángulos no se deforman.

Para este ejercicio se utilizará la triangulación con tal de hacer una estructura soportante de al menos 10 centímetros de alto con el material a elección. No debe pesar mas de 1 kilogramo y debe soportar una carga fija y otra variable, que seria la persona que se suba sobre la estructura por al menos 10 segundos. No es posible utilizar mas de 100 barras del material y como pegamento solo está permitida la cola fría o el adhesivo termo fundente.