¿DISEÑO ESTRUCTURAL?

La estructura es y ha sido siempre un componente esencial de la Arquitectura y la Ingeniería Civil, y son precisamente el Ingeniero y el Arquitecto quienes, durante el proceso de diseño, deben crear o inventar la estructura y darle proporciones correctas.

FUNCIÓN DEL ARQUITECTO

El arquitecto es el encargado de diseñar la estructura, proponer materiales y técnicas nuevas, mientras los ingenieros respaldan ese diseño con el calculo del peso y materiales, entre otros elementos importantes como: vientos, sismos, cargas vivas y cargas muerta, etc.

El diseño estructural consta de los siguientes elementos:

1. Estructuración
   Cuando se requiera, se hará una estructuración preliminar, proponiendo ubicación y dimensiones de los elementos estructurales que permitan afinar un proyecto arquitectónico.
2. Análisis
   Este se realizara con programas de computación que utilizan el método de las rigideces, y nos proporcionan los desplazamientos y elementos mecánicos de los miembros de la estructura.
3. Diseño
   En base a los elementos mecánicos del análisis, se proporcionan las dimensiones y armados de los miembros de la estructura.
4. Dibujo
   Con los anteriores datos se dibujan los planos estructurales que se proporcionan en C.D.
5. Memoria de Cálculo
   Se realiza memoria de cálculo descriptiva de la estructura mencionando cargas muertas y vivas utilizadas, así como ejemplos de diseño.

Tipos de Estructuras

Las estructuras se clasifican en:

• Sistemas de FORMA activa

• Sistemas de VECTOR activo

• Sistemas de SECCIÓN activa

• Sistemas de SUPERFICIE Activa

• Sistemas de ALTURA activa

(Engel, 2003)

Sistemas de Forma Activa

Son sistemas de material flexible. La transmisión de cargas se realiza a través del diseño de una forma adecuada y una estabilización característica de la forma

Estructura de cables

Estructuras de neumáticas

Estructuras de arcos

Estructuras de tienda

(Engel, 2003)

Sistemas de Vector Activo

Son sistemas de elementos lineales cortos, sólidos y rectos (barras), en los que la transmisión de fuerzas se realiza mediante descomposición vectorial, a través de subdivisión en fuerzas unidireccionales (compresiones o tracciones)

Cerchas planas

Cerchas Curvas

Mallas Espaciales

Cerchas planas combinadas

(Engel, 2003)

Sistemas de Sección Activa

Son sistemas de elementos lineales rígidos y macizos en los que la transmisión de cargas se efectúa a través de la movilización de fuerzas seccionales

Estructura de vigas

Estructura de retícula de vigas

Estructuras de losas

Estructuras de pórticos

(Engel, 2003)

Sistemas de Superficie Activa

Son sistemas de superficies flexibles, pero resistentes a tracciones, compresiones y esfuerzos cortantes, en los que la transmisión de fuerzas se realiza a través de la resistencia de las superficies y una determinada forma de las superficies

Estructuras de Láminas

Estructuras de Membranas

Estructuras de Láminas Plegadas

(Engel, 2003)

Sistemas de Altura Activa

Son sistemas en los que la transmisión de fuerzas debidas a su extensión en altura, es decir, el conjunto de las cargas de las plantas y el viento junto con la reacción del suelo, se realiza mediante las adecuadas estructuras en altura: Rascacielos

Rascacielos reticulares

Rascacielos con núcleo

Rascacielos perimetrales

(Engel, 2003)

Materiales

De acuerdo con (Canciani, 2009) los materiales más usados para estructuras son:

Hormigón Armado

Mampostería

Acero

Madera

Membranas Textiles

Aluminio

Tipos de suelos y su Cimentación

De la calidad y Resistencia del suelo depende la estabilidad de la estructura, por tanto conocer su portabilidad y características es importante.

Se recomienda realizar un estudio geotécnico con el fin de conocer las características y realizar la cimentación apropiada.

Ideales para la cimentación y presentan una resistencia  entre 3 a 30 kg/cm², mantienen un nivel freático optimo, por lo que es benefico para el hormigon y alarga su durabilidad.

Tipos de Cimentación:

Para este tipo de suelo se recomienda zapatas en general, ya sean CORRIDAS o AISLADAS, dependiendo si es carga por muros o columnas.

SUELOS CONSISTENTES O DUROS

Este tipo de suelos está constituido por materiales de origen sedimentario en los que el porcentaje de material fino (limos y arcillas) es inferior al 35% en peso.

Los valores de tensión admisible que se consideran para este tipo de suelo se suponen para anchos de cimentación mayores o iguales a 1 m y nivel freático situado a una profundidad mayor al ancho de la cimentación por debajo de ésta.

SUELOS GRANULARES

Los suelos finos están también constituidos por materiales detríticos pero en ellos el porcentaje de elementos finos es superior al 35% en peso.

Las tensiones admisibles en estos suelos que se muestran en la tabla siguiente son orientativos y cuando sean suelos finos normalmente consolidados y ligeramente sobreconsolidados en los que sean de esperar asientos de consolidación así como en los suelos arcillosos potencialmente expansivos deberán ser objeto de un estudio especial.

SUELOS FINOS

En los suelos finos también se encuentra la clasificación de suelos inconsistentes, son aquellos donde no es aconsejable construir pues no presentan las condiciones para cimentaciones pues los terrenos no son firmes.

Entre estos se clasifican el fango liquido, tierra vegetal o con material orgánico, limo  arenoso, limo pantanoso y arena fina.

TIPO DE CIMENTACIÓN:

Se recomienda no construir en este tipo de suelos dependiendo de su nivel freàtico, los que tienen un nivel optimo se recomiendan las losa de cimentación.

SUELOS FINOS

SUELOS FINOS

TIPOS DE VARILLAS

• Canciani, I. J. (2009). http://www.catedracanciani.com.ar/.
• http://www.catedracanciani.com.ar/cancianiweb/ite/materialesestructurales.pdf
• Engel, H. (2003). Sistemas de Estructuras. España: Gustavo Gili.
• Cimentaciones, autoconstrucciòn, comisiòn nacional de viviendas. (http://www.antaac.org.mx/assets/manual_de_cimentaciones.pdf)
• http://derlycorrea.blogspot.com/2009/03/cimentacion.html
• http://concreto-joserodriguez.blogspot.com/2011/08/las-varillas-se-utilizan-como-refuerzo.html

Bibliografía