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6 de jul. de 2009

Diseño Estructural, qué es y como empezar.

NOTA: Antes de empezar estos apuntes, quiero aclarar que soy AÚN ESTUDIANTE de Ing Civil, si hay algún error en alguno de mis apuntes espero lo comprendan y me ayuden a mejorarlos. Espero que sean de utilidad para más estudiantes.

El diseño estructural es un procedimiento en el cual se busca determinar la forma, tamaño, peso y características especiales de los distintos elementos estructurales.

El diseño de estructuras depende de la obra que se este realizando, ya que influyen muchos factores para determinar el tipo de material y procedimiento que se empleará para su construcción, asi como el costo y tiempo de edificación.

Hablando específicamente del área estructural de una construcción, es necesario conocer hacia donde esta encaminado el proyecto, es decir, cual es el objetivo final de la construcción. Una vez conocido la función de la obra, conforme la experiencia del estructurista, más construcciones similares a la que se quiere construir, de donde se puede basar el estructurista, se hace una configuración preliminar de los elementos estructurales que deberá llevar la construcción.

Algunos de las construcciones en donde se requiere el diseño de estructuras de acero son las siguientes: Puentes; Edificios donde se usan varios tipos de estructuras como los marcos rigidos, marco con conecciones atornilladas o soldadadas, armaduras; también se incluyen torres de radar y transmision telefónica; entre otros.

Ahora bien, la pregunta que nos hariamos como novatos en el área sería: ¿Por dónde empezar el diseño? Pues bien, aqui estan estos pasos iterativos de como se resuelve generalmente en un despacho estructural: Planeación, Configuración estructural preliminar, Establecimiento de cargas que soporta, Selección preliminar de los elementos, Análisis, Evaluación, Rediseño y la Decisión Final.


  • Planeación. Se fijan los elementos necesarios dependiendo de la función que requiera la estructura con lo cual se establecen los criterios para revisar si los resultados obtenidos son satisfactorios.

  • Configuración Estructural Preliminar. Aqui se colocan los elementos en forma estrategica según el criterio del estructurista.

  • Cargas. Éstas varían de proyecto en proyecto; la carga muerta estará dada por la estructura en si y la carga viva dependerá de la función del proyecto. (Más adelante hablare sobre los tipos de cargas).

  • Selección Preliminar de Elementos. Aqui se trata de cubrir de escoger un perfil que cubra los pasos 2 y 3, es decir, primero que soporte las cargas, segundo que sea funcional y se acomoda a las necesidades del proyeccto.

  • Análisis. Aqui es donde el estructurista hace lo que en mi curso llamamos una corrida o un primer cálculo para revisar que el perfil o elemento seleccionado pase o cumpla con los requisitos del paso 2 y 3.

  • Evaluación. Una vez hecho el análisis lo lógico es revisar los resultados de la corrida para ver si el o los perfiles cumplen con lo requerido; si el perfil pasa se verifica la eficiencia del perfil, es decir, que sea el más libiano y/o más económic y hay que seguir con el siguiente paso.

  • Rediseño. Practicamente hay que hacer de nuevo los pasos del 4 al 6 hasta quedar satisfecho con los resultados y cumplan con el reglamento vigente.

  • Decisión Final. Es el último paso donde el estructurista decide el o los elementos que usará en su proyecto.


Bien, ahora la pregunta sería, teniendo una vez el análisis y los elementos a usar asi como su ensable, ¿cómo presentarlo al Ing Constructor, cómo presentar los resultado?

Es necesario presentar planos, donde incluya los elementos estructurales y su ubicación en el proyecto; asi como las especificaciones necesarias para su correcta instalación como podrian ser, conecciones, anclaje etc. y por último la memoría de cálculo, que aunque no es necesaria para la instalación del elemento si se necesita para alguna revisión de cumplimiento con el reglamento vigente, es suele hacerse en caso de que la construcción falle y se revisa que se hayan cumplido con el cálculo reglamentario.