El documento presenta información sobre proyectos estructurales en concreto armado. Explica que un proyecto estructural contempla cálculos, el sistema constructivo elegido y los materiales a emplear. También incluye la memoria de cálculo estructural con planos, análisis de cargas y dimensionamiento de elementos como vigas y columnas. Finalmente, describe las etapas para elaborar un proyecto estructural, incluyendo la concepción, predimensionamiento, análisis estructural y memoria de cálculo.

1. República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la Educación.
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño.
Extensión Maracaibo.
Escuela de Arquitectura.
Asignatura: Estructuras III
Realizado por:
Nelcia Sandy
v - 25.820.788
Maracaibo, Enero 2023.
Proyectos Estructurales en
CONCRETO ARMADO

2. INTRODUCCIÓN
Las ideas inherentes al concepto de estructura
han sido inamovibles a lo largo de la historia
porque los elementos determinantes no han
cambiado mucho (gravedad, leyes de la
estática, resistencia de materiales); Lo que sí
han cambiado son los materiales, así como
también complejos programas de cálculo y
sofisticados sistemas de montaje.
Para hacer de un proyecto arquitectónico un
proyecto integral, viable y seguro es necesario
acompañarlo de un Proyecto estructural,
contempla la realización de un Modelo
Estructural, donde se muestra de manera
detallada, los cálculos y procedimientos para
determinar la distribución de los elementos, el
sistema constructivo elegido y materiales a
emplear; El mismo deberá proponer la mejor
solución para la ejecución del proyecto en
cuanto a seguridad, economía y practicidad a
la hora de construir.

3. Una ESTRUCTURA es el conjunto de elementos conectados entre sí,
los cuales reciben las cargas y las transmiten al suelo, garantizando
así la función estático-resistente de la construcción.

4. Es un procedimiento que consiste en interconectar, proporcionar
y dimensionar los elementos de un sistema estructural, de modo que
puedan soportar un conjunto de cargas sin sobrepasar las fatigas
admisibles de los materiales empleados.
Éste se compone de estudios técnicos realizados por un Ingeniero
Estructurista y su equipo de trabajo, el cual se encarga de diseñar
“estructuralmente” el proyecto basado en la distribución
arquitectónica que se le presenta, realizando análisis de cargas, con
base en diferentes condicionantes que puedan influir en el
comportamiento de las estructuras, como el suelo en el que se va a
cimentar la construcción, el viento o efectos sísmicos, entre otros.
Dentro de los documentos que soportan dicha investigación y diseño
son:
➔ Planos de cimentación
➔ Planos estructurales de elementos como vigas, columnas y
pórticos
➔ Planos de desplante de muros
➔ Planos de entrepisos, azotea o estructuras especiales
➔ Detalles constructivos
➔ Memoria de cálculo estructural
¿Qué es un proyecto estructural?

5. Para elaborar un proyecto
estructural, cualquiera que
sea el material de diseño
(concreto armado,
armaduras metálicas, u otro
tipo de material especial), se
necesita desarrollar
componentes o etapas bajo
un mismo criterio, con el fin
de desarrollar el cálculo de la
estructura y modelar su
comportamiento frente a
agentes externos o también
llamadas solicitaciones. Es
por ello que, un proyecto
estructural o memoria de
cálculo es tan importante
como un expediente técnico,
puesto que este necesita de
insumos que lo compongan, y
de necesitar más datos o no
tenerlos, el resultado no
cumpliría con las
expectativas, obteniendo un
resultado deficiente.

6. Concepción de la estructura
Para comenzar el diseño estructural, es necesario saber el uso y la funcionalidad que va a tener dicha estructura dentro de toda su vida útil, puesto
que consideraciones posteriores a la construcción, tendrán una incidencia directa en los elementos de la misma. y las cargas que estos puedan soportar.
Aclarado ésto, se define el sistema estructural, de acuerdo a las normativas vigentes de cada país, y que dependerá de los materiales que se puedan
encontrar en la zona de diseño o al gusto del cliente de tener el presupuesto adecuado, tomando en cuenta a su vez la experiencia del ingeniero consultor,
para dar una mejor viabilidad tanto económicamente y funcional al diseño de la estructura. En esta etapa comenzamos a analizar todas las cargas que
este va soportar, considerando todos los niveles, así como las cargas muertas o vivas que incidirán sobre la estructura.
Estructuración y Predimensionamiento
Se define la ubicación de los elementos estructurales en planta, y a través de
fórmulas ya establecidas de predimensionamiento empezamos con la estimación
de dimensiones que tendrá cada elemento.

7. Análisis Estructural y diseño de cada elemento
En la actualidad contamos con herramientas indispensables como es un
software de diseño, los cuales ayudan a reducir tiempo y procesos,
aumentando así, el rendimiento profesional. Y sea cual sea el software a
utilizar, cumplen el mismo objetivo de conocer la respuesta de la estructura,
de acuerdo a las dimensiones y ubicaciones de los elementos estructurales,
frente a las cargas o solicitudes de diseño.
En esta etapa se determinará si la sección (de cada elemento) resistirán
dichas solicitudes, y de no ser así, empezamos a iterar nuevamente hasta
encontrar las dimensiones óptimas. No obstante, el cálculo manual también
es correcto, mientras se respete la normativa y un buen criterio del análisis
estructural.
Memoria de Cálculo
Este viene a ser la información que se entrega al cliente o se anexa al
expediente técnico según sea el caso, el cual contiene toda la información
realizada en la elaboración del proyecto. Se adjunta planos en 2D y 3D, el
modelamiento de la estructura y detalles de cada elemento con la
distribución adecuada de los refuerzos.
Tenemos que tener en cuenta que, mientras el proyecto sea más grande,
requerirá mucha más precisión en los detalles que se entregarán, y me
refiero a los planos, por lo que es mejor que sobren los detalles a que falten,
para evitar problemas durante la ejecución de los elementos, por lo que es
indispensable incluir todas las planillas de acero, por cada nivel según
corresponda.

8. Un sistema estructural es el modelo físico o cuerpo que sirve de
marco para los elementos estructurales, y que refleja un modo de
trabajo y los materiales a utilizar. Un objeto puede tener, a su vez,
una mezcla de sistemas estructurales, siempre y cuando garantice
equilibrio y estabilidad, sin sufrir deformaciones incompatibles.

9. Sistemas de madera
Los adintelados de madera consisten en la colocación de un elemento horizontal
(dintel o travesaño) sobre dos elementos verticales (pilares o postes), formando
un pórtico, el cual se puede repetir linealmente para formar un volumen ocupable.
Al ser un material sostenible, se han ido creando sistemas nuevos como los muros
y forjados de CLT, el panel sándwich de madera o la madera laminada y
microlaminada.

10. Masivos
Podemos considerar sistemas masivos
naturales las cuevas y grutas. En ellos no
existen elementos lineales ni superficiales, ni
mucho menos pilares, vigas, muros o losas. En
cuanto a su espacio interior y aberturas son
mínimas, por tanto no hay ventilación, ni luz
solar ni espacio para vivir, por ello, se usan
como tumbas.
Abovedados
Dados los problemas que tiene la piedra para trabajar a flexión, se
inventó el arco, que es un sistema con sucesión lineal de muchos
arcos en el que todas las piezas (las dovelas) trabajan a
compresión, gracias a su forma curvada; También tenemos los
arcos de triunfo, los arco de medio punto (de forma semicircular),
y las cúpulas (traslación a las tres dimensiones del concepto de
arco en forma de semiesfera, y sirven para cubrir un gran espacio
circular sin la necesidad de apoyos intermedios.)
Adintelados
Consisten en dos o más piedras
verticales que sujetan una piedra
horizontal. No obstante, este
material trabaja muy bien a
compresión pero muy mal a flexión,
es decir, funciona muy bien para
hacer pilares o muros, pero muy mal
para hacer vigas o losas.
Sistemas de piedra

11. Los sistemas de muros de carga tradicionales
combina los materiales continuos (tapial o más
recientemente hormigón) con los de fábrica
(piedra, ladrillo, adobe). En cuanto al románico,
además de un estilo arquitectónico, es un sistema
estructural en sí mismo, haciendo uso del
contrafuerte para contrarrestar el peso de las
bóvedas y poder realizar naves más grande;
Igualmente desarrollaron la bóveda de arista, que
consiste en la intersección de dos bóvedas de
cañón, de esta manera se solucionaron los
transeptos. Por otro lado, el estilo gótico supuso
una revolución en el campo estructural, basado en el
arco apuntado capaz de transmitir los empujes
reduciendo la componente horizontal, lo cual se
añaden naves laterales a la nave principal para
compensar los empujes, se crean los arbotantes
(arcos exteriores que transmiten los empujes fuera
del edificio), se colocan pináculos para aumentar la
componente vertical, aparecen las bóvedas de
crucería, como la intersección entre dos bóvedas de
cañón apuntado, existe una diferenciación entre
estructura y cerramiento que permitió mayor altura
de fachada y luz natural al interior del edificio, de
tal manera que aparecen los nervios como elementos
resistentes de la cubierta.

12. La arquitectura metálica
Con la Revolución Industrial se desarrollaron las estructuras de hierro. Las estructuras de hierro del siglo XIX funcionan de manera análoga a las estructuras de madera
anteriores, aunque también sirven para realizar arcos apuntados o entramados más sofisticados. Estas estructuras de hierro de esta época son elementos lineales: pilares,
vigas, arcos, etc., por lo que se combinaban muchas veces con forjados de madera o de piezas cerámicas. El hierro se fue sustituyendo por el acero a lo largo del siglo XIX, ya
que el acero tradicionalmente se ha reservado en la construcción para grandes estructuras diáfanas que permiten una multitud de sistemas más allá de la realización de
pilares y vigas, gracias a su ligereza y su resistencia a la flexión. En la actualidad el acero es una alternativa más para la realización de estructuras de todo tipo, siendo la
ventaja principal su mayor grado de prefabricación, lo que permite plazos de obra más cortos.

13. El hormigón es un material resistente a la
compresión que no soporta la tracción. El
acero, por otro lado, resiste tanto la tracción
como la compresión. La combinación de los
dos materiales, por lo tanto, permite que el
hormigón armado sea resistente a la
compresión y a la tracción.
La composición del hormigón incluye agua,
cemento y arena o grava. El agua y el
cemento son los componentes activos del
hormigón. Interactúan entre sí, formando
una piedra de cemento y uniendo granos
agregados en una mezcla adhesiva. La jaula
de refuerzo de un producto de hormigón
armado está hecha de barras de acero. Como
parte de los productos de este hormigón, se
distinguen los accesorios de montaje y
trabajo. Los aditivos para el hormigón o
accesorios de montaje forman el "esqueleto"
terminado del producto, dándole la rigidez y
resistencia necesarias.
Entre los factores que afectan dicha calidad
se pueden señalar en Materiales, Mano de
Obra, Métodos, Maquinaria y Medio
ambiente.

14. Se utilizan módulos prefabricados, por
ejemplo, cuando las condiciones climáticas
pueden poner en peligro el mecanismo de
fraguado y endurecimiento del hormigón.
Directamente en el sitio de construcción
con un vertido de cemento en el encofrado
donde se montó previamente el refuerzo.
Es evidente que el material producido en el
sitio tiene un control más aproximado de
las características que el de los módulos
prefabricados. El ensamblaje de los
módulos prefabricados puede generar
problemas en los nodos articulares.

15. Las estructuras de hormigón armado
A principios del siglo XX se empezó a popularizar un nuevo material estructural que resistía tanto a compresión como a
flexión (gracias a su armadura interior de acero), lo que permitía hacer tanto pilares como vigas, e incluso elementos
superficiales como muros y forjados. Gracias a ello se consigue un tipo de arquitectura diferente, con grandes ventanales y
plantas libres.

16. ➔ Se debe cuidar el peso. El hormigón tiene un peso
específico constante, y por lo tanto, para cumplir con
el rendimiento deseado, se debe cumplir a cabalidad
con esta especificidad.
➔ Es poroso, lo que hace que su uso en terrenos
afectados por acuíferos o excesivamente húmedos,
requieran impermeabilización con cemento osmótico.
➔ El cálculo del diseño de las estructuras hechas con
este material no es simple, lo deben hacer expertos
calificados en el área.
➔ Buena resistencia a la tracción y compresión y también a la torsión y flexión.
➔ Excelente durabilidad de las estructuras realizadas. Sin embargo, se ha hecho evidente
que existen factores como la oxidación y el ataque químico que hacen del material un
tanto vulnerable.
➔ Fácil disponibilidad y bajo coste de los componentes elementales del compuesto.
➔ Relativa facilidad y rapidez de ejecución incluso en entornos difíciles y utilizando mano de
obra no excesivamente calificada.
➔ Es muy moldeable y posee excelentes propiedades adherentes.
➔ Permite hacer ciertas modificaciones y adición de aditivos.
➔ Tiene buena masa térmica y es inherentemente resistente al fuego.
Ventajas Desventajas

17. Para concluir…
La estructura es una parte más de la
arquitectura y de la construcción, ya que
cada estructura necesita ser diseñada
conjuntamente con su arquitectura.
En cuanto al hormigón armado, hacemos
referencia a un sistema de estructura
resistente y sólida, ampliamente utilizado
para todo tipo de marcos de construcción,
forjados, puentes y similares, y también
para tuberías, estructuras; Aun siendo
éste un material muy versátil, se abre un
abanico de posibilidades que antes no
existían, como los compuestos de madera,
el acero, la cerámica aligerada y otros
nuevos que irán surgiendo.
El hormigón armado, para el que ahora
tenemos más de un siglo de experiencia y
que, por lo tanto, ha demostrado ser
seguro incluso con el tiempo, es el más
moderno de los sistemas de construcción,
pues este conglomerado de hormigón es el
que hizo posible la transformación de las
ciudades modernas.