Estructuras

Introducción al Diseño Estructural
El diseño estructural son las diversa actividades que desarrolla el proyectista para determinar la forma, dimensiones y características de una estructura cumpliendo de manera adecuada las funciones que va a desempeñar y teniendo en cuenta que la estructura no sufra fallas o mal comportamiento debido a su incapacidad para soportar las cargas que sobre ella seimponen.
El proyecto definitivo se logra después de que todos los especialistas hayan realizado sus respectivos estudios. Por ejemplo un edificio esta integrado por varios subsistemas: el de los elementos arquitectónicos para encerrar espacios, el estructural, las instalaciones eléctricas, las sanitarias, las de acondicionamiento de aire y los elevadores.
Se debe tener en cuenta el impacto quepueda tener una obra en el entorno.
El Proceso del Diseño Estructural
Es un proceso creativo mediante el cual se definen las características de un sistema de manera que cumpla de manera óptima con sus objetivos. Su objetivo es resistir a las fuerzas a las que va a estar expuesto sin colapso o mal comportamiento. Las soluciones estructurales están sujetas a las restricciones que surgen de lainteracción con otros aspectos del proyecto y a las limitaciones generales del costo y tiempo de ejecución.
Los Cálculos y comprobaciones posteriores basados en la teoría del diseño estructural sirven para definir las características de la estructura y para confirmar o rechazar la viabilidad del sistema propuesto. Se debe considerar tres aspectos fundamentales que son: la estructura, el análisis, yel dimensionamiento.
Estructuración.- Se determinan los materiales de los que va a estar constituída la estructura, el arreglo de sus elementos constitutivos y sus dimensiones y características esenciales; en esta parte es preponderante la creatividad y el criterio del profesional.
Análisis.- Son las actividades que llevan a la determinación de la respuesta de la estructura ante las diferentesacciones exteriores que pueden afectarla, determinan los efectos de las cargas que pueden afectar a la estructura durante su vida útil. Para esta determinación se requiere lo siguiente:
a) Modelar la estructura, osea identificar la estructura por medio de un modelo teórico factible de ser analizado con los procedimientos de cálculo disponibles. Esto implica la recolección de diversos datos comoson las propiedades elásticas de los materiales, incluyendo el suelo de cimentación y las propiedades geométricas de las distintas secciones.
b) Determinar las acciones del diseño, en muchas situaciones las cargas y los otros agentes que introducen esfuerzos en la estructura están definidos por los códigos y es obligación del proyectista sujetarse a ellos.
c) Determinar los efectos de lasacciones del diseño en el modelo de estructura elegido. En esta etapa se determinan las fuerzas internas (momentos flexionantes y de torsión, fuerzas axiales y cortantes), así como las flechas y deformaciones de la estructura.
Dimensionamiento.- Se define en detalle la estructura y se revisa si cumple con los requisitos de seguridad adoptados, también se elaboran los planos y especificaciones deconstrucción de la estructura.
El análisis de la secuencia temporal con que se realiza el diseño de una estructura permite distinguir las siguientes fases:
1) Planeamiento de Soluciones Preliminares.- Se necesita una definición clara de las funciones que debe tener la estructura y de las restricciones que impone el entorno físico, se debe tener datos preliminares sobre condicionesambientales y requisitos de proyecto.
2) Evaluación de Soluciones Preliminares.- Es un prediseño en el que se pretende definir las características esenciales de la estructura en diversas alternativas, con el fin de identificar cualquier problema, cuantificar sus partes, llegar a una estimación de costos de diversas soluciones. Además de considerar la eficacia con la que la estrutura se adapta a los...