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. Introducción

El termino ingeniería estructural se aplica a la especialidad de la ingeniería civil que permite el planeamiento y

el diseño de las partes que forman el esqueleto resistente de las edificaciones más tradicionales como

edificios urbanos, construcciones industriales, puente, estructuras de desarrollo hidráulico y otras.

El esqueleto estructural forma un sistema integrado de partes, denominadas elementos estructurales: vigas,

columnas, losas, zapatas de cimentación y otros.

  menudo se requiere resolver  problemas de elevada comple!idad que se resuelven mediante t"cnicas deelementos finitos que obligan a penetrar en los calculo diferencial e integral de diversas variables, temas

de álgebra lineal, ecuaciones diferenciales y m"todos num"ricos.

El E!ercicio #rofesional

$a actividad profesional del ingeniero estructural se inicia con un bosque!o arquitectónico de la futura

edificación, en el cual se comienzan a definir las dimensiones generales tanto en planta como en alzado.

%ompara las alternativas referentes al material básico de construcción: la conveniencia de

usar concreto reforzado o preesforzado, acero, madera, mampostería confinada o reforzada, aluminio u otras

posibilidades mas recientes. simismo define previamente las dimensiones longitudinales y transversales de

los elementos estructurales. En la ingeniería estructural de las obras urbanas, el traba!o entre arquitectos e

ingenieros resulta a menudo inseparable.

&efinidas las características geom"tricas preliminares se pasa al proceso de predimensionamiento de los

elementos estructurales: dimensiones de las vigas y columnas, características de la cimentación, definición de

escaleras, muros de contención, posición de ductos de aire acondicionado. $uego se eval'a las cargas quesoportara la edificación: cargas muertas que son cargas que no varían dentro de la estructura ni a lo largo

del tiempo( cargas vivas que varían en espacio o en el tiempo, por el e!emplo, el peso de los ocupantes y los

muebles.

El ingeniero a cargo debe analizar las fuerzas de reacción y deformaciones que del esqueleto resistentes

debido a las cargas. #ara esto muchos ingenieros. )uchos ingenieros disponen

de programas computarizados en sus oficinas para la solución de los problemas corrientes. lgunos de los

programas empleados tiene capacidades graficas que generan dibu!os de las fuerzas internas y

deformaciones para muchos estados de carga. *i las fuerzas internas + torsión, momento fleor y cortante-

obtenidas del análisis resultan compatibles con las resistentes y las deformaciones se supone terminada la

primera fase del procedimiento. *e pueden cometer errores al confiar demasiado en los resultados

automatizados. *i algo falla y no hay quien revise el producto automatizado puede haber consecuencias como

perdidas humanas y de capital.

$uego se procede al refinamiento del diseño: se trata de llegar a un modelo que resulte de modo razonable

más económico y funcional( al decir razonable queremos decir que se tenga en cuenta la facilidad constructiva

de lo que se analiza y se diseña.

$a fase de elaboración de los planos debe ser e!ecutada por ingenieros de alta eperiencia buscando que en

definitiva los planos contenga lo que se debe de construir. $os planos de construcción deben de ser claros,

indicando los materiales a usar, detalles de refuerzo, con las indicaciones precisas de las dimensiones y de

las etapas previstas. demás deben de ser elaborados previendo que el constructor no se vea obligado a

tomar medidas a escalas ni hacer deducciones.

El ingeniero civil mane!a diversos materiales en la especialidad estructural. )ateriales homog"neos como el

acero, la madera, el aluminio. El acero es el de mayor uso en perfiles de grandes dimensiones como los de

sección de alma llena, canal, angulares. /tro material muy utilizado es el resultado de la combinación del

acero y el concreto, llamándose concreto reforzado o armado. El acero se denomina por su resistencia a la

fluencia, siendo comunes las resistencias de 0122 3gf4%m0 +grado 52- y 5022 3gf4%m0 +grado 62-( los

diámetros generalmente utilizados en 7epublica &ominicana son 8419, 9, ;9 y <9, en longitudes que varían

desde los 02 hasta los 62 pies. El concreto utilizado varia su resistencia dependiendo del elemento en que se

vaya a utilizar por e!emplo: <12 3gf4%m0 usado en zapatas de muros y en construcciones de un nivel( 0<2

3gf4%m0 usados en lozas, vigas y obras asimilables( para columnas se puede usar desde 012 3gf4%m0 a 522

3gf4%m0.

El ingeniero estructural debe profundizar sus conocimientos sobre el comportamiento de los materiales con

los cuales se construyen las edificaciones.

2. Puentes

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#uente, estructura que proporciona una vía de paso sobre el agua, una carretera o un valle. $os puentes

suelen sustentar un camino, una %arretera o una vía f"rrea, pero tambi"n pueden transportar tuberías y líneas

de distribución de energía. $os que soportan un canal o conductos de agua se llaman cueductos. $os

puentes construidos sobre terreno seco o en un valle y formados por un con!unto de tramos cortos se suelen

llamar viaductos( se llaman pasos elevados los puentes que cruzan las autopistas y las vías de tren. =n

puente ba!o, pavimentado, sobre aguas pantanosas o en una bahía y formado por muchos tramos cortos se

suele llamar carretera elevada.

$os primeros puentes

Es probable que los primeros puentes se realizaran colocando uno o más troncos para cruzar un arroyo o

atando cuerdas y cables en valles estrechos. Este tipo de puentes todavía se utiliza. $os puentes de un tramo

+llamamos tramo a la distancia entre dos apoyos- son un desarrollo de estas formas elementales.

El m"todo de colocar piedras para cruzar un río, me!orado con troncos situados entre las piedras para

comunicarlas, es el prototipo de puente de m'ltiples tramos. $os postes de madera clavados en el fondo del

río para servir de apoyo de troncos o vigas permitieron atravesar corrientes más anchas y caudalosas. Estos

puentes, llamados de caballete, se utilizan todavía para atravesar valles y ríos en los que no interfieren con la

navegación. El uso de pilas de piedra como apoyo para los troncos o maderos fue otro avance importante en

la construcción de puentes con vigas de )adera. $a utilización de flotadores en lugar de apoyos fi!os creó el

puente de pontones. $os puentes de vigas de madera han sido los más utilizados desde la antig>edad,

aunque seg'n la tradición se construyó un puente de arco de ladrillos hacia el <122 a.%. en ?abilonia. /tros

tipos de construcción, como los puentes colgantes y los cantilever, se han utilizado en la ndia, %hina y @íbet.

$os puentes de pontones los utilizaban los reyes persas &arío y Aer!es en sus epediciones militares.

$os romanos construyeron muchos puentes de caballete con madera, uno de los cuales se describe con

detalle en la obra %omentarios sobre la guerra de las Balias de Aulio %"sar. *in embargo, los puentes

romanos que se mantienen en pie suelen sustentarse en uno o más arcos de piedra, como el puente de

)artorell cerca de ?arcelona, en España, construido hacia el 0<C a.%., y el #onte di ugusto en 7ímini, talia,

del siglo a.%. El #ont du Bard en Dimes, rancia, tiene tres niveles de arquerías que elevan el puente a 51 m

sobre el río Bard, con una longitud de 06< m( es el e!emplo me!or conservado de gran puente romano y fue

construido en el siglo a.%. $a utilización de arcos de medio punto derivó más tarde en la de arcos apuntados.

$os arcos modernos suelen ser escárzanos o con forma semielíptica, ya que permiten tramos más largos sin

interrumpir la navegabilidad y con altura moderada. El puente sobre el río @Feed +<128- en 3elso, Escocia,

e!emplo de puente de arco semielíptico, fue diseñado por el ingeniero británico Aohn 7ennie.

$os puentes de vigas tienen limitada la longitud de los tramos por la resistencia de las vigas. Esta limitación se

supera ensamblando las vigas en triángulos. $eonardo da Ginci esbozó puentes de este tipo, y el arquitecto

italiano ndrea #alladio probablemente construyó varios. En *uiza se construyeron dos puentes de vigas

trianguladas en <H62. *in embargo, la construcción de este tipo de puentes no se desarrolló a

gran escalahasta despu"s de <152

$os puentes modernos

$os puentes actuales se identifican por el fundamento arquitectónico utilizado, como cantilever o de tirantes,

colgantes, de arco de acero, de arco de hormigón, de arco de piedra, de vigas trianguladas o de pontones.

%uando es necesario respetar el paso de barcos por deba!o del puente y no es posible construirlo a la altura

precisa se construyen puentes móviles. continuación se indican algunos e!emplos importantes de los

diferentes tipos de puentes.

 . #uentes de tirantesEste tipo de puente se caracteriza porque los tramos no se su!etan por sus etremos, sino cerca del centro de

sus vigas. El #uente de Dormandía, de 0.022 m de longitud, inaugurado en <CCI, atraviesa el estuario del

*ena desde $e Javre a Jonfleur, en rancia. *u tramo central tiene una longitud de 1I6 m. Está diseñado

para soportar vientos de hasta <02 Kilómetros por hora. El puente de orth, sobre el estuario de orth en

Lueensferry, Escocia, es un puente ferroviario de acero con dos tramos principales de I02 m cada uno, y una

longitud total de <,6 Km( fue construido entre <110 y <1C2 por los ingenieros Aohn oFler y ?en!amin ?aKer. El

puente de Lu"bec, sobre el río *an $orenzo +Lu"bec, %anadá-, terminado en <C<H, tiene un tramo principal

de II2 m( soporta una carretera y una vía de tren de dos carriles. El puente de %arquinez *trait, cerca de *an

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rancisco, Estados =nidos, terminado en <C0H, tiene dos tramos de 88I m y unos tramos de ancla!e de

<I0 m( fue diseñado para resistir terremotos. El puente JoFrah, sobre el río Jooghly en %alcuta, la ndia,

tiene un tramo principal de 5IH m, y se inauguró en <C58. El Bran #uente de Dueva /rleans +<CI1- sobre el

río )ississippi +Estados =nidos- tiene un tramo principal de 512 m. El #uente de ?arrios de $una sobre el

embalse de ?arrios de $una, en España, es el mayor puente del mundo atirantado de hormigón. Entró en

funcionamiento en <C1I y cubre una luz de 552 metros.

?. #uentes colgantes o de tirantes

El ingeniero estadounidense de origen alemán Aohn 7oebling diseñó y construyó en <156 un puente colgante

de 821 m sobre el río /hio en Mheeling, Girginia, Estados =nidos. ue el primer puente colgante de cables

construido en el mundo. El Bolden Bate, en *an rancisco, Estados =nidos, inaugurado en <C8H, tiene un

tramo central de <.012 m suspendido de unas torres de 00H m de altura. @iene un margen de altura de 6H m.

El puente sobre el estrecho del ?ósforo en Estambul, @urquía, tiene un tramo central de <.2HC m. *e inauguró

en <CH8 y constituye la primera comunicación permanente de autopista entre Europa y sia. Jasta <CCI, el

puente de Jumber era uno de los puentes colgantes más largos del mundo. *e construyó en <C12 en el

estuario del río Jumber, en nglaterra, con un tramo central de <.5<2 m. El puente colgante más alto, 80< m

sobre el nivel del agua, atraviesa el 7oyal Borge sobre el río rKansas, en %olorado, Estados =nidos. El

puente colgante de ?elgrano, situado sobre el río #araná, tiene una longitud de 0.222 m. En <CC1 se inauguró

en $isboa el puente Gasco da Bama, el mayor puente de toda Europa, con casi <1 Km de longitud, y casi

<I Km sobre el agua. Este puente, situado en la desembocadura del río @a!o, aliviará el tránsito de vehículos

por el puente 0I de bril, inaugurado en <C66 y con <.2<8 m de luz. @ambi"n en <CC1 se abrió el puente del

estrecho de Kashi, en Aapón con un vano central de unos <.CC2 metros.

%. #uentes en arco de acero

El ingeniero estadounidense Aames ?uchanan Eads construyó el primer puente de acero sobre el río

)ississippi en *aint $ouis, )issouri, en el año <1H5. El puente ferroviario Jell Bate, sobre el río East, en

Dueva NorK, era el puente de arco de acero más largo del mundo cuando se inauguró en <C<H, con un tramo

principal de 0C1 m. El puente que atraviesa el río Diágara desde Lueenston, /ntario, %anadá, a $eFiston,

Dueva NorK, Estados =nidos, inaugurado en <C6I, utiliza un arco de acero de 82I metros.

&. #uentes en arco de hormigón

&urante el comienzo del siglo OO, el desarrollo del hormigón armado proporcionó grandes progresos a la

construcción de puentes con arcos de hormigón. El puente del Esla, sobre el río Esla, en España, con un

tramo central de <CH m, se construyó en <C52. El puente de Bladesville +<C65- en *ydney, ustralia, se eleva

56 m sobre el río #arramatta con un arco de hormigón de 82I m. En %roacia se construyó un puente de arco

de hormigón de 8C2 m de longitud y 6H m de altura en <CHC. El puente @ancredo Deves se sit'a sobre el

cañón del río guaz' y une la localidad de #uerto guaz' +rgentina- con la ciudad de oz do guaPu +?rasil-.

$a construcción de viaductos se ha efectuado con puentes de arcos m'ltiples de hormigón. El viaducto

ferroviario @unKhannocK, en #ennsylvania, Estados =nidos +<C<6-, tiene H05 m de longitud y está formado por 

diez arcos de II m y dos de 82 m. El viaducto para automóviles %olumbia, tambi"n en #ennsylvania, tiene

una longitud de 0.2C2 m y está formado por 01 arcos de hormigón de I6 metros.

E. #uentes en arco de piedra

El desarrollo del tren provocó la reutilización de los arcos de medio punto en la construcción de puentes,

realizados con piedra tallada en los lugares donde esto resultaba económico. El viaducto de piedra de

?allochmyle, que cruza el río yr cerca de )auchline, en Escocia, tiene un tramo soportado por un arco de

medio punto de II m. =n viaducto de 8.6I1 m compuesto por 000 arcos de piedra comunica la ciudad deGenecia con tierra firme. El tramo soportado por arco de piedra más grande, de C2 m, es el puente de *yra, en

#lauen, lemania( se terminó en <C28. Do se ha seguido construyendo puentes con arcos de piedra por su

alto coste.

. #uentes de vigas trianguladas

$a construcción de puentes con vigas de acero trianguladas o reticuladas se ha empleado mucho por su ba!o

coste. &esarrollos recientes han aumentado la longitud de los tramos, así como la utilización de estructuras

reticuladas continuas.

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En los 'ltimos años se ha desarrollado la llamada construcción ortotrópica, en la cual unas planchas de acero

de refuerzo act'an al mismo tiempo como soporte de la calzada y como soporte de las vigas transversales y

de las vigas maestras longitudinales. naugurado en <C6H, el mayor puente de este tipo es el *an )ateoQ

JayFard, en *an rancisco, Estados =nidos.

B. #uentes de pontones

*on puentes flotantes permanentes, a diferencia de las estructuras temporales militares, que se instalan en

lugares donde las condiciones locales lo hacen necesario. =n puente flotante de 566 m atraviesa el ríoJooghly, en %alcuta, la ndia( soporta una carretera a 1,0 m sobre el agua con <5 pares de pontones

de hierro, de 51 m de largo y 8,< m de ancho.

J. #uentes móviles

 demás de las secciones de algunos puentes de pontones, los tramos móviles pueden ser basculantes

+puentes levadizos-, giratorios o de elevación vertical, seg'n las necesidades locales. El primer tipo de puente

basculante fue el ala abatible de madera que servía para cruzar el foso de los castillos y que se elevaba con

cadenas desde el interior. Este tipo de puente, con uno o dos tramos de bisagra y contrapesados, es

apropiado para vías navegables estrechas con mucho tráfico. El #uente de la @orre +<1C5- sobre el río

@ámesis, en $ondres, es el e!emplo más famoso de este tipo de construcción.

$os puentes giratorios tienen un tramo móvil montado sobre un pivote o plataforma giratoria en su centro. El

tramo más largo de este tipo de puente, con <66 m, es el de un puente para trenes y automóviles, terminado

en <C0H que cruza el )ississippi en ort )adison, oFa, Estados =nidos.

$os puentes de elevación vertical se utilizan para tramos largos donde es necesario despe!ar toda la anchura

del canal y a una altura considerable. El tramo de elevación vertical más largo transporta una vía de tren

sobre rthur 3ill, entre *taten sland y Elizabeth, Dueva Aersey, Estados =nidos( se construyó en <CIC. El

tramo mide <H2 m y tiene un margen de altura de C,I m cerrado y 5< m levantado.

$eer más: http:44FFF.monografias.com4traba!os<24ingen4ingen.shtmlRRizz8A!Nfyt&a

3. Edificaciones

%argas de un edificio

$as cargas que soporta un edificio se clasifican en muertas y vivas. $as cargas muertas incluyen el peso del

mismo edificio y de los elementos mayores del equipamiento fi!o. *iempre e!ercen una fuerza descendente demanera constante y acumulativa desde la parte más alta del edificio hasta su base. $as cargas vivas

comprenden la fuerza del viento, las originadas por movimientos sísmicos, las vibraciones producidas por la

maquinaria, mobiliario, materiales y mercancías almacenadas y por máquinas y ocupantes, así como las

fuerzas motivadas por cambios de temperatura. Estas cargas son temporales y pueden provocar vibraciones,

sobrecarga y fatiga de los materiales. En general, los edificios deben estar diseñados para soportar toda

posible carga viva o muerta y evitar su hundimiento o derrumbe, además de prevenir cualquier distorsión

permanente, eceso de movilidad o roturas.

#rincipales elementos de un edificio

$os principales elementos de un edificio son los siguientes: <- los cimientos, que soportan y dan estabilidad al

edificio( 0- la estructura, que resiste las cargas y las trasmite a los cimientos( 8- los muros eteriores que

pueden o no ser parte de la estructura principal de soporte( 5- las separaciones interiores, que tambi"n

pueden o no pertenecer a la estructura básica( I- los sistemas de control ambiental, como iluminación,

sistemas de reducción ac'stica, calefacción, ventilación y aire acondicionado( 6- los sistemas

de transporte vertical, como ascensores o elevadores, escaleras mecánicas y escaleras convencionales( H-

los sistemas de comunicación como pueden ser intercomunicadores, megafonía y televisión por circuito

cerrado, o los más usados sistemas de televisión por cable, y 1- los sistemas de suministro de electricidad, 

agua y eliminación de residuos.

 . %imientos

El diseño de la estructura de un edificio depende en gran medida de la naturaleza del suelo y las condiciones

geológicas del subsuelo, así como de las transformaciones realizadas por  el hombre en esos dos factores.

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<. %ondiciones del suelo

*i se pretende construir un edificio en una zona con tradición sísmica, se deberá investigar el tipo de suelo a

una profundidad considerable. Es evidente que deberán evitarse las fallas en la corteza terrestre ba!o la

superficie. %iertos suelos pueden llegar a licuarse al sufrir terremotos y transformarse en arenas movedizas.

En estos casos debe evitarse construir o en todo caso los cimientos deben tener una profundidad suficiente

para alcanzar zonas de materiales sólidos ba!o el suelo inestable. *e han encontrado suelos arcillosos que sellegan a epandir hasta 08 cm o más al someterlos a largos periodos de humedecimiento o secado, con lo que

se producen potentes fuerzas que pueden cizallar o fragmentar los cimientos y elevar edificios poco pesados.

$os suelos con alto contenido orgánico llegan a comprimirse con el paso del tiempo ba!o el peso del edificio,

disminuyendo su volumen inicial y provocando el hundimiento de la estructura. /tros tienden a deslizarse ba!o

el peso de las construcciones.

$os terrenos modificados de alguna forma suelen tener un comportamiento diferente, en especial cuando se

ha añadido o se ha mezclado otro tipo de suelo con el original, así como en aquellos casos en que el suelo se

ha humedecido o secado más de lo normal, o cuando se les ha añadido cemento u otros productos químicos

como la cal. veces el tipo de suelo sobre el que se proyecta construir varía tanto a lo largo de toda la

superficie prevista que no resulta viable desde el punto de vista económico o no es posible edificar

con seguridad.

#or tanto, los análisis geológicos y del suelo son necesarios para saber si una edificación proyectada se

puede mantener adecuadamente y para hallar los m"todos más eficaces y económicos.

*i hay una capa rocosa firme a corta distancia ba!o la superficie de la obra, la resistencia de la roca permitirá

que la etensión sobre la que descanse el peso de la construcción no tenga que ser demasiado grande.

medida que se van encontrando rocas y suelos más d"biles, la etensión sobre la que se distribuirá el peso

deberá ser mayor.

0. @ipos de cimientos

$os tipos de sistemas de cimentación más comunes se clasifican en profundos y superficiales. $os sistemas

superficiales se encuentran a poca distancia ba!o la base del edificio, como las losas continuas y las zapatas.

$os cimientos profundos se etienden a varios metros ba!o el edificio, como los pilotes y los pozos de

cimentación +figura <-. $a elección de los cimientos para un edificio determinado dependerá de la fortaleza de

la roca y el suelo, la magnitud de las cargas estructurales y la profundidad del nivel de las aguas

subterráneas.$os cimientos más económicos son las zapatas de hormigón armado, empleados para edificios en zonas cuya

superficie no presenta dificultades especiales. Estos cimientos consisten en planchas de hormigón situadas

ba!o cada pilar de la estructura y una plancha continua +zapata continua- ba!o los muros de carga

$os cimientos de losa continua se suelen emplear en casos en los que las cargas del edificio son tan grandes

y el suelo tan poco resistente que las zapatas por sí solas cubrirían más de la mitad de la zona de

construcción. %onsisten en una losa de hormigón armado, que soporta el peso procedente de los soportes. $a

carga que descansa sobre cada zona de la losa no es ecesiva y se distribuye por toda la superficie. En las

cimentaciones ba!o edificios de gran envergadura, las cargas se pueden repartir por medio de nervaduras o

muros cruzados, que rigidizan la losa.

$os pilotes se emplean sobre todo en zonas en las que las condiciones del suelo próimo a la superficie no

son buenas. Están fabricados con madera, hormigón o acero y se colocan agrupados en pilares. $os pilotes

se introducen a determinada profundidad dentro de la roca o suelo y cada pilar se cubre con una capa de

hormigón armado. =n pilote puede soportar su carga tanto en su base como en cualquier parte de suestructura por el rozamiento superficial. $a cantidad de pilotes que debe incluirse en cada pilar dependerá de

la carga de la estructura y la capacidad de soporte de cada pilote de la columna. $os pilotes de madera o

vigas son troncos de árboles, con lo que su longitud resulta limitada. En cambio, un pilote de hormigón puede

tener una altura aceptable y se puede introducir por deba!o del nivel freático. En edificios muy pesados o muy

altos se emplean pilotes de acero, llamados por su forma pilotes en J, que se introducen en la roca, a

menudo hasta 82 m de profundidad. %on estos pilotes se alcanza más fácilmente una mayor profundidad que

con los pilotes de hormigón o madera. unque los pilotes de acero son mucho más caros, su coste está

 !ustificado en los grandes edificios, que suelen representar una importante inversión financiera.

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$os cimientos de zapatas rígidas se emplean cuando hay un suelo adecuado para soportar grandes cargas,

ba!o capas superficiales de materiales d"biles como turba o tierra de relleno. =n cimiento de zapatas rígidas

consiste en unos pilares de hormigón construidos en forma de cilindros que se ecavan en los lugares sobre

los que se asentarán las vigas de la estructura. Estos cimientos soportan las cargas del edificio en su etremo

inferior, que suele tener forma de campana.

8. Divel freático

$a construcción de los cimientos puede complicarse debido a la eistencia de agua subterránea por encimadel nivel previsto para los cimientos. En estos casos, los laterales de la ecavación pueden no estar seguros y

derrumbarse. $a operación de ba!ar el nivel del agua por bombeo requiere la instalación previa de planchas

entrelazadas en los lados de la ecavación para evitar derrumbamientos. %uando la cantidad de agua en una

ecavación es ecesiva, los m"todos de bombeo ordinarios, que etraen a la superficie tierra suelta mezclada

con agua, pueden minar los cimientos de edificios vecinos. #ara evitar los daños que puede causar el drena!e

al remover el suelo, se emplean sistemas de puntos de drena!e y desag>e. $os puntos de drena!e consisten

en pequeñas picas o tuberías con un filtro en uno de sus etremos, y se introducen en el suelo de modo que

el filtro, que impide que la tierra entre !unto con el agua, quede ba!o el nivel del agua. Esta pequeña tubería

está conectada a una tubería m'ltiple que se comunica por un tubo fleible a una bomba de agua. sí se

etrae el agua ba!o la ecavación sin peligro para los edificios próimos. El sistema de desag>e puede incluso

ahorrar la instalación de planchas en los lados de la ecavación, siempre que no se prevea que el suelo

pueda deslizarse sobre la obra debido a su composición o a las vibraciones de maquinaria o tráfico pesado en

las cercanías.

$eer más: http:44FFF.monografias.com4traba!os<24ingen4ingen.shtmlRRizz8A!Nu$N8d

B. EstructuraLos elementos básicos de una estructura ordinaria son suelos y cubierta (incluidos loselementos de apoyo horizontal), pilares y muros (soportes verticales) y el arriostramiento(elementos diagonales) o conexiones rígidas para dar estabilidad a la estructura.

. Edi!icios de una o dos plantas

En el caso de edi!icios ba"os es posible una mayor variedad de !ormas y estilos #ue en losedi!icios grandes. $demás del sistema de p%rticos &tambi'n utilizado en grandes edi!icios&,las pe#ueas edi!icaciones pueden tener cubiertas a dos aguas, b%vedas y cpulas. *naestructura de un solo piso puede consistir en una solera de hormig%n directamente sobre elsuelo, muros exteriores de albailería soportados por una losa (o por zapatas continuas,alrededor del perímetro del edi!icio) y una cubierta. En edi!icios ba"os, el uso de pilaresinteriores entre los muros de carga es un m'todo muy comn. +ambi'n pueden emplearsepilares espaciados, apoyados en losas o zapatas, pero en este caso los muros exteriores sesoportan por los pilares o están colocados entre 'stos. i la luz de cubierta del te"ado es corta,se utilizan entarimados de apoyo, hechos de madera, acero u hormig%n para !ormar laestructura del techo.

-ada material de la estructura tiene su propia relaci%n pesoresistencia, costo y durabilidad.-omo regla general, cuanto mayor sea la luz de cubierta o techo, más complicada será laestructura #ue lo soporte y habrá menos posibilidades para escoger los materiales apropiados./ependiendo de la longitud de la luz, la cubierta podrá tener una estructura de vigasunidireccionales (!igura 0a) o una estructura de vigas bidireccionales, apoyadas en vigasmaestras de mayor tamao #ue abar#uen toda la extensi%n de la luz (!igura 0b). Losapuntaladores son sustituibles por cual#uiera de esos m'todos y pueden tener una pro!undidadde menos de 12 cm o más de 3 m, y se !orman entrelazando los elementos de tensi%n y

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compresi%n en !orma de triángulos. uelen ser de madera o acero, aun#ue tambi'n se puedenhacer de hormig%n armado. La estructura de un edi!icio de una sola planta tambi'n puedeconsistir en un armaz%n de techo y muros en combinaci%n, a!irmados entre ellos o hechos deuna sola pieza. Las !ormas posibles de la estructura son casi in!initas, incluida la variedad detres lados de un rectángulo a!irmados en un con"unto llamado armadura (!igura 0c), la de!orma de iglesia de lados verticales y techo inclinado (!igura 0d), la de parábola (!igura 0e) y lade semicírculo o cpula.La estructura básica y los muros exteriores, suelos y techo pueden estar hechos como un todounido, muy parecido a una tubería rectangular con los extremos abiertos o cerrados. Estas!ormas pueden moldearse en plástico.

0. Edi!icios de varias plantasLa !orma más !recuente de construcci%n de edi!icaciones es el entramado reticular metálico. etrata en esencia de los elementos verticales #ue aparecen en las !iguras 1a, 1b y 1c, combinadoscon una estructura horizontal. En los edi!icios altos ya no se emplean muros de carga conelementos horizontales de la estructura, sino #ue se utilizan generalmente muroscortina, es

decir, !achadas ligeras no portantes.La estructura metálica más comn consiste en mltipleselementos de construcci%n, como se recoge en la !igura 1c. 4ara estructuras de más de52 plantas se emplean diversas !ormas de hormig%n armado, acero o mezcla de estos dos. Loselementos básicos de la estructura metálica son los pilares verticales o pies derechos, las vigashorizontales #ue abarcan la luz en su mayor distancia entre los pilares y las viguetas #ue cubrenla luz de distancias más cortas. La estructura se re!uerza para evitar distorsiones y posiblesderrumbes debidos a pesos desiguales o !uerzas vibratorias. La estabilidad lateral se consigueconectando entre sí los pilares, vigas y viguetas maestras, por el soporte #ue proporcionan a laestructura los suelos y los muros interiores, y por las conexiones rígidas en diagonal entrepilares y entre vigas (!igura 1a). El hormig%n armado puede emplearse de un modo similar,pero en este caso se deben utilizar muros de hormig%n en lugar de riostras, para dar una mayorestabilidad lateral.Entre las nuevas t'cnicas de construcci%n de edi!icios de cierta altura se encuentran lainserci%n de paneles pre!abricados dentro del entramado metálico, las estructuras suspendidaso colgantes y las estructuras estáticas compuestas.En la t'cnica de inserci%n se construye una estructura metálica con un ncleo central #ueincluye escaleras de incendios, ascensores, !ontanería, tuberías y cableado el'ctrico. En loshuecos entre las estructuras horizontales y verticales se insertan paneles pre!abricados en!orma de ca"%n. 6stos permitirán e!ectuar trans!ormaciones posteriores en el edi!icio.En la t'cnica colgante (!igura 1b), se construye un ncleo central vertical, y en su parte superiorse !i"a una !uerte estructura horizontal de cubierta. +odos los pisos a excepci%n de la planta

 ba"a #uedan su"etos al ncleo y a los elementos de tensi%n #ue cuelgan de la estructura de lacubierta. *na vez terminado el ncleo central, las plantas se van construyendo de arriba a

aba"o.En la t'cnica de apilamiento o estructura estática compuesta (!igura 1c) se colocan panelespre!abricados en !orma de ca"%n con la ayuda de gras especiales, unos sobre otros, yposteriormente se !i"an entre ellos.En edi!icios de más de 52 plantas el acero se considera el material más adecuado. in embargo,los ltimos avances en el desarrollo de nuevos tipos de hormig%n compiten con el acero. Losedi!icios de gran altura a menudo re#uieren soluciones estructurales más elaboradas pararesistir la !uerza del viento y, en ciertos países, la !uerza de terremotos. *no de los sistemas de

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estructura más habituales es el tubo exterior estructural, empleado en la construcci%n del 7orld +rade -enter (5 m) en 8ueva 9or:. En 'l, con pilares separados y conectados!irmemente a vigas de carrera horizontales sobre el perímetro del edi!icio, se consigue la !uerzasu!iciente para soportar las cargas y la rigidez necesaria para reducir las desviaciones laterales.En este caso, para el tubo estructural se emple% una mezcla de hormig%n y materiales deconstrucci%n compuestos, hechos de elementos estructurales de acero enco!rados conhormig%n armado.En los edi!icios de gran altura se suele utilizar una combinaci%n de acero y hormig%n armado.La elevada relaci%n resistenciapeso del acero es excelente para los elementos de luz horizontal.Los hormigones de alta dureza pueden aportar de un modo econ%mico la resistencia a la !uerzade compresi%n necesaria en los elementos verticales. $demás, las propiedades de la masainterna y la humedad del hormig%n ayudan a reducir los e!ectos de las vibraciones, uno de losproblemas más usuales en los edi!icios de gran altura.

-. ;uros exteriores (!achadas) y cubiertasLos muros de cortina o !achadas ligeras son el tipo más !recuente de muros no portantes, y se

pueden montar a pie de obra o en origen. on elementos cuya super!icie o piel exterior se hatratado con material de aislamiento, barreras de vapor o aislamientos acsticos, y unasuper!icie interior #ue puede !ormar parte de los muros de cortina o unirse a ellos. La capaexterior puede estar hecha de metales (acero inoxidable, aluminio, bronce), albailería(hormig%n, ladrillo, baldosa) o vidrio. 4ara las !achadas tambi'n se utiliza piedra caliza,mármol, granito y paneles de hormig%n pre!abricados.El m'todo tradicional de construcci%n de las cubiertas es colocar rollos de tela as!álticalaminada cubiertos de grava, sobre los elementos de hormig%n o acero de la estructura.+ambi'n se utilizan materiales sint'ticos en lugar de rollos de tela as!áltica. <ay algunos en!orma de hierba y al!ombras hechas de plástico #ue se pueden instalar en zonas recreativas delte"ado a ba"o coste.

/. eparaciones interioresLos m'todos tradicionales de divisi%n interna de los edi!icios han consistido en muros dealbailería de 2 a = cm de espesor de hormig%n, yeso o piedra p%mez, pintados o encalados>tambi'n se han utilizado estructuras de madera o metal cubiertas con listones de maderaenyesados. El uso de cart%n yeso y madera laminada está muy extendido.4ara conseguir mayor !lexibilidad dentro de los edi!icios se emplean sistemas intercambiables y desmontables cuya nica restricci%n es el espacio #ue #ueda entre los pilares. Estasseparaciones pueden estar hechas de materiales metálicos, paneles pre!abricados de cart%n

 yeso, sistemas de cortinas plegables a modo de acorde%n, o en caso de problemas de ruidos,cortinas plegables en sentido horizontal o vertical. Los materiales ligeros suelen tener elinconveniente de no aislar los ruidos y no proteger adecuadamente la intimidad. 8o obstante

las nuevas tendencias incluyen la instalaci%n de separaciones ligeras pero utilizando cada vezmás materiales #ue reduzcan y limiten el ruido. En muchos edi!icios los nicos muros dealbailería son los muros contra incendios, entre los #ue se incluyen los huecos de ascensores,escaleras y pasillos principales.

E. -ontrol ambientalEn muchos países se han desarrollado importantes avances en sistemas de control decale!acci%n, re!rigeraci%n, ventilaci%n, iluminaci%n y de sonidos. En la mayoría de los grandesedi!icios se ha estandarizado el aire acondicionado para todo el ao. $lgunas zonas de los

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edi!icios se re!rigeran incluso en invierno, dependiendo de la distancia entre los murosexteriores y del calor #ue pueden generar la iluminaci%n, los e#uipos el'ctricos o la actividadhumana dentro del edi!icio. $l me"orar el nivel y la calidad de la iluminaci%n, el coste de lossistemas mecánicos y el'ctricos en los edi!icios grandes ha crecido en mayor medida #ue en lascasas !amiliares. Estos costes pueden llegar a suponer un tercio o un cuarto del coste total de laconstrucci%n.

?. istemas el'ctricos y de comunicaci%nLa extensi%n del uso de electricidad, tel'!ono, e#uipos de transmisi%npor !ax, circuitos cerrados de televisi%n, intercomunicaciones, alarmas y sistemas de seguridad,ha supuesto un aumento en la cantidad de cableado #ue se instala en los edi!icios. Los cablesprincipales se tienden verticalmente en conductos abiertos #ue se rami!ican por cada planta atrav's de los techos de las mismas o deba"o de las baldosas.La electricidad #ue necesitan los edi!icios ha aumentado a causa de los numerosos y comple"ose#uipos #ue se instalan. 4ara evitar las consecuencias de !allos en el suministro se sueleninstalar e#uipos generadores de emergencia en muchos edi!icios, #ue en algunos casos, como

en zonas ale"adas, disponen de sus propios sistemas para generar energía. -uando se utilizangeneradores diesel o de turbina de gas, el calor #ue producen las má#uinas puede aprovecharsepara otros usos del edi!icio.

@. +ransporte verticalLos ascensores por cable, de control automático y alta velocidad, son el tipo de transporte

 vertical más utilizado en edi!icaciones de altura. Los edi!icios ba"os y las plantas in!eriores delos edi!icios comerciales suelen tener Escaleras mecánicas. En caso de incendio deberíacontarse al menos con dos vías de salida de la zona principal del edi!icio. 4or ello, además delos ascensores y las escaleras mecánicas, todos los edi!icios, incluso los más altos, debendisponer de dos escaleras protegidas a lo largo de todo el edi!icio.

<. uministro de agua y eliminaci%n de residuosLos edi!icios deben contar con un sistema de tuberías de suministro de agua para beber,lavado, cocinado, instalaciones sanitarias, sistemas internos de extinci%n de incendios (ya seacon tuberías y mangueras !i"as o por aspersores automáticos), sistemas de aire acondicionado

 y calderas.La eliminaci%n de los desperdicios secos y hmedos en los edi!icios se lleva a cabo por medio deuna gran variedad de sistemas. *n m'todo muy usual es verter los desperdicios lí#uidos atuberías conectadas a la red de alcantarillado.

4artesA , 0

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%omentarios

•

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 Jueves, 23 de Octubre de 2008 a las 05:17 | 0 

Ramoncito Calderon

buenisimo

)ostrando 1-1 de un total de 1 comentarios.

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!. Princi"ios de ingeniería estructural en #onas sísmicas

 ntecedentes

&urante tiempos históricos se tiene conocimiento de terremotos que han ocasionado destrucción en ciudades

y poblados de todos los continentes de la tierra. =n elevado porcenta!e de los centenares de miles de víctimas

cobradas por los sismos, se debe al derrumbe de construcciones hechas por  el hombre( el fenómeno sismo

se ha ido transformando así en una amenaza de importancia creciente en la medida en que las áreas urbanas

han crecido y se han hecho más densas. $as soluciones constructivas más duraderas han sido aquellas

capaces de resistir las acciones eternas y del uso( entre las acciones eternas, en vastas etensiones de

nuestro planeta, deben incluirse las acciones sísmicas.

Jasta hace poco, las soluciones adoptadas para resistir las acciones sísmicas se desarrollaron esencialmente

analizando los

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efectos de los terremotos en las construcciones, sin el apoyo teórico de causas y características de los

sismos, ni de información cuantitativa sobre la naturaleza de los movimientos del terreno. =n e!emplo de

adaptación progresiva a las sacudidas tel'ricas, lo constituye las edificaciones de la

segunda capital de Buatemala, hoy me!or conocida como ntigua. lgunas de sus edificaciones, monumentos

en la actualidad, han resistido con daños moderados las acciones de los sismos en una de las zonas más

activas de %entro  m"rica, durante varios siglos( las soluciones constructivas, con muros de 5 y I m de

grosor, bóvedas de 62 cm de espesor, contrafuertes, columnas de esbeltez reducida, etc., fue el resultado deun proceso de prueba y error durante los siglos OG, OG y parte del OG.

$a incorporación y desarrollo de la 7esistencia de )ateriales en el proyecto de las edificaciones facilitó la

predicción cuantitativa del estado de tensiones en las construcciones. &e igual modo la aplicación

de procedimientos de análisis y la incorporación del acero en la construcción, incrementaron sensiblemente

la seguridad en las edificaciones. mediados del presente siglo, los problemas específicos de la ngeniería

*ísmica progresivamente de!an de ser resueltos en base a observaciones y comienza a desarrollarse

una disciplina fundamentada sobre bases científicas, con un cuerpo organizado de

conocimientos, programas de investigación para entender ciertos problemas no resueltos y una

f"rtil interacción entre ciencias básicas de un lado +geofísica, sismología-, y la eperiencia de ingenieros

proyectistas y constructores por el otro.

%apacidad de predicción

$a idea prevalente sobre el vocablo predicción es el de un pronunciamiento determinístico sobre un evento

futuro de naturaleza no determinística tal como la magnitud, sitio, día y hora de un futuro sismo. =na revisiónsobre este aspecto y sus implicaciones de prevención, permite afirmar lo siguiente:

a- Do se poseen a'n teorías generales en base a las cuales se puedan hacer predicciones confiables sobre

futuros sismos. &e

una manera general, la predicción debe verse como una probabilidad condicional a ser revisada a medida que

se produce nueva información.< #ara ello se requiere como mínimo:

< $o dicho tambi"n es aplicable a algunos aspectos de la ngeniería *ismorresistente. $a mayoría de los

%ódigos de diseño y mapas de zonificación sísmica, que en su momento representaron la me!or predicción

sobre las acciones de diseño antisísmico se han ido a!ustando en el transcurso del tiempo y es previsible que

año sufran modificaciones. %on frecuencia estos cambios están motivados, !ustificados y4o aceptados, como

consecuencia de los efectos constatados de un determinado terremoto.

b- $a estrategia más eficiente para limitar las p"rdidas materiales, es la de proyectar y construir utilizando

racionalmente los conocimientos de la ngeniería *ismorresistente.

c- $a eperiencia demuestra que una vez admitida una predicción, es posible tomar medidas de defensa

civil que reduzcan sustancialmente el riesgo de p"rdidas de vidas así como de cierto tipo de p"rdidas

indirectas.

  los fines de la ngeniería Estructural interesa enfocarnos en la capacidad de pronosticar la respuesta y

el desempeño de

edificaciones eistentes ba!o la acción de sismos. Es decir, dada una edificación ubicada en cierto escenario

sísmico, evaluar las consecuencias de esa eposición.

El esquema operativo de los algoritmos diseñados para tal evaluación es el que se da en el cuadro <.

%uadro <.

 

Caracteri#ación del escenario sísmico Caracteri#ación de la edificación e$"uesta

7espuesta

Gulnerabilidad a sismos

%onsecuencias de la eposición

$a secuencia anterior es válida, tanto para e edificaciones como para con!untos dispuestos en una o más

localidades.

&esempeño inadecuado

En el proyecto de edificaciones que puedan quedar sometidas a acciones sísmicas, es fundamental entender

su comportamiento probable: cómo se va a deformar, cuales son sus regiones críticas y, sobre todo, evitar

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fallas prematuras que limiten la reserva resistente de la estructura.

En aquellos casos donde sea previsible que la estructura entre en el rango inelástico, debe garantizarse

una conducta d'ctil.

El golpeteo entre edificaciones adyacentes ha sido la causa de daños importantes y fallas prematuras de

edificaciones de varias plantas, en especial cuando estas se encuentran a diferente nivel.

$os grandes paños de pared de mampostería no reforzada deben evitarse, pues se ha demostrado en

m'ltiples ocasiones que resultan inestables durante sacudidas sísmicas intensas. #or e!emplo, los muros demampostería de fachada de la unidad de reuniones del %entro )"dico de )"ico, sin refuerzos y uniones,

perdieron estabilidad con el terremoto del <C de *eptiembre de <C1I.

Estrategia de las normas vigentes

  diferencia de otras sobrecargas, los sismos generan acciones dinámicas de signo alternante( es decir, las

oscilaciones de la edificación durante su respuesta, superponen a las solicitaciones debidas a la gravedad

terrestre otras de signo alternante +pueden ser momentos flectores, fuerzas aiales o fuerzas cortantes-.

?a!o la acción de sismos fuertes, de la intensidad prevista en las normas, se admiten daños estructurales

importantes. Estos pueden incluso llegar a ser tan importantes que, sin alcanzar  el estado de ruina o

inestabilidad, requieran la demolición de la edificación.

*elección del sitio

$os bordes de mesetas Secepcionales por su vista panorámicaS presentan mayor azarosidad cuando se

encuentran en áreas amenazadas por sismos, especialmente son evidentes los fenómenos de inestabilidad

de sus taludes por otras acciones naturales. lgo similar puede decirse de las zonas al pi" del talud.En algunas normas se eige la evaluación de la estabilidad del talud cuando la edificación se encuentra en

sus cercanías.

enómenos de licuefacción en suelos sueltos saturados son frecuentes en las riberas de ríos. $as pilas de

este puente rotaron ba!o la acción de un sismo y el tablero simplemente apoyado del lado derecho se hundió

en el río.

En áreas de topografía abrupta se observa un mayor movimiento del terreno. @al es el caso de área del %anal

?eagle, en Giña del )ar, donde un con!unto de edificaciones nominalmente iguales ubicadas en el tope de un

cerro, sufrieron daños importantes como consecuencia del terremoto de )arzo de <C1I, a diferencia de otras

iguales ubicadas al pi" del cerro, que no se dañaron.

 cciones de diseño

 celeración máima del terreno

$as acciones sísmicas establecidas en las normas se caracterizan por la aceleración máima de la

componente horizontal y son seleccionadas a partir de un estudio generalizado de la amenaza sísmica. En

t"rmino medio y seg'n el país, se encuentran asociadas a probabilidades de ecedencia que oscilan entre

<2T y 52T en I2 años, lo cual representa períodos de retorno de 5HI a <22 años.

&e una manera general, en obras civiles muy importantes y en todas aquellas donde el mal funcionamiento

puede tener consecuencias catastróficas, es necesario alcanzar un nivel consistente de protección contra las

acciones sísmicas tanto en las edificaciones como en las instalaciones, sistemas y componentes. Estos,

además de soportar las acciones gravitacionales previstas, deben quedar diseñados de modo tal que puedan

resistir los efectos de aquellas combinaciones de acciones cuya probabilidad de ocurrencia simultánea no se

considere remota.

@abla <. %riterios para la selección de los sismos de diseño +aceleración máima de la componente

horizontal-.

 

%&jeti'o de (ise)o

)inimizar daños menores, o la disrupción de operación en plantas industriales

%ontrol de daños en componentes críticos. Estabilidad estructural

Estabilidad de embalsas. nterrupción de funcionamiento de plantas nucleares. Estabilidad de equipos en subestaciones e

@abla 0. %oeficiente de importancia y períodos medios de retorno.

 

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*&icación de la localidad

Uona de peligro sísmico elevado+<-

Uona de peligro sísmico modera do +<-

 cción simultánea de varias componentes

&e una manera general, el movimiento del terreno debido a sismos puede descomponerse en seis

componentes: tres traslaciones y tres rotaciones. &ado que la mayoría de las edificaciones responden

esencialmente a las componentes traslacionales horizontales +O e N-, es com'n que las componentes

rotacionales sean ignoradas totalmente y que el efecto de la componente vertical +U- sea despreciada( cuando

esta componente o su efecto, sea importante, es preciso incorporarlo y considerar el efecto combinado *

seg'n la epresión: donde * representa el efecto debido a la componente traslacional del movimiento del

terreno indicada en el subíndice.

%aracterización de las acciones de diseño

Espectros de respuesta elástica

$os espectros describen la máima respuesta de estructuras idealizadas como un grado de libertad, 

sometidas a la acción de un movimiento sísmico +acelerograma- conocido. El procedimiento a seguir para la

determinación rigurosa de los espectros se ilustra en la igura 5. $os espectros para el diseño +igura 5d- se

determinan a partir de estudios estadísticos de familias de movimientos sísmicos, para osciladores con el

mismo porcenta!e de amortiguamiento referido al crítico. En la @abla 8 se dan valores para diferentes tipos de

materiales y niveles de tensiones.

@abla 8. Galores de amortiguamiento.

 

+i'el de tensiones

@ensiones de servicio que no ecedan un I2T de las cadentes

@ensiones a nivel cedente o cercanos a la cadencia

 

&e una manera general, las condiciones del subsuelo influyen en los contenidos frecuenciales del movimiento

y por tanto en la forma de los espectros. En la igura I se describe en forma cualitativa cambios esperados en

la aceleración máima del terreno y en las formas espectrales, para tres registros: un sitio cercano ubicado

en suelo firme ó roca +<-, superficie de depósito aluvional +0- y un sitio ale!ado en el suelo firme +8-.

Espectros de diseño

@al como se indicó en la sección de estrategias de normas vigentes, es com'n admitir que la edificación

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pueda hacer incursiones importantes en el rango inelástico +postQelástico-. #or esta razón en el diseño se

utilizan espectros de respuesta elástica a partir de un factor de reducción que depende del factor de ductilidad

& garantizando por el sistema resistente a sismos.

G$/7E* @#%/* &E &

 

istema Resistente a sismos

#órticos( elementos sometidos a la fleión

#órticos y muros( dual

#órticos diagonalizados

)uros estructurales

 

$as normas aceptan, implícita ó eplícitamente, que ba!o esas acciones intensas las edificaciones comunes

incursionen en el rango de deformaciones inelásticas( es decir, daños estructurales, que pueden incluso ser

de naturaleza irreparable.

&e una manera general, se puede considerar que estos son los estados previos a la condición límite de ruina

o desplome( de hecho, parte importante de las p"rdidas materiales está representada por el riesgo de ruina o

desplome de la edificación. Es evidente de lo anterior, que la capacidad de predecir dicho estado límite está

asociada a una incertidumbre mayor y requiere consideración especial.

%onfiguración y Estructuración

$a eperiencia ha demostrado que la configuración de la edificación y su estructuración !uegan un papel muy

importante en el diseño a solicitaciones sísmicas intensas. $os estudios analíticos confirman las

observaciones de campo seg'n las cuales, edificaciones irregulares dan lugar a elevadas demandas

localizadas de resistencia y4o ductilidad( esto conduce a una respuesta inadecuada, a menudo de

consecuencias catastróficas, ya que la estructura portante no alcanza a desarrollar íntegramente su

capacidad portante.

rregularidades en planta

#lantas de configuración irregular han tenido un mal desempeño a sismos intensos. #or e!emplo plantas

triangulares, generalmente ubicadas en parcelas de la misma forma, conducen a distribuciones de rigidez

asociadas a fuertes torsiones.

$os etremos de plantas con entrantes pronunciados, con formas en =,% ó J, tienden a responder de modo

independiente al resto de la edificación creando esfuerzos adicionales no previstos. *u corrección a posteriori

es posible, tal como se ilustra en este caso de %aracas afectado por el terremoto de <C6H.

rregularidades en elevación

%ambios bruscos en la distribución vertical de masas, resistencia o rigidez conducen a situaciones altamente

vulnerables a sismos, como la que se ilustra. Do es conveniente disponer grandes masas aisladas en las

partes superiores de edificaciones elevadas pues durante la respuesta dinámica de la edificación son de

esperar amplificaciones importantes del movimiento. El tanque de almacenamiento de agua en el 'ltimo nivel

del %entro de /ncología +#? V H niveles-, probablemente fue el causante de fallas en columnas( nótese que la

entrada de ambulancias se encuentra obstruida./tras irregularidades en elevación pueden ser creadas por elementos no estructurales, cuya interacción con

la estructura portante suele ser ignorada en el modelo matemático, tal como se constata en el edificio de <2

plantas de la figura.

Estructuración

El sistema estructural debe definir claramente alineamientos resistentes a las solicitaciones sísmicas, cuya

contribución a la capacidad portante se pueda cuantificar de modo inequívoco. El sistema reticulado celular

ilustrado, eficiente para sobrecargas gravitacionales, da lugar a estructuras ecesivamente fleibles y d"biles,

tal como se evidenció en el pasado terremoto de )"ico en <C1I.

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$a construcción de este edificio de 0I pisos, ubicado en una zona de elevado peligro sísmico, fue detenida

por ser inadecuada se estructuración en su dimensión más larga.

Gerificación de la seguridad

%omo resultado de estudios de investigaciones hechas hasta el presente, es evidente que ha aumentado el

nivel de confianza en la predicción tanto de las acciones esperadas como de la respuesta probable. @ales

estudios revelan que el necesario balance entre seguridad y economía puede lograrse a costo de un cierto

riesgo, epresado como probabilidad de ecedencia de ciertos estados límites. Este aspecto plantea lanecesidad de revisar la responsabilidad por cierto tipo de daños como consecuencia de acciones sísmicas

futuras, y así se establece en las normas modernas.

En todo caso, toda edificación y cada una de sus partes debe tener la resistencia, la rigidez y la estabilidad

necesaria para comportarse satisfactoriamente y con seguridad de alcanzar los estados límites que puedan

presentarse durante su vida 'til. &e una manera formal, en la verificación de la seguridad se pueden distinguir 

cuatro tipos de acciones: permanentes, variables, accidentales y etraordinarias. Estas conducen a las

siguientes situaciones de diseño:

i- situaciones permanentes ó persistentes, cuya duración es del mismo orden de la vida 'til de la estructura(

ii- situaciones variables ó transitorias, que, a'n cuando son de duración menor, tienen una elevada

probabilidad de ocurrir a lo largo de la vida 'til de la edificación. Es el caso de las combinaciones de peso

propio y sobrecargas de servicio etremas(

iii- situaciones accidentales, caracterizadas por su corta duración y pequeña probabilidad de ocurrencia

+sismos intensos, vientos, cambios etremos de temperatura-(iv- situaciones etraordinarias, que pueden presentarse en casos ecepcionales y dar lugar a catástrofes

+eplosiones, incendios, impactos, etc.-.

. Conclusión

En conclusión el estudiante de ingeniería civil debe tener curiosidad de detenerse en las obras de

construcción para observar los procesos constructivos para irse empapando en lo que será su e!ercicio

profesional.

@odo buen profesional de la ingeniería estructural debe poseer sólidos conocimientos sobre los materiales

usados en las obras, esto unido al buen !uicio y la virtud de poder  balancear correctamente la est"tica, las

formas estructurales, las t"cnicas constructivas.

El reto futuro de la ingeniería estructural consistirá en la determinación de las propiedades básicas de los

materiales de construcción tradicional y el desarrollo de nuevos materiales más económicos, más livianos y

más duraderos. Esto se hará considerando la estructura molecular de los cuerpos y

otros m"todos sofisticados de medición.

El campo de la ingeniería estructural esta estrechamente ligado a la comparación sistemática de los

resultados de los modelos analíticos con los eperimentales sometidos a los efectos de los efectos naturales

como eventos meteorológicos y sismológicos.

$a ingeniería sísmica debe llamar nuestra atención ya que nuestro país se encuentra dentro de la zona insular 

sísmica que abarca todo el caribe y %entroam"rica. $a ingeniería sísmica tiene entre otras las

siguientes funciones:

• dentificar las áreas en las cuales se considere más probable la ocurrencia de un sismo importante,

en un plazo corto de tiempo(

• *eleccionar los parámetros o indicadores que resulten más confiables.

•%ontar con los medios adecuados para medirlos u observarlos sistemáticamente durante lapsos de

tiempo que suelen ser de varios años.

• Lue las estructuras no sufran daños ba!o la acción de sismos menores.

• Lue las estructuras resistan sismos moderados, con algunos daños económicamente reparables en

elementos no estructurales

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• Lue las estructuras resistan sismos intensos sin colapsar, aunque con daños estructurales

importantes.

 

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