Ingeniero Civil

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

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1.1 OBJETO DE LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL
a Ingeniería estructural tiene por objeto el diseño de estructuras. Toda estructura se
construye con un propósito definido que constituye su función. Ésta puede ser
encerrar un espacio, contener o retener un material, transmitir cargas al terreno, o
muchas otras (referencia 1.1).
Al diseñarlas se establecen ciertosobjetivos que se refieren a aspectos de seguridad,
funcionalidad y economía. Además es importante considerar su aspecto desde el punto de
vista de la estética (referencias 1.2 y 1.3).
El código modelo CEB-FIP (referencia 1.4) define el objeto del diseño estructural así:

L

El objetivo del proyecto es llegar a probabilidades aceptables para que la obra
estudiada no resulte impropia a su destinoen el transcurso de un período dado,
considerado como período de referencia, habida cuenta de su duración de vida
prevista.
En consecuencia, todas las estructuras o elementos estructurales deben concebirse y calcularse de forma que resistan, con un grado de seguridad apropiado, todas las cargas y deformaciones susceptibles de intervenir durante su
construcción y explotación; que se comportende manera satisfactoria durante
su uso normal; y que presenten una durabilidad conveniente durante su
existencia.
Para alcanzar este objetivo, hay que fundar el método de concepción y de cálculo
sobre teorías científicas, datos experimentales y la experiencia adquirida anteriormente en la práctica de los proyectos, sobre la base de interpretaciones
estadísticas en la medida de lo posible.Además la seguridad, la aptitud para el
servicio y la durabilidad no son simplemente función de los cálculos, sino que
dependen también del control ejercido durante la fabricación y de la vigilancia en
obra, de la limitación a un nivel conveniente de las imperfecciones inevitables y,
en fin, de la cualificación y competencia de todo el personal implicado.
Se admite también implícitamente que secuida de las condiciones de explotación
de la obra durante su duración de vida prevista.
Conviene destacar acá que la expresión probabilidades aceptables implica que se debe
dar adecuada consideración a las condiciones técnicas y socioeconómicas existentes en un
momento dado en el lugar de aplicación. Esto exige estudios multidisciplinarios que hasta

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ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS

elmomento no se han hecho en Colombia. Por otra parte, las duraciones asignadas al
período de referencia y a la vida útil de las diversas categorías de estructuras intervienen
en la elección de su nivel de seguridad.
Obsérvese que la responsabilidad de cumplir el objetivo no se le asigna únicamente al
calculista sino también a los fabricantes, al constructor, a la interventoría y a los
encargadosde asegurar su mantenimiento, y que las condiciones reales de utilización de
la estructura no se aparten sensiblemente de las especificaciones en el proyecto.
Para poder cumplir dicho objetivo se requiere conocer las leyes que relacionan las cargas
aplicadas con las fuerzas internas desarrolladas en los cuerpos que las resisten y, además,
las que rigen el comportamiento de los materiales cuandose someten a esfuerzos. Unas y
otras fueron objeto de los cursos de Mecánica de sólidos y por eso figuran como prerrequisitos indispensables para poder acometer el análisis y diseño de cualquier
estructura.
Se recordará que en el primero de dichos cursos se estudiaron las condiciones de
equilibrio estático y se emplearon para encontrar las reacciones y fuerzas internas en
estructurassimples, a saber: armaduras, marcos, cables y vigas. Sólo se consideraron
aquellas estructuras en que las condiciones de equilibrio eran suficientes para encontrar
todas las reacciones de los apoyos y fuerzas internas de los elementos y que, en consecuencia, fueron clasificadas como estáticamente determinadas.
Se vio también que aquellas estructuras estáticamente indeterminadas, por presentar más...