En el siguiente documento, se describe la importancia que tiene el realizar una estructura, principalmente la de un rascacielos, ya que es un largo proceso en el que se debe tener especial cuidado e importancia, esto para lograr una mejor estabilidad en la obra.

1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE INGENIERÍA
COLEGIO DE INGENIERÍA CIVÍL
MATERIA: DHTIC
TEMA: ESTRUCTURA DE LOS RASCACIELOS (ENSAYO)
PROFESORA: GABRIELA YAÑEZ PEREZ
INTEGRANTES DEL EQUIPO:
 MANTILLA GONZÁLEZ JUAN ALBERTO
 SÁNCHEZ JUÁREZ JOSÉ GERMAN
 MONTIEL ROSALDO EDUARDO
PERIODO: OTOÑO 2013

2. ESTRUCTURA DE LOS RASCACIELOS
Si bien sabemos, un rascacielos es una obra de gran magnitud, caracterizado
principalmente por contener un gran numero de plantas o pisos, o bien, son
denominados rascacielos aquellos edificios que destacan por su altura
comparándolos con los que se encuentran a su alrededor.
Los rascacielos como grandes obras que son, debido a su magnitud, implican
ciertos riesgos al estarlos construyendo, esto debido a su gran tamaño y todo el
peso en general que la obra estará dispuesta a soportar. Para solucionar dichos
riesgos o para evitarlos se debe de optimizar con la mejor solución, esto en
beneficio de dicha obra y para lograr así su estabilidad.
El diseño de cualquier elemento o de un sistema estructural implica responder dos
preguntas: ¿El elemento es resistente a las cargas aplicadas? y ¿Tendrá la
suficiente rigidez para que las deformaciones no sean excesivas e inadmisibles?
Las respuestas a estas preguntas implican el análisis de la resistencia y rigidez de
una estructura, aspectos que forman parte de sus requisitos. Estos análisis
comienzan por la introducción de nuevos conceptos que son el esfuerzo y la
deformación, aspectos que serán definidos a continuación (Salvadori y Heller,
1998; Timoshenko y Young, 2000).
 Esfuerzo:
Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que
se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por
unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro
que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base
común de referencia.
 Deformación:
La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar
o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura
cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor
importancia. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la
forma de la estructura que generan las cargas aplicadas.

3. Una estructura es el sistema material encargado de transmitir todas las acciones
de peso propio, utilización y accidentales desde las distintas partes de la
construcción hasta la cimentación.
Por lo tanto, la estructura de los rascacielos como tal, juega un papel muy
importante y básicamente el principal, esto para lograr asegurar adecuadamente
los tres aspectos básicos de la misma, los cuales son:
 Resistencia
 Rigidez
 Estabilidad
Entendemos por Resistencia, la mayor o menor capacidad de una estructura para
oponerse a la rotura. La Rigidez representa la mayor o menor capacidad de dicha
estructura para oponerse a la deformación; en tanto que la Estabilidad define la
capacidad de esta, para mantener su condición original de equilibrio.
Estos tres aspectos constituyen los pilares del Diseño Estructural ya que la
pérdida de cualquiera de ellos conduciría a la misma o incluso al estado de
colapso.
Es por ello la importancia de saber deducir opciones múltiples que pueden
encontrarse para la solución de un problema de este tipo, es importante poner
especial atención en este tema, y es principalmente labor del ingeniero hacerlo
adecuadamente, pues es él quien tiene todo este peso sobre sus manos, al ser la
persona que esta dirigiendo la obra, por lo tanto esta en su responsabilidad lograr
una estructura y una construcción, satisfactoria, viable y sobretodo logrando la
seguridad, esto para el bien de la construcción, así como para la sociedad misma.
El diseño de estructuras implica obtener dimensiones de elementos que sean
tanto económicos como seguros durante la vida de la estructura. Para ello se
emplea el término estado límite el cual según las nuevas especificaciones puede
estar relacionado con la pérdida de la capacidad de carga o con el deterioro
gradual que hace que la estructura no cumpla con la función asignada o con la
fatiga del material. El concepto de estado límite permite establecer un enfoque
más racional al problema de la seguridad estructural al emplear la estadística
como medio para analizar la variabilidad de la magnitud de la cargas así como de
las propiedades de los materiales. Siendo el diseño seguro de un elemento la
relación entre los efectos de las cargas multiplicados por un factor que deben ser
menores a la resistencia del material disminuida (Galambos, Lin y Johnston, 1999;
Nowak y Collins, 2000; Popov, 1996; Segui, 2000; Timoshenko y Young, 2000).

4. Con todo esto, cabe mencionar que es de suma importancia, llevar cierto control
de calidad en una obra al momento de estarla ejecutando, incluso antes de que
esta se inicie, esto para garantizar que lo que se va a realizar, realmente
funcionara y se hará con los objetivos previstos desde un principio, asegurando
así un buen proyecto. Si bien sabemos, al realizar esto no quiere decir que la
construcción no pueda presentar errores durante su ejecución, ya que las fallas
pueden llegar a presentarse en cualquier momento, y es por eso precisamente
que un ingeniero debe de estar muy bien preparado para tener la capacidad de
buscar la solución mas optima para cualquier tipo de problema en cuanto a la
estructura.
Todas las incidencias que pueden hacerse presentes en una estructura, no
precisamente se les puede llamar errores, si bien pueden ser fallas que impliquen
un costo mas elevado del que se tenia previsto para la obra; esto para darles
solución, son mas bien nuevas formas de aprender para los trabajadores,
analizando este tipo de situaciones, ayudara posteriormente a tratar de la mejor
manera para evitar que ese mismo problema se repita, asegurando así una mejor
ejecución, y de esta forma ir creciendo cada vez mas en cuanto a los
conocimientos de una estructura que pueden adquirirse en estos casos, desde
que se planea hasta que se ejecuta o se lleva a la practica profesional, buscando
siempre desempeñarse de la mejor manera para lograr un trabajo plenamente
satisfactorio.
Además de todo esto, en cuanto al control de calidad, también deben incluirse o
debe llevarse a cabo un control de todos los materiales a utilizar para una
estructura y de las herramientas a utilizar, esto para llevar un control mas
completo, por decirlo de una manera y así empezar con la construcción de la
mejor manera, ofreciendo un mejor servicio.
En la construcción de rascacielos, resulta una buena manera el modo en que se
aprovecha el suelo, pues es debido a su alto costo por lo cual principalmente se
decide realizar estas gigantescas obras de gran impacto, y es de gran ventaja,
puesto que de cierta manera, no afectan tanto al medio ambiente, en el sentido de
que es solamente en una determinada área en la cual se realiza la construcción,
sin necesidad de abarcar un gran espacio de terreno para no afectar tanto a este
mismo, como a la flora que se pueda encontrar ahí mismo.
En cuanto a los problemas que pueda presentar una obra en su estructura, éstos
son causados principalmente por la naturaleza misma, esto cuando ocurren
sismos o fuertes vientos que desequilibran la carga del edificio, ocasionando así
serias deformaciones, aunque por otro lado, esto también en algunas ocasiones
es debido a los materiales utilizados, al no saber empelarlos de la manera correcta

5. o al utilizar material de baja calidad, o bien se debe a la forma en que se ejecuta la
obra, la cual no es la correcta. Todo esto lleva a un fallo en la construcción que
trae consigo una serie de subproblemas a los cuales hay que saber afrentarse
para repararlos de la mejor manera posible. Por ello mismo la importancia de
poner especial atención en la estructura de ciertas obras, pues es esta misma la
base principal, la que esta destinada a soportar un gran peso el cual se encuentra
distribuido en varios puntos de la construcción.
De esta misma forma, al saber emplear correctamente los materiales y sabiendo
utilizar los que sean de mejor calidad, aunque éstos tengan un mayor costo, pero
realizando toda la ejecución llevando un cierto control, esto permite llegar a un
muy buen resultado, cuidando siempre y no perdiendo de vista la estabilidad de la
obra.
Existen varias técnicas empleadas en las estructuras para lograr obras más
estables y seguras, estas técnicas se distinguen y cada una tiene la capacidad de
ayudar a equilibrar de una manera las cargas, logrando un mayor soporte en la
estructura. Un ejemplo son las formas verticales: sistemas estructurales que
recogen las cargas de los pisos horizontales colocados uno encima del otro y las
transmiten verticalmente a los apoyos.
Este tipo de estructuras son usadas efectivamente en los modernos rascacielos
que ya sobrepasan los 100 pisos de altura. Los sistemas de tubo, cercha vertical,
tubo en tubo, núcleo-pantalla y combinaciones de ellos, son los sistemas que
permiten soportar las grandes exigencias de los fuertes vientos y sismos en
edificaciones en altura, y es esta la forma precisamente, la que se busca para
hacer grandes estructuras de un buen soporte.
El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del
material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una
barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la
fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el
esfuerzo y la deformación que al graficar originan el denominado diagrama de
esfuerzo y deformación.
Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general
permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines
que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles. Los diagramas de
materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes
deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presenta un
alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura (Beer y Johnston, 1993;
Popov, 1996; Singer y Pytel, 1982).

6. Siendo la estabilidad lateral de un rascacielos un componente principal de la
edificación, esto debido a su altura y las acciones horizontales de viento y sismo,
para soportar las cargas y lograr su estabilidad se requiere una masa considerable
en la sección de los apoyos o columnas, que reduce la disponibilidad
arquitectónica de la planta del edificio.
La construcción de un edificio alto requiere de un trabajo en equipo muy
cuidadoso, pues además de las consideraciones del sistema estructural para
soportar las fuerzas horizontales y las necesidades arquitectónicas, estos
contienen grandes y costosos sistemas verticales de transporte de personas, y
sistemas eléctricos y mecánicos de suministro de energía, de comunicación,
información, enfriamiento y/o calefacción, que requieren grandes alturas de
entrepiso para poder disponer de ellos fácilmente, durante la construcción, y su
mantenimiento posterior.
Además de la ubicación de los sistemas electromecánicos antes mencionados,
deben tenerse en cuenta factores tales como: el sistema estructural, adecuado
para soportar las acciones horizontales, el área de cada piso, la altura total del
edificio (número de pisos), la altura del entrepiso (que permita disminuir las
congestiones de ductos para servicios), las luces (los arquitectos siempre buscan
grandes luces, para tener espacios más libres y flexibles), los materiales
estructurales y no estructurales.
Existe, tecnológicamente hablando, la posibilidad de construir edificios de 1000 m
de altura. Sin embargo, los problemas de concentrar 20.000 o 30.000 personas en
un espacio tan reducido, los nuevos problemas del ``terrorismo´´, y las dificultades
para lograr un comportamiento social satisfactorio, hacen que aún sea un reto esta
idea, de la cual ya hay proyectos.
Con los atentados que se han visto en las grandes edificaciones, la planeación y
diseño de estas enormes construcciones efectivamente debería cambiar. La
problemática creada hace difícil que estas construcciones sean atractivas en el
futuro. Sin embargo, siempre existirán soluciones que recogerán experiencias
anteriores en el uso de materiales y en los sistemas estructurales.
Suelen encontrarse múltiples rascacielos agrupados en las zonas comerciales o
residenciales de grandes ciudades, donde el valor del suelo es elevado. Sin
embargo, en el caso de los grandes rascacielos, la motivación económica suele
ser en realidad inexistente, pues el exceso de altura conlleva gastos todavía
mayores. En estos casos la motivación es puramente publicitaria, ya que estos
grandes edificios, en especial si logran la etiqueta de "edificio más alto" (de la

7. ciudad o país), adquieren relevancia y notoriedad, y dotan de una imagen de
poder y bonanza económica a sus propietarios.
La principal ventaja de los rascacielos es la de obtener una gran cantidad de
superficie útil en un espacio de suelo reducido. Este suele ser el motivo por el que
los promotores inmobiliarios deciden emprender este tipo de obras, ya que la
posibilidad de vender o alquilar una gran cantidad de viviendas u oficinas suele
compensar el enorme coste de construir estos edificios.
La razón por la que las empresas tienden a agruparse en estos edificios es que la
concentración de personas y servicios en un área reducida permite una mayor
eficiencia económica. La concentración de sus empleados en un único edificio
permite a las empresas obtener un mayor rendimiento, ya que se hacen
innecesarios los viajes o los envíos por correo o por servicios de mensajería. Por
las mismas razones, la concentración de un número elevado de empresas facilita
los intercambios entre ellas. Esto, por supuesto, podría hacerse en edificios de
menor tamaño, pero los rascacielos permiten que esto se dé en el centro de las
grandes ciudades, donde los medios de transporte público facilitan el acceso a
empleados y clientes.
Además, esta concentración permite la utilización de medios de transporte público
como el metro en lugar del automóvil o el autobús, con lo que esto supone en la
reducción de contaminación atmosférica. Relacionado con lo anterior, los medios
de transporte verticales (ascensores y escaleras mecánicas) son más eficientes
que los medios de transporte horizontales (automóviles, autobuses). De esta
forma, el consumo energético derivado del transporte se reduce.
Con todo esto, finalmente, es indispensable en el control de calidad revisar
adecuadamente cada punto que conlleve a la realización de una estructura de
calidad, en la cual se vera reflejado todo el arduo trabajo y esfuerzo de un gran
numero de personas que colaboran todos juntos, trabajando en equipo, a fin de
lograr las metas u objetivos propuestos desde el inicio de la planeación de una
impactante obra como lo es la construcción de rascacielos.
Hacer este tipo de construcciones no es nada fácil para quienes laboran durante
su ejecución, es una gran responsabilidad la que esta en sus manos, y es a través
de las capacidades y destrezas con las que se cuenta, por medio de las cuales se
llega finalmente a un resultado requerido satisfactoriamente, siempre obedeciendo
a las normas de construcción en cada obra y buscando de igual forma mejorar
cada vez mas esas destrezas para tratar de ser cada día mejores en cuanto al
desempeño en el campo laboral.

8. REFERENCIAS:
Beer, F. y Johnston, E. (1993). Mecánica de materiales. Santafé de Bogotá,
Colombia: McGraw-Hill Interamericana, S.A.
Popov, E. (1996). Introducción a la mecánica de sólidos. México, D.F., México:
Editorial Limusa, S.A. de C.V.
Segui, W. (2000). Diseño de estructuras de acero con LRFD. México, D.F.,
México: Internacional Thomson Editores, S.A. de C.V.
Remacha, Mikel. ``Control de Calidad de un Rascacielos´´. Universidad Carlos III
de Madrid.
Hilberseimer, Ludwig. La Arquitectura De La Gran Ciudad. Barcelona: Gustavo
Gili, 1979.