3. INTRODUCCION
La ingenieríaestructural esunarama clásicade la ingenieríacivil que se ocupadel diseñoycálculo
de la parte estructural enelementosysistemasestructuralestalescomoedificios,puentes,muros
(incluyendomurosde contención), presas,túnelesyotrasobrasciviles.Sufinalidadeslade
conseguirestructurasseguras,resistentesyfuncionales.Enunsentidopráctico,laingeniería
estructural esla aplicaciónde lamecánicade medioscontinuosparael diseñode estructurasque
soportensupropiopeso(cargasmuertas),máslas cargas ejercidasporel uso(cargas vivas),más
lascargas producidasporeventosde lanaturaleza,comovientos,sismos,nieveoagua.
Ingenieríaestructural
El terminoingenieríaestructural se aplica alaespecialidadde laingenieríacivil que permiteel
planeamientoyel diseñode laspartesque formanel esqueletoresistentede lasedificacionesmás
tradicionalescomoedificiosurbanos,construccionesindustriales,puente,estructurasde
desarrollo hidráulicoyotras.
El esqueletoestructural formaunsistemaintegradode partes,denominadaselementos
estructurales:vigas,columnas,losas,zapatasde cimentaciónyotros.
A menudose requiere resolverproblemasde elevadacomplejidadque se resuelven mediante
técnicasde elementosfinitosque obliganapenetrarenloscalculodiferencial e integral de
diversasvariables,temasde álgebralineal,ecuacionesdiferencialesymétodosnuméricos.
El EjercicioProfesional
La actividadprofesionaldel ingenieroestructuralse iniciaconunbosquejoarquitectónicode la
futuraedificación,enel cual se comienzanadefinirlasdimensionesgeneralestantoenplanta
como enalzado.Comparalas alternativasreferentesal material básicode construcción:la
convenienciade usarconcretoreforzadoopreesforzado,acero,madera,mamposteríaconfinadao
reforzada,aluminiouotrasposibilidadesmasrecientes.Asimismodefine previamentelas
dimensioneslongitudinalesytransversalesde loselementosestructurales.Enla ingeniería
estructural de lasobras urbanas,el trabajoentre arquitectose ingenierosresultaamenudo
inseparable.
Definidaslascaracterísticasgeométricaspreliminaresse pasaal procesode predimensionamiento
de loselementosestructurales:dimensionesde lasvigasycolumnas,característicasde la
cimentación,definiciónde escaleras,murosde contención,posiciónde ductosde aire
acondicionado.Luegose evalúalascargasque soportarala edificación:cargasmuertasque son
cargas que no varían dentrode la estructurani a lolargo del tiempo;cargasvivasque varían en
espaciooen el tiempo,porel ejemplo,el pesode losocupantesylosmuebles.
4. El ingenieroacargodebe analizarlasfuerzasde reaccióny deformacionesque del esqueleto
resistentesdebidoalascargas. Para estomuchosingenieros.Muchosingenierosdisponende
programascomputarizadosensusoficinasparala soluciónde losproblemascorrientes.Algunos
de losprogramas empleadostiene capacidadesgraficasque generandibujosde lasfuerzas
internasydeformacionesparamuchosestadosde carga.Si lasfuerzasinternas( torsión,
momentoflexorycortante) obtenidasdel análisisresultancompatiblesconlasresistentesylas
deformacionesse supone terminadalaprimerafase del procedimiento.Se puedencometer
erroresal confiardemasiadoenlosresultadosautomatizados.Si algofallaynohay quienreviseel
productoautomatizadopuede haberconsecuenciascomoperdidashumanasyde capital.
Luegose procede al refinamientodeldiseño:se tratade llegara un modeloque resultede modo
razonable máseconómicoyfuncional;al decirrazonable queremosdecirque se tengaencuentala
facilidadconstructivade loque se analizayse diseña.
La fase de elaboraciónde losplanosdebe serejecutadaporingenierosde altaexperiencia
buscandoque endefinitivalosplanoscontengaloque se debe de construir.Losplanosde
construccióndebende serclaros,indicandolosmaterialesausar,detallesde refuerzo,conlas
indicacionesprecisasde lasdimensionesyde lasetapasprevistas.Ademásdebende ser
elaboradospreviendoque el constructornose veaobligadoatomar medidasaescalasni hacer
deducciones.
El ingenierocivil manejadiversosmaterialesenlaespecialidadestructural.Materiales
homogéneoscomoel acero,lamadera,el aluminio.El aceroesel de mayoruso enperfilesde
grandesdimensionescomolosde secciónIde almallena,canal,angulares.Otromaterial muy
utilizadoesel resultadode lacombinacióndel aceroyel concreto, llamándose concretoreforzado
o armado.El acero se denominaporsu resistenciaala fluencia,siendocomuneslasresistenciasde
2800 Kgf/Cm2(grado40) y 4200 Kgf/Cm2(grado60); losdiámetrosgeneralmente utilizadosen
RepublicaDominicanason3/8",½", ¾" y 1", enlongitudesque varíandesde los20 hastalos 60
pies.El concretoutilizadovariasuresistenciadependiendodel elementoenque se vayaa utilizar
por ejemplo:180Kgf/Cm2usado enzapatas de murosy enconstruccionesde unnivel;210
Kgf/Cm2usadosenlozas,vigasy obras asimilables;paracolumnasse puede usardesde 280
Kgf/Cm2a 400 Kgf/Cm2.
El ingenieroestructural debeprofundizarsusconocimientossobre el comportamientode los
materialesconloscualesse construyenlasedificaciones.
Leermás: http://www.monografias.com/trabajos10/ingen/ingen.shtml#ixzz3ZtGdRGQV
5. Principiosestructurales[editar]
Debe entenderse comounacarga estructural aquellassolicitacionesmecáncias(fuerzas,
momentos,deformaciones,desplazamientos) que debe serincluidasenel cálculode los
elementosmecánicosresistentes.Laestructuraestáconstituidaporel conjuntode elementos
mecánicosresistentesysusunionesmecánicasconsideradoscomounsistema.Lascargas
estructuralessongeneralmente clasificadascomo:
cargas muertasque actúan de forma continuay sincambiossignificativos,pertenecenaeste
grupoel pesopropiode la estructura,empujesde líquidos(como enundique) osólidos(comoel
sueloenunmuro de contención),tensores(comoenpuentes),presfuerzo,asientospermanentes;
cargas vivasque son aquellasque varíansuintensidadconel tiempoporusoo exposiciónde la
estructura,talescomoel tránsitoenpuentes,cambiosde temperatura,maquinaria(comouna
prensa),acumulaciónde nieve ogranizo,etcétera;cargasaccidentalesque tienensuorigenen
accionesexternasal usode la estructuray cuya manifestaciónesde cortaduracióncomo loson
loseventossísmicosoráfagasde viento.
Algunosprincipiosbásicosdel cálculoestructural son:
Aleatoriedade incertidumbre,sobre el valorde lascargasactuantes,por loque éstasdebenser
tratadas como variablesaleatoriasporloque uncálculoestructural seguroincluye determinar
valoresestadísticosasociadosaladensidadde probabilidadde cadacarga. Así se define el valor
característico de una carga F de efectodesfavorablecomoel valortal que:
{rmProb}(F le F_k) = 0,95=
Para loscálculosse define el valorde dimensionadoovalorde cálculoque esun valormayorado
calculadoa partir del valorcaracterísticoy loscorrespondientescoeficientesde seguridadcomo:
F_d = gamma_FF_k=
Donde scriptstyle gamma_Fge 1= esel coeficiente de mayoraciónde fuerzas.
Métodode losestadoslímites,muchasinstruccionestécnicasymétodosrecomendadosusaneste
métodoconsistenteenidentificarunconjuntode situacionespotencialmente peligrosasparala
estructura,cuandoel valorde ciertamagnitudsuperaunciertoumbral.El cálculoestructural
6. consiste enidentificarunconjuntode magnitudesrelevantesycomprobarque para todasellasse
cumple que:
M_d le M_u=
Donde M_d esvalorde cálculoprevistoo"valordemando"conunaprobabilidadaltaalo largode
la vidaútil de laestructura;y M_u es el valorúltimo(ocapacidadmáxima) que escapazde
proporcionarlaestructurapor sus características.Si el valorde cálculoprevistonosuperaen
ningúncasola capacidadpotencial de laestructura,se juzga que laestructuramantendrála
integridadestructural yserásegurapara suuso establecido.Enlapráctica M_d y M_u son
variablesaleatorias,porloque loscódigosde cálculoestructural contienenprescripciones
aproximadasasegurarlaprobabilidad: max_{tinR} M_u - M_d ge 0 seasuficientemente
pequeña.
Hipótesisde carga,dadaslas incertidumbresexistentessobre unaestructura,ylasdiferentes
condicionesenque puede trabajar,noresultaposibledeterminarmedianteunúnicocálculoo
combinaciónde cargasel efectogeneral de lascargas. Poresa razónla mayoría de instrucciones
técnicasestablecendiferentescombinacionesde carga,que ensu conjuntoreproducen
situacionescualitativamente diferentesque puedenocurrirdurante lavidaútil de una
estructura….
Modelosmecánicos,el cálculopropiamentedichode unaestructurainvolucrael hechode usar
algúntipode modelomecánicoque relacionelascargasestrucutralesconlosefectossobre la
estructura,entre losmodelosmecánicosmásfrecuentemente usadosestán:
La teoríade laelasticidadlineal que paraestructurascomplejasdalugara un esquemade
elementos finitos.
La teoríade vigasy modelosde cálculoderivadoscomoel métodomatricial de larigidez
La teoríade placasy láminas.
Elemento Estructural
Elementoestructural es cada una de las partes diferenciadas aunque vinculadas en que puede
ser dividida una estructura a efectos de su diseño. El diseño y comprobación de estos elementos se
hace de acuerdo con los principios de la ingeniería estructural y la resistencia de materiales.
Clasificación de los Elementos
7. Dimensionalidad del elemento, según puedan ser modelizados como elementos
unidimensionales (vigas, arcos, pilares, ...), bidimensionales (placas, láminas, membranas) o
tridimensionales.
Forma geométrica y/o posición, la forma geométrica concreta afecta a los detalles del
modelo estructural usado, así si la pieza es recta como una viga o curva como un arco, el modelo
debe incorporar estas diferencias, también la posición u orientación afecta al tipo de estado
tensional que tenga el elemento.
Estado tensional y/o solicitaciones predominantes, los tipos de esfuerzos
predominantes pueden ser tracción (membranas y cables), compresión (pilares), flexión (vigas,
arcos, placas, láminas) o torsión (ejes de transmisión, etc.).
Unidimensionales Bidimensionales
Solicitaciones
predominantes
rectos curvos planos curvos
Flexión
viga
recta, dintel, arquitrabe
viga
balcón, arco
placa, losa, forjado, muro de
contención
lámina,cúpula
Tracción cable tensado catenaria membrana elástica
Compresión pilar muro de carga
Elementos lineales
Verticales, comprimidos y rectos: Columna (sección circular) o pilares (sección
poligonal), pilote (cimentación).
Horizontales, flexionados y rectos: viga o arquitrabe, dintel, zapata corrida para
cimentación, correa de sustentación de cubierta.
Diagonales y rectos: Barras de arriostramiento de cruces de San Andrés, barras
diagonales de una celosía o entramado triangulado,en este caso los esfuerzos pueden ser de flexión
tracción dominante o compresión dominante.
Flexionados y curvos, quecorresponden a arcos continuos cuando los esfuerzos se dan
según el plano de curvatura o a vigas balcón cuando los esfuerzos son perpendiculares al plano de
curvatura.
8. Elementos bidimensionales
Horizontales,flexionados y planos, como los forjados, las losas de cimentación, y las
plateas o marquesinas.
Verticales, flexionados y planos, como los muros de contención.
Verticales, comprimidos y planos, como los muros de carga, paredes o tabiques.
Flexionados y curvos, como lo son las láminas de revolución, como
los depósitos cilíndricos para líquidos.
T raccionados y curvos son las membranas elásticas como las paredes de depósitos con
fluidos a presión.
Elementos tridimensionales
Las ménsulas de sustentación
Las zapatas que presentan compresiones según direcciones cerca de la vertical al pilar que
sustentan y tracciones en direcciones cerca de la horizontal.
Diseño de elementos estructurales
Criterio de resistencia, consistente en comprobar quelas tensiones máximas no superen
ciertas tensiones admisibles para el material del que está hecho el elemento.
Criterio de rigidez, consistente en que bajo la acción de las fuerzas aplicadas las
deformaciones o desplazamientos máximo obtenidos no superan ciertos límites admisibles.
Criterios de estabilidad, consistente en comprobar que desviaciones de las fuerzas
reales sobre las cargas previstas no ocasionan efectos autoamplificados que puedan producir
pérdida de equilibrio mecánico o inestabilidad elástica.
Criterios de funcionalidad, que consiste en un conjunto de condiciones auxiliares
relacionadas con los requisitos y solicitaciones que pueden aparecer durante la vida útil o uso del
elemento estructural.
Resistencia
Para comprobarla adecuada resistencia de un elemento estructural, es necesario calcular la tensión
(fuerza por unidad de área) que se da en un elemento estructural bajo la acción de las fuerzas
solicitantes.Dada una determinada combinación o distribución de fuerzas, el valor de las tensiones
es proporcional al valor de la fuerza actuante y del tipo de elemento estructural.
9. En los elementos lineales el vector tensión en cada punto se puede expresar en función de las
componentes intrínsecas de tensión y los vectores tangente, normal y binormal:
Y las dos tensiones principales que caracterizan el estado de tensión de una viga recta vienen dados
por:
Y a partir de ahí pueden calcularse los parámetros de la teorías de fallo adecuada según el material
que forma el elemento estructural. En elementos bidimensionales que se pueden modelizar
aproximadamente por la hipótesis cinemáticade Love-Kirchhoff, que juega un papel análogo a la
teoría de Navier-Bernouilli para vigas, los vectores de tensiones según planos perpendiculares a las
líneas de curvatura vienen dado en términos de los vectores tangente a las líneas de curvatura y el
vector normal a al elemento bidimensional mediante:
Rigidez
La rigidez de un elemento estructural es un tensor quevincula el tensorde las fuerzas aplicadas con
las coordenadas de las deformaciones o desplazamientos unitarios. En un elemento estructural
existe un conjunto de parámetros de rigidez que relaciona las fuerzas que se producen al aplicar un
desplazamiento unitario en particular. Las coordenadas de desplazamiento necesarias y suficientes
para determinar toda la configuración deformada de un elemento se llaman grados de libertad.
En un material de comportamiento elástico las fuerzas se correlacionan con las deformaciones
mediante ecuaciones de líneas rectas que pasan por el origen cartesiano cuyas pendientes son los
llamados módulos de elasticidad.El concepto de rigidez más simple es el de rigidez axial que quedó
formulado en la ley de Hooke.
La pendiente que correlaciona el esfuerzo axial con la deformación unitaria axial se
denomina módulo de Y oung. En un material isotrópico la pendiente que correlaciona el esfuerzo
axial con la deformación unitaria lateral se denomina coeficiente de Poisson.
El número mínimo de coordenadas de desplazamiento que se necesita para describir la
configuración deformadade un cuerpo se denomina número de grados de libertad. La llamada ley
de Hooke puede hacerseextensiva paracorrelacionar de manera matricial la rigidez con los grados
de libertad y expresar así la configuración deformada del elemento o cuerpo bajo estudio.
El concepto de rigidez puede hacerse extensivo a los estudios de estabilidad en que se indaga la
rigidez "detrimental"que ofrece la geometría del elemento.
Inestabilidad elástica
10. La inestabilidad elástica es un fenómeno de no linealidad que afecta a elementos estructurales
razonablemente esbeltos, cuando se hallan sometidos a esfuerzos de compresión combinados
con flexión o torsión.
Estados Límite
El método de los estados límites es un método usado en diversas instrucciones y normas de cálculo
(Eurocódigos,CTE, EHE, etc) consistentes en considerar un conjunto de solicitaciones o situaciones
potencialmente riesgosas y comprobar queel efecto de las fuerzas y solicitaciones actuantessobre el
elemento estructural no exceden de las respuestas máx imas asumibles por parte del elemento.
Algunos de los Estados Límites típicos son:
Estados Límite Últimos (ELU)
ELU de agotamiento por solicitación normal (flexión, tracción, compresión)
ELU de agotamiento por solicitación tangente (cortadura, torsión).
ELU de inestabilidad elástica (Pandeo, etc.)
ELU de equilibrio.
Estados Límite de Servicio (ELS)
ELU de deformación excesiva.
ELU de vibración excesiva.
ELU de durabilidad (oxidación, fisuración, etc.)
BREVE HISTORIA DE LA INGENIERÍAESTRUCTURAL
En este capítulose hace una introducciónal origende losmateriales,losprimerosconstructoresy
loscientíficosque hanhechoaportesal desarrollode lamecánicade losmateriales,ylos
sistemasconstructivosque hoyendíausanlosgrandesconstructorespara susproyectosde
estructuras,conelfinincentivarenlosestudiantesel estudiode lahistoriade lascienciasylas
vidasde esospersonajes.Encapítuloposteriorse presentaránalgunosde esosgrandes
constructoresconalgunasde susmejoresrealizacionesal llamado«Arte estructural».EL
EMPIRISMOEn algúnmomentode susinicios,el hombre inventóalgunasmáquinassencillaspara
facilitarsulabor.Desde épocasmuyantiguasyaexistíanel planoinclinado,consusdos
11. modalidades:lacuñay eltornilloylapalancacon sustres derivados:lapolea,laruedayel eje.
Puede decirse que durante lahistoria,sólose haañadidounamáquinaa lasusadas porel hombre
prehistórico:laprensahidráulica,inventadaporPascal,en1620. Debe anotarse que la
ingenieríaestructural
existíacomoun arte enlaantigüedad,masnocomouna ciencia.Noexistenregistrossobre
consideracionesracionalesacercadelaresistenciade losmaterialesodel comportamientode los
miembrosestructurales,hastaque Galileointentóanalizarlavigaenvoladizo,en1638 d.C.
Aparentemente,losconstructoresactuabanporreglasempíricas,que se transmitíande generación
engeneración,conservadasensecretoporlosartesanosyrara vezmodificadaspornuevos
conocimientos.A pesarde ello,lasestructurasconstruidasdurante estosperíodosnodejande
sorprender.El primeringenieroestructural parece habersido
IMHOTEP
, conocidocomoel constructor de lapirámide escalonadade Sakkara,alrededorde 3000 a.C.
Durante lossiglosde historia del antiguoEgiptose construyeronmuchasestructurasmaravillosas -
como lapirámide de GIZEH-,y numerosostemplosytumbas.Prácticamente losúnicoselementos
estructuralesusadosfueronlavigaylacolumna.Aunque usaronel arcocomoelemento
arquitectónico,estructuralmentesólose haencontradouno,construidoalrededorde 1500 a.C.
Durante losmismossiglos,lascivilizacionesdelEufratesdesarrollaronsuspropiosmétodosde
construcción.Las murallasse construíanenadobe debarrosecadoal sol y recubiertoconladrillos
horneadosydecoradosde colores.Ensus construcciones,losAsiriosusaron,tal vez,el verdadero
arco, así comola vigay la columna.Losladrillosde barrono
pudieronresistirel embate del tiempo,comosí lohicieronlasconstruccionesegipcias.
“Babiloniaretornóal barrodel cual había sidoconstruidaysólolosmontículosindicansuantigua
ubicación”,
decía SirBanisterFletcher
1
.Es posible que lamecánicaempiece con
ARISTOTELES
(384-322 a.C.),o másseguramente,conelautor del tratadoProblemasde Mecánica,el cual esun
textode mecánicapráctica dedicadoal estudiodelasmáquinassimples.EnsusobrasTratado de
losCielosyFísica,Aristótelestrataconceptosde
mecánicay su aplicaciónala estática,locual podría considerarse comoel origendel “Principiode
lasVelocidadesVirtuales”.
El más importante de losfísicosgriegosfue
12. ARQUIMEDES
(sigloIIIa.C.),el máscélebre de laantigüedadyunode losmatemáticosmásnotablesde todoslos
tiempos.SuobraTratado sobre elequilibriode lassuperficies,loconvierte enel fundadorde la
estática.En él desarrollalasleyesde la
palancae introduce el término“centrode gravedad”.Plutarco
cita ensu obra Vidade Marcelo lafamosaexpresiónsobre laeficienciade lapalancaatribuidaa
Arquímedes:si hubieraotromundoypudieraira él,podría moveréste.Aunque Arquímedesnunca
escribiósobre cosasprácticascomo lasmáquinas,éstasconstituyenlosinventosmecánicosque lo
hicieronfamoso,v.gr.:la catapulta,labombade espiral ylosaparejosde poleas,que detuvierona
losromanospor más de tres añosen elsitioaSiracusa.
Historia de la IngenieríaEstructural
La ingenieríaestructural se remontaa2700 aC, cuandola pirámide escalonadade ZoserFaraón
fue construidaporImhotep,el primeringenierode lahistoriaconocidaporsunombre.Pirámides
eranlas estructurasprincipalesmáscomunesconstruidosporcivilizacionesantiguas,porquela
formaestructural de una pirámide esinherentemente estableyse puede escalar casi hastael
infinito.
A lolargo de la historiaantiguaymedieval de diseñomásarquitectónicoylaconstrucciónse llevó
a cabo por artesanos,comoalbañilesycarpinteros,pasandoalafunciónde maestrode obras.
Ningunateoríade las estructurasexisten,ylacomprensiónde cómolasestructurasse levantaron
era extremadamente limitado,yse basancasi exclusivamenteenlaevidenciaempíricade "loque
había trabajadoantes".El conocimientofue conservadoporlosgremiosyrara vezsuplantadapor
losavances.Estructuraseran repetitivas,yel aumentode laescalafueronincrementales.
No existenregistrosde losprimeroscálculosde laresistenciade loselementosestructuralesoel
comportamientode losmaterialesestructurales,perolaprofesión de ingenieroestructural único
realmente tomóformaconla RevoluciónIndustrialylare-invencióndel hormigón.Lasciencias
físicassubyacentesingenieríaestructural comenzaronaentenderse enel Renacimientoyse han
desarrolladodesdeentoncesenlas aplicacionesbasadasenordenadorpioneroenladécadade
1970.
Cronología
13. 1452-1519 Leonardoda Vinci hizomuchascontribuciones
1638: GalileoGalilei publicóel libro"Dosnuevasciencias",enel que analizóel fracasode las
estructurassimples
1660: La leyde Hooke porRobertHooke
1687: Isaac Newtonpublica"Philosophiae NaturalisPrincipiaMathematica",que contiene lasleyes
del movimientode Newton
1750: Ecuaciónde Euler-Bernoulli haz
1700-1782: Daniel Bernoulliintrodujoel principiodeltrabajovirtual
1707-1783: LeonhardEulerdesarrollólateoríade pandeode columnas
1826: Claude-LouisNavierpublicóuntratadosobre el comportamientoelásticode estructuras
1873: CarloAlbertoCastiglianopresentósutesis"Intornoai sistemi elasticidades",que contiene su
teoremapara el desplazamientode computacióncomoderivadaparcial de laenergíade
deformación.Este teoremaincluye el métodode losmínimostrabajocomouncaso especial
1936: publicaciónde HardyCross'del métodode distribuciónde momentosque mástarde fue
reconocidocomouna formadel métodode relajaciónaplicable al problemade flujoenlatubería
de la red
1941: AlexanderHrennikoff presentósutesisD.Scenel MIT enla discretizaciónde losproblemas
de elasticidadplanautilizandounaestructurareticular
1942: R. Courantdividirundominioensubregionesfinitos
1956: J. Turner,RW Clough,HC Martin,y el papel de LJ Topp enla "rigidezyflexiónde estructuras
complejas"introduce el nombre de "métodode elementosfinitos"yesampliamente reconocido
como el primertratamientointegraldel método,yaque esconocidohoy
Especialidadesde la ingenieríaestructural de edificiosincluyen:
Ingenieríade terremoto
Faade ingeniería
IngenieríaContraIncendios
IngenieríaTecho
14. Torre de ingeniería
Ingenieríadel viento
http://docsetools.com/articulos-informativos/article_79521.html
Historia de la ingenieríaestructural.Es unarama antigua,que se aplicaenla ingenieríacivil,
podemosdecirque esel responsabledel diseño,planeamientoycálculode laparte estructural.
(que formaun sistemaintegradode vigas,columnas,losas,muros “incluyendomurosde
retención”,presas,túneles,zapatasde cimentaciónyotros),que loempleamosenlosedificios
urbanos,construccionesindustriales,puentes,estructurasde desarrollohidráulicoydemásobras.
Su propósitoeslade obtenerestructuraseficacesque resultenapropiadasapartirdel puntode
vistaresistente.Enunsentidopráctico,laingenieríaestructural eslaaplicaciónde lamecánica
Newtonianaparael diseñode elementosysistemasestructurales,que mayormentese necesita
resolverproblemasde altacomplicaciónque se solucionanmediantetécnicasde calculo
diferenciale integral de diversasvariables,temasde álgebralineal,ecuacionesdiferencialesy
métodosnuméricos.Losingenierosestructuralesdebende estarverdaderamente de convencido
de que sus proyectoscumplanunpatrón,buscandoasí un aspectoarquitectónicoparaconseguir
losobjetivosdeterminadosde seguridadyconfrontandolosmaterialesfundamentalesde
construcción,para estarsegurode cual le conviene utilizar,concretoreforzadoopreesforzado,
acero,madera,mamposteríaconfinadaoreforzada,aluminiouotrasposibilidadesmasrecientes.
Comopor ejemplo,(quelaedificaciónnocolapse sindarningúntipode avisoprimero) ode serví
civilidad(que lavibraciónenunedificionohastíe a sushabitantes).Losingenierosestructurales
son losresponsablesde darle unabuenautilizaciónal dineroyalosmaterialesnecesariospara
alcanzar estosobjetivos.Característicamente,losingenierosestructuralesconescasaexperiencia
diseñanvigassimples,columnasopisosde edificiosnuevos,conteniendoel cálculode cargas(o
fuerzas) encada miembroylacapacidad de diversosmaterialesde construccióntalescomoacero,
maderau hormigón.Un ingenierohabituadotiendeadiseñarestructurasmáscomplicadas,tales
como puentesoedificios de variospisosincluyendorascacielos.Lascargasestructuralesson
habitualmente clasificadascomo:cargasvivas,lascualesse correspondenal pesode los
habitantes,muebles,presiónhidráulica,fuerzasde vientoosismos;ycargasmuertas,además,el
pesode la estructuray losdetallesarquitectónicos.Unbuenprofesional de laingeniería
estructural debe tenerfirmesconocimientossobre losmaterialesusadosenlasconstruccionesyla
virtudde poderbalancearadecuadamente lasformasestructurales, laestética,lastécnicas
provechosas.El desafíofuturode laingenieríaestructural consisteenladeterminarde las
propiedadesbásicasde losmaterialesde construccióntradicionalyel desarrollode nuevos
materialesmáseconómicos,máslivianosymásduraderos.El campo donde se desarrollala
ingenieríaestructural estadelgadamente atadoalacomparaciónsistemáticade losresultadosde
losmodelosanalíticos,conlosexperimentalessometidosalosefectosde losefectosnaturales
como eventosmeteorológicosysismológicos.ColaboradoporRocioIsabel Jimenez,Republica
Dominicana.