Structures 1 ESO: Functions and Types of Structures in Technology

Structures 1 eso

Sara Cano PuigWhat are we going to work on this unit? We will learn what structures are, what they are used for, and how they are used in our daily lives. We will discover the different types of structures, and understand how they are designed to support loads and withstand forces. We will also explore construction materials. Throughout the unit, we will carry out practical activities to apply this knowledge and build our own structure. Get ready to develop your creativity and technical thinking!Index

1. What are structures?
2. Forces. Types.
3. Structures types

What are structures?

Natural Structures

All bodies are subjected to the action of external forces: the force of gravity, the force exerted by the wind over land or across rivers and seas, the force exerted by contact with other living beings. Skeleton of vertebrates, or the veins of the leaves of plants, are what we call natural structures.ARTIFICIAL STRUCTURES We employ the term structure to the method of assembly and organisation of the essential components of a construction. If this structure is incorrect and the construction does not hold up, it is said to have a structural fault. There are also some animals that build artificial structures, such as bird nests or beaver dams. Gravedad Arco-Bóveda Contrafuerte Escollera

Structure Examples

• Means of transport: Planes, cars, trucks, bicycles.
• All kinds of machines: Turbines, excavators, printers, drills.
• Bridges, tunnels, pylons, cranes.
• Apartment blocks, houses, stadiums, and other buildings.

Structures Calculation

The first man-made constructions were produced by trial and error. But buildings became more and more complex and that method was no longer enough. That was when the first architects entered the scene.

Forces

A structure is a set of elements designed to withstand the forces to which they will be subjected. The forces acting on a structure are also called loads. Loads can be of two types:

1. Fixed or static loads: Not varying over time. For example, the weight of the structure.
2. Variable or dynamic loads: Varying over time. For example, wind, passing vehicles or people on a bridge, the weight of snow.

Five types of force exist: tension, compression, bending(flexión), shear(corte) and torsion.

Forces Explained

2. Forces. https:/ /www.youtube.com/watch?v=dQigeHWzygk Torsión Tracción Corte 11 1 > Flexión Compresión P Pin it! B A D E -- P Pin it! Columns Pillars Beams Load bearing

Forces Exercise

1. Identify the type of forces of each image: DI

2. Match the types of stresses with the correct verb: Tension Twist Compression Cut Bending Stretch Shear Crush Torsion Bend

Structures Types

Structures Conditions

• Stability: Not tipping over or falling, balance. cdg.
• Strength(rigidez): Not deforming. Triangulations,
• Stiffness(resistencia): Not breaking. Depends on material and dimensions. Tacoma Bridge: https://www.youtube.com/watch?v=TRlANwUid7w https://www.youtube.com/watch?v=l7W9x4-QQW8

36. Cuando una estructura no vuelca se dice que es ... > Resistente > Rígida Estable 37. Cuando una estructura al aplicar la carga no se deforma se dice que es ... Resistente Rígida Estable 38. Una estructura que no se rompe al aplicarle una carga se dice que es ... Resistente Rígida Estable 39. Una estructura que no cambia de posición al aplicarle cargas se dice que es ... > Resistente Rígida Estable

Types of Structures

1. Massive: use of a large amount of building material, the simplest structures, characteristic of the early civilisations. cámara funeraria losas galería de ventilación cámaras funerarias abandonadas galería grande entrada templo funerario corredor ascendente

2. Vaulted(Abovedadas): large interior spaces without intermediate columns. It was the ancient Romans who perfected it.

Structure Types Continued

1. Frame(entramadas): composed of vertical and horizontal shafts (posts and beams). Modern buildings. Steel or reinforced concrete beams. Concrete is a mixture of cement, sand, gravel and water. When the concrete dries, it forms a solid mass like stone. Concrete is very resistant to compressive stress, but it is not very resistant to traction

2. Triangulated(o de barras): made of metal or wooden beams joined together to form triangles. Triangle is the only geometric figure that does not deform when subjected to forces (not as square->rombhoid).

More Structure Types

1. Suspension(colgantes): the load is supported by cables. From the main cables hang the suspenders that sustain the deck (the platform along which vehicles pass). 6. Laminated(laminares): consist of thin sheets. Very lightweight. Toolbox, car chassis, metal bottles, plastic film. 7. Pneumatic/Inflatable: joining flexible tubes or plastic bags and inflating them with compressed air. Tower F F F F F Main cables Concrete anchorage Deck Suspenders F F Foundations Structure of a suspension bridge and some of the forces.

Our Project

Rectangular de "N's" o Pratt Poligonal de "No" o Parker. Rectangular de"W's", con ponses. Rectangular de celosía o Warren triple. Rectangular de "X's", doble Warren o "sistema Eiffel", con postes. Poligonal de "N's" con subdiagonales (Pennsylvania). Rectangular de doble "N's" (Pran de doble diagonal). Poligonal de "W's" o Warren. CARGA compresión compresión * tracción 1 - Pratt 4 - Warren compuesta 5 - Warren compuesta 2 - Howe 3 - Warren 6 - Warren compuesta 7 - Tipo celosíaMAQUETA PUENTE TIPO WARREN

Exercises

1. When a structure does not tip over, it is said to be ----- (Resistant, stable, or rigid)
2. What is the difference between a pillar and a beam? Are they subjected to the same stresses?

3. Match the following elements with the type of stress they withstand. Support point of a pillar Voussoirs of an arch Pillar of a bridge Beam at its central part Deck of a bridge Tie of a bridge

4. Indicate the type of artificial structure: Pen, church, high school, industrial warehouse, can of preserves, scaffold, concrete dam, construction crane, Roma Colisseum, electric towers, plastic bottle, pyramids, bouncy castle.

Ejercicios

32. Indica para cada una de las siguientes acciones u objetos el tipo de esfuerzo aplicado o que soporta: a. La pata de una silla b. El eje del pomo de una puerta C. La cuerda que sujeta un globo de helio d. La cuerda de una guitarra al tocarla e. Las cadenas de un columpio f. Cortar un cable con un alicate g. El eje del destornillador al usarlo h. Cortar un cable i. Los pilares de un puente j. La goma del un tirachinas k. El soporte del que cuelga el proyector del aula El tirante de un puente m. El pomo de un cajón al abrirlo n. La alcayata de la que cuelga un cuadro o. Las baldas o estantes de una libreria p. La chapa de una botella al abrirse q. El tapón roscado de una botella al abrirlo r. Eje de una bisagra al abrir la puerta 5. Remache de unas tijeras t. La cuerda de una persiana

44. Construye los siguientes puentes con papel, donde los apoyos pueden ser dos columnas de libros, libretas o los bordes de dos pupitres. Somételos a distintas cargas y comprueba cuál soporta más peso. Ordénalos de mayor a menor resistencia. Escribe tus propias conclusiones de la experiencia.

MODELO DE RÚBRICA PARA LA EVALUACIÓN DEL PORTFOLIO

Excelente Satisfactorio Elemental Inadecuado

PRESENTACIÓN

Portada, índice e introducción 2 1 0,5 0

CALIDAD DEL CONTENIDO

Diseños, bocetos, posibles soluciones 2 1 0,5 0

PLANOS

2 1 0,5 0

INVESTIGACIÓN

fuentes consultadas 2 1 0,5 0 Organización de las ideas 2 1 0,5 0 Total

MODELO DE RUBRICA PARA EL PRODUCTO FINAL

Excelente (2) Satisfactorio (1) Elemental (0,5) Inadecuado (0,25)

Calidad de la construcción

La maqueta muestra una considerable atención en su construcción. Todos los elementos están cuidadosamente pegados. Sus componentes están nitidamente presentados con muchos detalles. No hay marcas, rayones o manchas de pegamento. Nada cuelga de los bordes. La maqueta muestra atención en su construcción. Todos los elementos están cuidadosamente pegados. Sus componentes están nítidamente presentados con algunos detalles. Tiene algunas marcas notables, rayones o manchas de pegamento presentes. Nada cuelga de los bordes. La maqueta muestra algo de atención en su construcción. Todos los elementos están cuidadosamente pegados. La maqueta fue construida descuidadamente, los elementos parecen estar "puestos al azar". Hay unas una cuantas marcas notables, rayones o manchas de pegamento presentes. Nada cuelga de los bordes. Hay piezas sueltas sobre los bordes. Rayones, manchas, rupturas, bordes no nivelados y /o las marcas son evidentes.

Creatividad

Todos de los objetos usados en la maqueta reflejan un excepcional grado de creatividad del estudiante en su creación y/o exhibición. Varios de los objetos usados en la maqueta reflejan la creatividad del estudiante en su creación y/o exhibición. Uno u dos objetos fue hecho o personalizado por el estudiante, pero las ideas eran típicas más que creativas. El estudiante no hizo o personalizó ninguno de los elementos en la maqueta.

Tiempo y esfuerzo

El tiempo de la clase fue usado sabiamente. Mucho del tiempo y esfuerzo estuvo en la planificación y diseño de la maqueta. Es claro que el estudiante puso mucho esfuerzo. El tiempo de la clase fue usado sabiamente. El tiempo de la clase no fue usado sabiamente. El tiempo de clase no fue usado sabiamente. El estudiante pudo haber puesto más tiempo y esfuerzo. El estudiante pudo haber puesto algo de esfuerzo. El estudiante no puso apenas esfuerzo ninguno.

Diseño

Todos los componentes reflejan una representación auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta está muy bien organizado. La mayoría de los componentes reflejan una representación auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta está bien organizado. Algunos de los componentes reflejan una representación auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta está bastante bien organizado. Ninguno de los componentes refleja una representación auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta no tiene orden.

Resolución del problema

El problema fue resuelto plenamente con todas las funcionalidades El problema fue resuelto bastante bien con todas las funcionalidades El problema fue resuelto casi en tu totalidad con todas las funcionalidades El problema no fue resuelto satisfactoriamente Total