INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

ESTRUCTURAS I

INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Es importante tener un acercamiento a los conceptos básicos en cuanto a estructuras para así poder lograr un mejor entendimiento acerca de estas y así ejecutarlas de una manera exitosa, es por eso que en el siguiente texto se explicaran estos.

1.1 ESTRUCTURA

El concepto estructura puede tener diversas concepciones dependiendo del campo con el que se relacione pero independientemente de este, el concepto siempre se relaciona con el orden, ya que sin el orden no puede existir una estructura.

En cuanto a la arquitectura, nuestro campo de interés, podemos entender que las estructuras son arreglos particulares de diversos materiales cuya finalidad es recibir y transmitir cargas a los diferentes elementos que la sostienen. Se debe evitar confundir los términos estructuras y construcción ya que comúnmente se piensa que las estructuras se encuentran en las construcciones grandes, cuando realmente están en casi todo lo que nos rodea y las principales estructuras que conocemos son: puentes, torres, edificios, muros, presas y cascarones.

1.2 EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DENTRO DEL PROCESO DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Siempre es necesario iniciar analizando la necesidades del cliente para comenzar a desarrollar las primeras propuestas de diseño intentando proyectar un espacio para lograr satisfacer estas necesidades, también debemos apoyarnos de un estructurista para estudiar y analizar todas las alternativas que tenemos, la forma y apariencia general del edificio.

Un punto importante que debemos mencionar es que todas las estructuras deben cumplir 2 requisitos que son la rigidez y resistencia, para que sean seguras y soporten las cargas, pero también debemos tomar en cuenta la función, estética y economía. Además de los requisitos de las estructuras, existen 2 objetivos primordiales que siempre se deberán cumplir y son la funcionalidad, esto no debe confundirse con función, funcionalidad es que cumpla con la función a la que está destinada y segundo objetivo es la seguridad.

Todo proceso lleva consigo fases, en su caso el proceso de diseño estructural tiene 4 fases:

• Estructuración: es la etapa más importante del proceso, empieza en el momento en el que identificamos una necesidad y nos plantemos los objetivos, luego se prosigue a disponer una forma general a la estructura, previamente seleccionada y para elegir primero debemos verificar que cumpla con la funcionalidad, posteriormente la viabilidad técnica y económica, las jjustificación, los aspectos legales y estéticos y la impresión que tendrá en el ambiente. Después de elegir se proyectan los diseños preliminares, es decir diseñar una forma, su posición (modo) y la manera en que se conectara a los demás elementos (proceso constructivo).

• Análisis de carga: en esta etapa se especifica las distintas situaciones de carga y estas se analizan y se determinan las acciones y fuerzas que soportara la estructura. Se recomienda consultar textos de normas y reglamentos.

• Análisis estructural: se determinan las fuerzas internas (esfuerzos) y desplazamientos (deformación) que actuaran sobre la estructura. El procedimiento que se sigue es el siguiente:

• Dimensionamiento: se dimensionan todos los elementos que conforman a la estructura y se detallan las conexiones entre estos. En este punto interviene el dibujante, que es el que hace los planos lo más detallado y completo posibles. Posteriormente se le pasa al constructor e inicia la parte final del proceso, la realización material del proyecto y durante esta es necesario que se realicen supervisiones.

1.3 LA NATURALEZA Y LA ESENCIA DEL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

El análisis es sólo una parte del diseño estructural, en la cual se da solución de una estructura a las fuerzas, acciones y desplazamientos que actuaran sobre ella para ellos el arquitecto o Ingeniero debe aspirar a ser un buen estructurista.

Para realizar este análisis existen 2 modelos: el matemático y el estructural físico

• Matemático: Basado en algoritmos matemáticos de cálculo, se le aplican las cargas y los efectos que la estructura pudiera tener. Es importante tener suma precisión Se trata de idealizar una estructura para hacer un cálculo practico y acercarse cada vez más a la realidad.

Estructural físico: Se usa mayormente en cascarones y mallas espaciales por lo que la complejidad de estas estructuras hace que sea menos preciso. La estructura se simplifica para lograr un modelo matemático y se complementa con una prueba de laboratorio a un modelo físico del prototipo a escala.

En la actualidad se han dado algunos cambios como:

• La evolución de las estructuras con nuevos materiales

• Programas eficientes de cálculo por el desarrollo de las computadoras cuya precisión aparte de automatizar permite que el estructurista se centre en los aspectos creativos.

1.4 LA FORMA ESTRUCTURAL

Las estructuras tienen 2 funciones básicas: dar abrigo para sus actividades y apoyar el desarrollo de las actividades.

Para dar abrigo, el ser humano construye espacios cerrados y definidos por un sistema arquitectónico que ofrece infinidad de posibilidades estéticas y que se superponen a un sistema estructural, los espacio varían en tamaño y complejidad.

Para apoyar sus actividades, el hombre construye instalaciones, que varían en su tipo y demandan una mayor seguridad y por lo tanto prevalece el sistema estructural sobre el estético.

La función básica de un sistema estructural es soportar las cargas y su objetivo, transmitirlas y será exitosa si se logran transmitir las cargas de manera eficiente para esto interviene la forma.

La forma de una estructura depende de su función. Sin embargo también se puede ver influida por requerimientos estéticos, económicos, condiciones de cimentación y materiales.

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