los elementos estructurales son muy importante a la hora de diseñar y construir.

1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
I.U.P. ´´Santiago Mariño´´
Escuela 41 Arquitectura
Estructura III
Alumna: Julia Pereda
Correo: jperedaron@gmail.com
Puerto Ordaz, 13 de Septiembre del 2018.
ELEMENTOS ESTRUCTURALES

2. Elementos estructurales
Los elementos estructurales son las partes de una construcción que
sirven para darle resistencia y rigidez. Su función principal es soportar
el peso de la construcción y otras fuerzas como sismos, vientos, etc.
Cabe destacar que un elemento estructural no es solo una de las
partes que constituye una estructura si no que posee una función
resistente dentro del conjunto.

3. Elementos estructurales
Las estructuras que vemos a diario están
compuestas a su vez por una serie de
elementos conocidos como elementos
estructurales, los más importantes son los
siguientes:
 Poste: es un elemento que trabaja a compresión lineal y
esta sujeto a aplastamiento o pandeo, dependiendo de su
esbeltez relativa.
 Viga: Es común pensar que vigas y columnas son
similares, sin embargo las vigas se colocan en
horizontal, soportando por lo tanto una fuerza de
flexión. La estructura de vigas y postes requiere el uso
de un sistema estructural secundario de relleno para
producir las superficies de los muros, pisos y techos.
Algunas variaciones de este sistema son:
- Extensión de los extremos de las vigas
- Sujeción rígida de vigas y postes
- Sujeción rígida con extensión de los extremos de las
vigas
- Ensanchamiento de los extremos del poste
- Viga continua

4.  Muros: Utilizados para dar estabilidad lateral, así como apoyo a los elementos que cubren el claro. Generalmente son
elementos a compresión. Pueden ser monolíticos o entramados ensamblados de muchas piezas. Aunque no se utilizan para
transmisión de carga vertical se utilizan, a menudo, para dar estabilidad lateral.
 Elementos para cubrir claros: Funcionan como pisos y techos. Dentro de estos se encuentran una gran variedad de
ensambles, desde simples tableros de madera y viguetas hasta unidades de concreto pre colado o armaduras de acero.
 Forjado: Se trata de una estructura horizontal capaz de
soportar su propio peso, además de las sobrecargas de la
estructura superior. Para los edificios, los forjados habituales
se realizan con hormigón armado, un material muy
resistente, perfecto para conformar la base de un edificio.
 Zapatas: Se trata de una cimentación superficial, que se
realiza colocando hormigón en moldes de forma más o
menos cúbica, normalmente reforzados por barras de hierro.
Las zapatas se colocan bajo los pilares y su principal función
es la de trasladar al terreno las tensiones de la estructura.

5.  Pilares o columnas: Los pilares son
verticales
y sufren grandes esfuerzos de compresión y
se encargan de llevar el peso hasta la
cimentación. Los pilares circulares se
denominan columnas. son barras apoyadas
verticalmente, cuya función es la de
soportar cargas o el peso de otras partes de
la estructura. Los principales esfuerzos que
soporta son de compresión y pandeo. Los
pilares suelen ser de forma geométrica
regular (cuadrada o rectangular) y las
columnas suelen ser de sección circular.
 La Cimentación: Es una gran
base de hormigón que evita que la
estructura se hunda. Son los
elementos encargados de soportar
y repartir en la tierra todo el peso
de la estructura, impidiendo que
ésta sufra movimientos
importantes. Soporta esfuerzos de
compresión. Evita que los pilares
se claven en el terreno haciendo
que los pilares descanse sobre
sobre la cimentación.

6. Las Cerchas: Son barras o cables de acero que trabajan con esfuerzos de tracción y se emplean para colgar o suspender
otros elementos estructurales que generalmente trabajan a flexión. Cabe destacar que se utiliza en tejados o cubiertas para
dar la famosa forma a dos aguas.

7. Arcos: Elemento constructivo curvado que salva el espacio abierto entre dos pilares o muros
transmitiendo toda la carga que soporta a los apoyos.
La bóveda: Puede considerarse como una sucesión de arcos que crea una cámara en su
interior. La cúpula se produce al girar el aro sobre su eje de simetría vertical.
 Arbotantes y botareles: Un arbotante es un arco exterior que recibe la carga lateral
de los altos muros góticos. La parte baja se apoya en un contrafuerte o en un botarel.

8. Clasificación de los elementos estructurales
Los elementos estructurales pueden tener estados de tensión uniaxiales,
biaxiales o triaxiales según su dimensionalidad y, según cada una de las
direcciones consideradas, pueden existir tanto tracciones como compresiones.
Dicho estado puede ser uniforme en ciertas secciones transversales, o variar
dentro de la sección.
Los elementos estructurales suelen clasificarse en virtud de tres criterios
principales:
1. Dimensionalidad del elemento, según puedan ser modelizados como
elementos unidimensionales, bidimensionales o tridimensionales.

9. A. Los elementos unidimensionales o lineales: Son aquellos en los que una dimensión es mucho mayor que
las otras dos. Están generalmente sometidos a un estado de tensión plana con esfuerzos tensiones grandes en la dirección
de línea baricéntrica el cual puede ser recto o curvo. Geométricamente son alargados siendo la dimensión según dicha
línea (altura, luz, o longitud de arco), mucho mayor que las dimensiones según la sección transversal, perpendicular en
cada punto a la línea baricéntrica. Los elementos lineales más comunes son según su posición y forma:
 Verticales, comprimidos y rectos, Columna con sección circular o pilares con sección poligonal, pilote de
cimentación.
 Horizontales, flexionados y rectos, viga o arquitrabe, dintel, zapata corrida para cimentación, correa de
sustentación de cubierta.

10.  Flexionados y curvos, que corresponden 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.
 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.

11. B. Elementos bidimensionales o planos: Son aquellos en los que una dimensión es mucho menor que las otras
dos. Los elementos planos pueden aproximarse por una superficie y tienen un espesor pequeño en relación a las
dimensiones generales del elemento. Es decir, en estos elementos una dimensión, llamada espesor, es mucho menor
que las otras dos. Pueden dividirse según la forma que tengan en elementos:
 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.
 Traccionados y curvos, son las membranas
elásticas como las paredes de depósitos con fluidos
a presión.
 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.

12. C. Los elementos tridimensionales o volumétricos: Son aquellos en los que las tres dimensiones son
similares. Presentan estados de tensión biaxial o triaxial, en los que no predomina una dirección dimensión
sobre las otras. Además estos elementos suelen presentar tracciones y compresiones simultáneamente
según diferentes direcciones, por lo que su estado tensional es complicado. Entre este tipo de elementos
están:
Las ménsulas de sustentación; es cualquier elemento
estructural en voladizo. Se puede distinguir entre;
Ménsulas cortas: pequeños salientes que sirven de
soporte para algún otro elemento, como el arranque de
un arco, balcón o cubierta.
Ménsulas largas o voladizos: elementos estructurales
que por su longitud horizontal funcionan como
una viga, es decir, a flexión.
Las zapatas que presentan compresiones según
direcciones cerca de la vertical al pilar que
sustentan y tracciones en direcciones cerca de la
horizontal.

13. 2. Forma geométrica 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.
2. Estado tensional 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.).

14. Tipos de esfuerzos
Una estructura es un conjunto de elementos estructurales destinados a
resistir unos determinados esfuerzos. Se llama esfuerzo a la tensión
interna que sufren los cuerpos sometidos a una o varias fuerzas. Antes
de diseñar una estructura hay que identificar a que tipos de esfuerzos
está sometida.
Una estructura se
encuentra sometida a
esfuerzos de
tracción, cuando las
fuerzas que en ella
actúan tienden a
alargar algún
elemento estructural.
Son ejemplos de este
tipo de esfuerzos, los
tirantes o tensores de
los puentes.
Una estructura se
encuentra sometida a
esfuerzos de flexión,
cuando las fuerzas
que en ella actúan
tienden a doblar
algún elemento
estructural. Son
ejemplos de este tipo
de esfuerzos, las
vigas y viguetas.
Una estructura se
encuentra sometida a
esfuerzos de
compresión, cuando
las fuerzas que en
ella actúan tienden a
aplastar algún
elemento estructural.
Son ejemplos de este
tipo de esfuerzos, los
pilares o los
cimientos de los
edificios.
Una estructura se
encuentra sometida a
esfuerzos de torsión,
cuando las fuerzas
que en ella actúan
tienden a retorcer
algún elemento
estructural. Son
ejemplos de este tipo
de esfuerzos, el eje
motriz de los coches
o bicicletas.

15. Criterio de resistencia,
consistente en
comprobar que
las 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 auto
amplificados 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.
Diseño de estructuras
Existen ciertos aspectos que influyen en la duración y
funcionamiento de las estructuras. Estos aspectos
deben ser estudiados con meticulosidad.
En el estudio o diseño de estructuras, interesan las propiedades particulares de los materiales. Estas propiedades criticas se pueden
dividir en propiedades estructurales esenciales y propiedades generales.

16. Propiedades estructurales esenciales:
- Resistencia a la fatiga: perdida de la resistencia con el tiempo; fractura progresiva; cambio de forma
con el tiempo.
-Resistencia: puede variar para los diferentes tipos de fuerzas, en diferentes direcciones, en diferentes
edades o diferentes valores de temperatura o contenido de humedad.
-Resistencia a la deformación: grado de rigidez, elasticidad, ductilidad; variación con el tiempo,
temperatura, etc.
- Dureza: resistencia al corte de la superficie, raspaduras, abrasión o desgaste.
- Uniformidad de estructura física: vetas y nudos en la madera, agrietamiento del concreto, planos
cortantes en la roca, efectos de la cristalización en los metales.
Las propiedades generales:
- Forma: natural, remoldada o reconstituida.
- Peso: como contribuyente a las cargas gravitacionales de la estructura.
- Resistencia al fuego: combustibilidad, conductividad, punto de fusión y comportamiento general de altas
temperaturas.
- Coeficiente de expansión térmica: relacionado con las cambios dimensionales debidos a las variaciones de
temperatura.
- Durabilidad: resistencia al clima, pudrición, insectos y desgastes.
- Apariencia: natural o modificada.
- Disponibilidad y uso.

17. La elección de materiales debe hacerse a menudo con base en varias propiedades, tanto estructurales
como generales. Se tiene que categorizar las diversas propiedades, según su importancia.
MADERA: Las limitaciones de forma y tamaño se han ampliado mediante la laminación y los
adhesivos. Las técnicas especiales de sujeción han hecho estructuras de mayor tamaño mediante un
mejor ensamble. La combustibilidad, la podredumbre y la infestación de insectos se pueden retardar
con la utilización de impregnaciones químicas. El tratamiento con vapor o gas amoniacal puede hacer
altamente flexible a la madera, permitiéndole asumir formas plásticas.
ACERO: Se usa en gran variedad de tipos y formas en casi cualquier edificio. Es un material fuerte,
el mas resistente al envejecimiento y el mas confiable en cuanto a calidad, es un material
completamente industrializado y esta sujeto a estrecho control de su composición y de los detalles de
su moldeo y fabricación. Tiene las cualidades adicionales deseables de no ser combustible, no
pudrirse y ser estable dimensionalmente con el tiempo y los cambios de temperatura. Las desventajas
son su rápida absorción de calor y la perdida de resistencia cuando se expone a altas temperaturas
calientes como el fuego, corrosión cuando se expone a la humedad y al aire, cabe destaca que no
todos los aceros se corroen.
Materiales estructurales

18. ALUMINIO: Se usa para una gran variedad de elementos estructurales, decorativos y funcionales en la
construcción de edificios. Las principales ventajas son su peso ligero y su alta resistencia a la corrosión. Entre las
desventajas están su suavidad, su baja rigidez, sus grandes variaciones de dimensión por su expansión térmica y su
baja resistencia al fuego.
CONCRETO: Es el material de construcción más utilizado del mundo, se utiliza para edificar y crear
superficies fuertes como pisos y paredes, Cuando se combina con acero se le denomina hormigón armado. Es una
mezcla de piedras, arena, agua y cemento que al solidificarse constituye uno de los materiales de construcción más
resistente. Posee una gran resistencia a la humedad, la oxidación, el fuego y los desgastes. Su principal desventaja
es la falta de resistencia al esfuerzo de tensión. Debido a su amorfismo, su amoldado y acabado presentan, a
menudo, los mayores gastos en su uso. El precolado de fabrica en formas permanentes es una técnica común
utilizada para superar ese problema.
MAMPOSTERÍA: Se usa para describir una variedad de deformaciones que constan de elementos separados entre
si por algún elemento aglutinante. Los elementos pueden ser roca bruta o cortada, losetas o ladrillos cocidos de
arcilla, o unidades de concreto. Tradicionalmente, el aglutinante es mortero de cemento-cal. El ensamble resultante
es similar a una estructura de concreto y posee muchas propiedades. Dos importantes de la estructura de
mampostería son la contracción del mortero y el agrietamiento por expansión térmica.
PLÁSTICOS: Los elementos de plástico representan la mayor variedad de uso de la construcción de edificios.
Algunos de los principales problemas con los plásticos son su falta de resistencia al fuego, escasa rigidez, expansión
térmica e inestabilidad química o física con el tiempo. Algunos de los usos importantes en la construcción son:
sustituto del vidrio, revestimiento, adhesivos, elementos moldeados, espumas, etc.
VIDRIO: el vidrio ordinario posee considerable resistencia, paro tiene las características indeseables de ser frágil y
de fácil fragmentación por impacto. Un tratamiento especial puede aumentar su resistencia a las cargas y al impacto,
pero es costoso para usarlo en grandes cantidades. Es inconcebible el uso de este material en construcciones de gran
escala. Sin embargo, se usa para revestimientos, así como ventanearía transparente.

19. La estructura en la arquitectura
desempeña un papel muy importante
en cualquier edificación, ya que es el
esqueleto que lo sostiene y gracias a el
se puede levantar y detener.
Otra razón por la cual la estructura es
sumamente importante es porque es
determinante en la organización de
todos los espacios, existen varias
ventajas y desventajas sobre la
elección de la estructura y conforme
los años han pasado esta ha ido
evolucionando hasta nuestros días
teniendo los métodos mas modernos
para lograr cosas realmente increíbles
que el hombre nunca imagino crear. La relación entre espacio y estructura se puede
entender de diferentes maneras, ya que en algunos
casos podemos dejar que la estructura rija a nuestro
edificio definiendo los lugares que uno quiere crear o
que nuestro edificio rija la estructura forzando que
esta se adapte a nuestros espacios.

20. ¡GRACIAS POR SU LECTURA!