Ingeniería estructural

Ingeniería estructural
Áreas del saber	resistencia de materiales
Campo de aplicación	Edificaciones
Subárea	Ingeniería civil y arquitectura

Burj Dubai, el edificio más alto del mundo, en Dubái.

La ingeniería estructural es una rama clásica de la ingeniería civil y, en unos pocos países, de la arquitectura, que se ocupa del diseño y cálculo de la parte estructural en las edificaciones y demás obras. Su finalidad es la de conseguir estructuras funcionales que resulten adecuadas desde el punto de vista de la resistencia de materiales. En un sentido práctico, la ingeniería estructural es la aplicación de la mecánica de medios continuos para el diseño de elementos y sistemas estructurales tales como edificios, puentes, muros (incluyendo muros de contención), presas, túneles, etc.

Introducción

Los ingenieros estructurales se aseguran que sus diseños satisfagan un estándar para alcanzar objetivos establecidos de seguridad (por ejemplo, que la estructura no se derrumbe sin dar ningún aviso previo) o de nivel de servicio (por ejemplo, que la vibración en un edificio no moleste a sus ocupantes). Adicionalmente, son responsables por hacer uso eficiente del dinero y materiales necesarios para obtener estos objetivos. Algunos ejemplos simples de ingeniería estructural lo constituyen las vigas rectas simples, las columnas o pisos de edificios nuevos, incluyendo el cálculo de cargas (o fuerzas) en cada miembro y la capacidad de varios materiales de construcción tales como acero, madera u hormigón. Ejemplos más elaborados de ingeniería estructural lo constituyen estructuras más complejas, tales como puentes o edificios de varios pisos incluyendo rascacielos.

Principios estructurales

Debe entenderse como una carga estructural aquella que debe ser incluida en el cálculo de los elementos mecánicos (fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos) de la estructura como sistema y/o de los elementos que la componen. Las cargas estructurales son generalmente clasificadas como: cargas muertas que actúan de forma continua y sin cambios significativos, pertenecen a este grupo el peso propio de la estructura, empujes de líquidos (como en un dique) o sólidos (como el suelo en un muro de contención), tensores (como en puentes), presfuerzo, asentamientos permanentes; cargas vivas que son aquellas que varían su intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura, tales como el tránsito en puentes, cambios de temperatura, maquinaria (como una prensa), acumulación de nieve o granizo, etcétera; cargas accidentales que tienen su origen en acciones externas al uso de la estructura y cuya manifestación es de corta duración como lo son los eventos sísmicos o ráfagas de viento.

Elementos estructurales

Artículo principal: Elemento estructural

Normalmente el cálculo y diseño de una estructura se divide en elementos diferenciados aunque vinculados por los esfuerzos internos que se realizan unos sobre otros. Usualmente a efectos de cálculos las estructuras reales suelen ser divisibles en un conjunto de unidades separadas cada una de las cuales constituye un elemento estructural y se calcula de acuerdo a hipótesis cinemáticas, ecuaciones de comportamiento y materiales diferenciados.

Los elementos estructurales lineales y bidimensionales más comunes son:

	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

Véase también

• Ingeniería civil
• Ingeniería de la edificación
• Ingeniería sísmica

Enlaces externos

• Portal:Ingeniería. Contenido relacionado con Ingeniería.
• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Ingeniería estructural. Commons
• Weblog dedicado a la divulgación del diseño de estructuras
• Sitio donde se reseñan tópicos de mecánica de sólidos y se brinda bibliografía y ejercicios
• Construnario, Catálogos técnicos sobre ingeniería estructural