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LAS FORMAS ESTRUCTURALES

Los ingenieros civiles, los arquitectos y los constructores han acumulado a lo largo de la historia unas formas que usan en las estructuras que diseñan y/o construyen. Estas formas se diferencian en función de la configuración geométrica (forma) y de las fuerzas internas gobernantes y se combinan para dar como resultado una determinada estructura.

Para su clasificación en este texto se adoptará la nomenclatura de Heinrich Engel en su famoso texto para estudiantes de arquitectura: Sistemas de Estructuras.

Según Engel las estructuras se clasifican en cinco categorías:

1. Estructuras de forma activa; pueden ser a tensión como los cables y a compresión como los arcos y las columnas.Estas estructuras se estudiarán en el próximo capítulo de estas conferencias.

Figura 4.1: “Puente colgante de occidente”, Santa fe de Antioquia, luz principal 286 m , construido entre 1887 y 1895 por José María Villa

2. Estructuras de vector activo: las cerchas, planas o espaciales. Como el estudio de estas formas y los métodos de análisis de ellas ya se trabajaron en cursos anteriores, se hará una breve presentación en el capítulo cinco (5) de estas conferencias, pero la parte fundamental deberá revisarse en el texto de Salazar, ya mencionado, o en los demás textos de la bibliografía.

3. Estructuras de masa activa: las vigas, los pórticos, las placas o losas; son las estructuras que trabajan a flexión. En el capítulo cuatro (4) se hará una revisión de algunos conceptos aplicables a vigas y se extenderán los conceptos de flexión a los pórticos, haciendo énfasis en el dibujo de los diagramas de fuerzas internas. En la asignatura siguiente del plan de estudios se hace el estudio del diseño de las placas de concreto reforzado.

4.Estructuras de superficie activa: las placas planas plegadas; y con curvatura: las carpas, membranas, inflables a tensión, y a compresión: los domos y cascarones. En el capítulo cinco (5) se hace una breve presentación de estos sistemas estructurales, cuyo estudio se ha dejado tradicionalmente para cursos de posgrado en ingeniería civil.

5.Estructuras verticales, propias de las torres o edificios altos llamados «rascacielos»; comprenden estructuras de tubo, tubo en tubo, macropórticos, estructuras con núcleos rígidos, cerchas verticales.

Figura 4.2: Torre Sears en Chicago, acero estructural; el edificio más alto en América, 443 m ; sistema: tubos empaquetados; ingeniero estructural: Fazlur Khan (tomada del sitio web www.bacusa.org)