L´HABITATGE AL LLARG DEL TEMPS

La recerca continua per part de l'home per aconseguir protecció i confort ha contribuït a l'evolució progressiva de l'habitatge des de l'antiguitat fins ara.

1        En el paleolític l'home es desplaçava contínuament a zones on pogués trobar coves naturals.

2        Més endavant va començar a construir recintes molt senzills. L'estructura d'aquests recintes estava feta de fusta i el recobriment, de fulles o de pells d'animals que havien caçat. Aquestes construccions incorporaven una zona de jaç, una zona d'estar i una llar que els permetia escalfar-se i preparar els aliments.

3.      Gràcies a la lleugeresa dels materials i la senzillesa de la construcció els habitatges eren fàcils de desmuntar, transportar i muntar i, en les societats nòmades, resultaven molt pràctics per poder desplaçar-se a la recerca de paratges fèrtils que els proporcionessin aigua i aliments.

4.      Més tard l'home va començar a controlar l'agricultura i la ramaderia i va poder disposar de l'aliment necessari sense haver de dependre del que l'atzar li proporcionava. Llavors, va començar a establir-se en poblats, prop de rius o llacs. Les llars van esdevenir construccions més grans i sòlides, amb el terra cobert i on l'espai dedicat al foc i a la preparació i conservació d'aliments prenia cada vegada més importància.

5.      Actualment, l'home té un bon coneixement i domini dels materials, dels mecanismes i de les instal·lacions i pot construir habitatges més complexos. 

En totes aquestes fases evolutives, des de la cova fins al gratacel, l'home ha intentat que l'habitatge millorés les condicions de vida.

RIGIDESA A LES ESTRUCTURES

La forma més simple que proporciona rigidesa i una resistència més gran a l´estructura és la triangular. Tres peces juntes formant un triangle constitueixen una estructura rígida encara que les seues unions no ho siguen.

Les unions poden ser:

RIGIDES: no permeten el moviment dels elements units entre ells.

ARTICULADES: permeten el moviment del elements units entre ells.

Les estructures metàl·liques es construeixen bàsicament amb perfils estructurals laminats d´acer que són productes que s´obtenen a les aceries.

Cal tenir present que cada cop són més freqüents les estructures metàl·liques fetes amb perfils d´alumini. Les formes del perfil existents al mercat són molt variades i depenen essencialment del tipus d´esforç (tracció,flexió, torsió)

Els perfils que podem trobar amb més assiduïtat, tant en la construcció d´edificis o naus industrials com en altres estructures metàl·liques, són:

Perfil en forma de T

Perfil en forma de doble T

Perfil en forma H

Perfil en forma U

Perfil en forma L

Una altra forma de tornar rígida una estructura, és utilitzant escuadres, que és un troçet de material utilitzat per a reforçar i assemblar els elements d´una estructura.

Per tant, podem dir que per a que una estructura no siga deformada, hem d´utilitzar formes triangulars

EDIFICIS SINGULARS II: TORRE EIFFEL

La Torre Eiffel, és un edifici de caràcter públic i emblemàtic. Pel que fa al seu significat, la Torre Eiffel es considerada el màxim exponent de l’arquitectura metàl·lica i va ser concebuda per convertir-se en el símbol de l’ Exposició Universal de París del 1889

Es convocà un concurs per seleccionar la construcció més representativa de la modernitat i guanyà

La Torre deixa a la vista de tothom l’estructura dels seus materials, que constitueixen la tècnica, el progrés i la modernitat de la burgesia francesa de l’època. Va ser concebuda com una obra efímera per l’exposició, però al final no es va desmuntar i quedà com a símbol de la ciutat de París.

Tot i que el reconeixement actual de la Torre Eiffel, en un principi no va ser tan ben acollida per una part dels artistes francesos per considerar-la “ monstruosa” i de mal gust. Passats uns quants anys, es va decidir desmuntar la torre, però aquest cop els intel·lectuals francesos ho impediren.

La torre és el símbol de la nova arquitectura de ferro de finals del s. XIX amb la que es construïren : ponts, mercats, estacions de ferrocarrils, pavellons, etc. Què es caracteritza per la utilització de nous materials: ferro, acer, formigó armat, vidre…., guiat per una ideologia funcional que pretenia cobrir espais molt amplis i gens tradicionals.

Eiffel rep influències de l’arquitectura de ferro anterior iniciada amb la rev. Industrial què utilitzava nous materials com el vidre, el ferro per construir estacions de tren, mercats, grans pavellons. La seua torre influirà en la futura arquitectura sustentada en la enginyeria per la construcció de ponts, viaductes i grans edificis de ferro. En canvi, els arquitectes preferiran edificis de pedra, maó, formigó, uns edificis historicistes que imitaran els del passat.

EDIFICIS SINGULARS I: LA TORRE MONTJUÏC

La Torre de telecomunicacions de Montjuïc, és una obra de l´arquitecte i enginyer valencià Santiago Calatrava, què va ser contruïda entre 1989 i 1992 en el anell olìmpic de Montjuïc a Barcelona, amb motiu dels Jocs Olimpics de 1992.

 Aquesta torre d´acer, de 136 metres d´altura, té un disseny innovador respecte a la majoria de les torres de comunicacions, amb una forma estructural què no es basa en un tronc vertical sino que té una silueta que recorda a un esportista portant la flama olímpica, encara que també es diu que representa la cua d´una balena al entrar a l´aigua.

En el basament té una font de formigó armat decorada amb un trencadis en homenatge a Gaudí, fent referència a les seues característiques constructives. És de color blanc i està formada també per  plaques metàliques llises.

Es va aplicar un formigó molt flexible què permetera escurçar el temps de construcció, com el que s´utilitza per a la construcción de xemeneies en centrals elèctriques, per a acabar acolorint-lo.

Com a dada interessant, la seua aorientació fa que la torre actue com a rellotge de sol, projectant la ombra de la agulla central, sobre la plaça d´Europa.

ELEMENTS ESTRUCTURALS

Existeixen  diversos tipus d'elements estructurals, a continuació estudiarem els més importants, classificats segons la funció que tenen.

PILAR o COLUMNA

Es tracta d'elements verticals que suporten el pes de l'estructura que està per damunt d'aquests i el transmeten fins a un nivell inferior o fins als fonaments. Aquests fonaments, traslladen al terreny les càrregues de la resta de l'estructura.
Resisteixen esforços de compressió i, segons els materials en els quals es van construir, són de pedra, de formigó armat o metàl·liques.

·         Els pilars són quadrats o rectangulars.

·         Les columnes són cilíndriques i, a més de funcions estructurals, solen tenir fins decoratius.

BIGA i BIGUETA

Són elements horitzontals lineals. La funció que tenen és salvar un espai entre dos suports.

·         Les bigues recolzen en els pilars i els transmeten el pes del sostre o de la coberta.

·         Les biguetes són bigues menudes dins del forjat que porten les càrregues fins a les bigues.

Aquests elements suporten esforços de flexió i, en l'actualitat, es construeixen d'acer o de formigó armat.

ARCS

Són elements corbs, bidimensionals o tridimensionals, que serveixen per a cobrir l'espai entre dos murs o dues columnes. Les peces que els formen resisteixen esforços de compressió i, per això, se solen construir amb materials com la pedra.

·         Els arcs es construeixen mitjançant una estructura auxiliar anomenada cintra, que subjecta les peces que els formen (dovelles) mentre s'estan construint. La col·locació de la peça superior, que s'anomena clau, fa que l'arc se sostinga per si mateix, és a dir, que siga autoportant, sense necessitat d'emprar ciment o argamassa entre les dovelles.

Hi ha diversos tipus d'arcs segons la forma que els caracteritza: de mig punt, apuntats, de ferradura, carpanells, lobulats o conopials

FORJAT

És un element horitzontal que s’estén en dues direccions i transmet les càrregues que suporta a la resta de l’estructura. Resisteix esforços de flexió i està format per: 

·         Biguetes: porten el pes del forjat fins a les bigues. 

·         Revoltons: cobreixen l’espai entre les biguetes. Són elements buits que ajuden a alleugerar el pes del forjat. 

·         Capa superior de formigó armat: dóna homogeneïtat al forjat. 

TIRANTS I TENSORS

Són elements lineals, normalment cables d'acer, que han de resistir únicament esforços de tracció i es fan servir només en estructures suspeses o en travades.

BASAMENT, SABATA, LLOSA I PILÓ

S'encarrega de repartir la càrrega de l'estructura, de l'edifici o del pont sobre el terreny perquè no s'afone la construcció. El conjunt d'elements que duen a terme aquesta funció s'anomena fonaments. N'hi ha diferents tipus:

·         El basament és l'element inferior de l'estructura. Es tracta d'una plataforma que sosté la resta de l'estructura i serveix com a base.

·         Les sabates són prismes rectangulars de formigó situats sota els pilars.

·         La llosa de fonaments és un element superficial de formigó que recolza en el terreny i s'encarrega de repartir les càrregues sobre aquest. Se sol utilitzar en terrenys blans.

Els pilons són columnes que es col·loquen verticalment en sòls inestables o argilosos a bastant profunditat per a aconseguir un terreny més ferm on descansar.

ESTRUCTURES ARTIFICIALS II

4.ESTRUCTURES ENTRAMADES DE FORMIGÓ ARMAT

El formigó va suposar un gran progrés en la construcció, ja que pot adoptar qualsevol forma. Gràcies a les seues propietats presenta una bona resistència a la compressió i, a més, les barres d'acer que en formen l'armadura suporten esforços de tracció.
És un material molt resistent que es fa servir en tot tipus d'edificis, principalment enestructures armades, com les del teu col·legi o institut:

5.ESTRUCTURES PNEUMÀTIQUES

Les estructures pneumàtiques són desmuntables i lleugeres, per això s'usen en construccions que han de ser transportades i instal·lades de manera ràpida i senzilla, com els hospitals de campanya o les atraccions infantils de fira.

6.ESTRUCTURES ESPACIALS I GEODÈSIQUES

Són estructures tridimensionals de barres que combinen les propietats de les voltes amb les de les estructures triangulades. D'aquesta manera poden crear corbes i cobrir espais grans.
Estan constituïdes per barres lineals i nucs entre aquestes. La figura principal que s´utilitza en la seua construcció es el tetraedre, què al igual que el triangle, és indeformable.

ESTRUCTURES ARTIFICIALS I

Al llarg del temps els éssers humans han millorat la seua capacitat per a construir estructures. Al començament necessitaven gran quantitat de material per a la construcció, però els avanços en el coneixement de les estructures i del seu funcionament, juntament amb l'aparició de materials nous, van permetre crear estructures lleugeres i resistents.

1.ESTRUCTURES MASSIVES

En un primer moment, les estructures s'elaboraven amb la concentració d'una gran quantitat de material, sense a penes deixar buits, amb la col·locació de blocs de pedra o argila els uns damunt dels altres (com en les piràmides) o amb l'excavació a la roca.

Són exemples d'estructures massives  es piràmides maies o egípcies.

2.ESTRUCTURES VOLTADES

El descobriment de l'arc va permetre cobrir espais més grans i deixar més obertures en les estructures.
Les estructures voltades estan formades per arcs es basen en l'ús de pedres tallades i col·locades de manera que solament hi aparega l'esforç de compressió, que és ben suportat per la pedra.
Els romans van utilitzar l'arc de mig punt en la construcció de ponts i d'aqüeductes, i la volta de canó i la cúpula semiesfèrica, per a cobrir basíliques i panteons.

Posteriorment es van emprar arcs apuntats i voltes de creueria d'estils distints en la construcció de mesquites i catedrals. En l'actualitat es continuen emprant en edificis emblemàtics.

3.ESTRUCTURES TRIANGULADES

Estan formades per barres normalment metàl·liques o de fusta. La triangulació fa que l'estructura siga indeformable, la qual cosa és una bona solució per a la construcció de ponts (bigues triangulades), cobertes de grans  espais i estructures verticals com torres de la llum.

ESTABILITAT DE LES ESTRUCTURES

Una estructura és estable quan se sosté per ella mateixa i per tombar-la, cal una força exterior; contràriament, és inestable quan no se sosté per ella mateixa.

La ubicació del centre de gravetat determina que la estructura siga estable o inestable.

A fi que una estructura complisca la seua funció, ha de ser estable, però la seua estabilitat depèn del centre de gravetat(cg), considerat com el punt on es troba concentrada tota la massa d'un cos.

Considerarem el centre de gravetat, com el punt d´aplicació de la força resultant del sistema de forçes què actuen en ella.

Les estructures solen recolzar-se en una base. La base de suport o sustentació d´una estructura, és la superfìcie compresa entre tots els punts sobre el quals es sustenta l ´estructura.

Si la força resultant equival  al pes total de la estructura, i la coloquem en el centre de gravedad de la peça com si tota la masa estiguera concentrada en eixe punt, i tracem una linea vertical, i aquesta pasa dins de la base de suport, direm que la estructura es estable.

Per tant, per aumentar l´estabilitat d´una estructura hem de seguir unes regles:

1.      Els centres de gravetat han d'estar com més avall millor.

2.      La base de les estructures han de ser com més amplia millor

3.      El centre de gravetat ha d'estar sobre la vertical d'un punt de la base.

QUÈ ÉS UN ESFORÇ EN UNA ESTRUCTURA?

Els elements que formen part de les estructures, estan sotmessos a l'acció de forces externes què tendèixen a deformar-los o desplaçar-los. De manera que, aquests elements estan sotmesos a uns esforços què són els que intentaràn deformar la nostra estructura

.

Els esforços elementals són:

Tracció. És l'esforç a què està sotmès un element de l'estructura quan les forces que  actuen damunt, tendeixen a estirar-lo. Aquestes forces, actuen en la mateixa direcció, i en sentit contrari.

Tall (o cisellament). És l'esforç a què està sotmès un element de l'estructura quan les forces que actuen damunt, tendeixen a tallar-lo.

Compressió. És l'esforç a què està sotmès un element de l'estructura quan les forces que actuen damunt, tendeixen a comprimir-lo. Aquestes forces, actuen en la mateixa direcció i en sentit contrari.

Flexió. És l'esforç a què està sotmès un element de l'estructura quan les forces que  actuen damunt, tendeixen a corbar-lo.

Torsió.És l'esforç a què està sotmès un element de l'estructura quan les forces que   actuen damunt, tendeixen a retorcer-lo.

QUÈ ÉS UNA ESTRUCTURA

Tots el cossos tenen algun tipus d´estructura.

Les estructures s´encontren en la naturalesa, com les closques dels mol·luscs fins els edificis, o els esquelets dels animals, malgrat això, l´èsser humà ha sabut construir les seues per a resoldre les seues necessitats.

Però, què tenen en comú tantes coses diferents per a ser totes estructures?

Estan compostes per elements senzills units entre si, totes conserven la seua forma básica, a més totes suporten les forces a les quals están sotmessos sense destruir-se.

Per això podem definir una estructura com un conjunt d´elements units entre si capaços de soportar les forces què actúen en elles, amb l´objectiu de preservar la seua forma inicial.

Les forces què actúen sobre una estructura, se denominen càrregues i poden ser: fixes o variables. Les fixes, com el seu nom indica, són les que sempre actúen en l´estructura i les variables no sempre actúen, pot ser que si o pot ser que no.

A més podem fer una classificació en funció del seu origen: ja siguen artificials o naturals. Les naturals, són els esquelets, els barrancs,les coves, és a dir, les que se formen sense que intervinga la mà de l´home. Per contra, les artificials són aquelles creades per l´ésser humà.