Introducción al diseño estructural

1.- INTRODUCCION AL DISEÑO ESTRUCTURAL

a) EL HAMBITO DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

El diseño estructural abarca las diversas actividades que desarrolla el proyectista para determinar la forma dimensiones y características detalladas de una estructura, o sea de aquella parte de una construcción que tiene como función absorber las solicitaciones que se presentan durante las distintas etapas desu existencia.
El diseño estructural se encuentra inserto en el proceso más general de proyecto de una obra civil. Un requisito esencial para que la construcción cumpla sus funciones es que no sufra fallas o mal comportamiento debido a su incapacidad para soportar las cargas que sobre ella se imponen.
Una construcción u obra puede concebirse como un sistema entendiéndose por sistema un conjuntode subsistemas y elementos que se combinan en forma ordenada para más y elementos que se combinan en forma ordenada para cumplir con determinada función.
Todos estos subsistemas interactúan de modo que en su diseño debe tenerse en cuenta la relación que existe entre ellos. Así, no puede confiarse que lograr la solución óptima para cada uno de ellos, por separado, conduzca a la solución óptimapara el edificio en su totalidad. El arquitecto propone un proyecto arquitectónico a veces con escasa atención a los problemas estructurales implícitos en su diseño. El estructurista procura adaptarse lo mejor posible a los requisitos arquitectónicos planteados, con frecuencia con conocimiento limitado de los requisitos de las diversas instalaciones.
El ingeniero estructural no debe olvidar que laresistencia es una condición fundamental, pero no es la finalidad única, ni siquiera la finalidad primaria.
La interacción con los contratistas responsables de la construcción es otro aspecto importante. Una diferencia fundamental respecto al enfoque tradicional del diseño es la consideración simultánea de la interacción de los diversos subsistemas que integran una obra en una etapa temprana delproceso de diseño, en lugar de la superposición sucesiva de proyectos.
El proyecto de un puente será dirigido por el proyectista estructural, quien interactúa con otros especialistas, como el de mecánica de suelos y el de vías terrestres. En este caso, es responsabilidad del proyectista estructural cuidar también los aspectos generales de economía y estética del proyecto. En ambos casos esimportante la participación en el equipo de un especialista en procedimientos y costos de construcción que optime oportunamente sobre la viabilidad de las posibles soluciones.
No pocos proyectos de vivienda han fracasado por haberse basado en lo que el proyectista considera adecuado, pero no en lo que el futuro habitante hubiere deseado. Situaciones semejantes pueden presentarse en el proyecto deun hospital o de una escuela.
Cualquiera que sea la metodología seguida en el diseño de una obra, el ingeniero estructural debe saber encuadrar su actividad dentro del proceso general del proyecto. Al igual que no debe imponer soluciones que resulten inconvenientes o ineficientes para el funcionamiento general de la construcción, debe pugnar para que no se le imponga esquemas o restricciones queconduzcan a un diseño estructural poco racional o antieconómico.

La enseñanza y la práctica del diseño estructural se ha enfocado excesivamente al proyecto de edificios y construcciones urbanas como estos. Sin embargo, el desarrollo tecnológico de un país está supeditado a la posibilidad de proyectar y realizar grandes obras de infra estructura y de tipo industrial, las cuales debenproyectarse para condiciones de operación radicalmente distintas de las de los edificios.

b) EL PROCESO DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

El diseño es un proceso creativo mediante el cual se definen las características de un sistema de manera que cumpla en forma óptima con sus objetivos. El objetivo de un sistema estructural es resistir las fuerzas alas que va a estar sometido, sin colapso o mal...