UN2-2021 - Jimena Gonzalez

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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
UNSJ 
FACULTAD DE ARQUITECTURA 
URBANISMO Y DISEÑO 
Carrera ARQUITECTURA Y URBANISMO 
UNIDA TEMÁTICA 2: 
Solicitaciones estructurales. 
Componente estructural. 
 
EQUIPO DE CATEDRA: 
TITULAR Arq. G. José Pinto 
JEFE TRAB. PRAC Arq. Carlos Reinuaba
JEFE TRAB. PRAC. Arq. Mirtha Segura 
JEFE TRAB. PRAC. Arq. Maria Eugenia Toranzo
AYUDANTE ALUMNO 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
INTRODUCCION 
Toda obra de arquitectura aparece como respuesta a un conflicto entre el hombre y el medio 
ambiente. 
El hombre necesita resguardarse, protegerse, realizar una serie de actividades que requieren la 
conformación de espacios adaptados a esas actividades. 
Ello implica que la arquitectura debe responder a una serie de condicionantes: 
• Condicionantes del ambiente físico: suelo, clima, vegetación, etc.
• Condicionantes funcionales: cada actividad requiere de una determinada organización
funcional.
• Condicionantes formales: aspectos de significado que a su vez tienen que ver con la cultura y
la historia.
• Aspectos sociales: costumbres, usos, modos de vida
• Aspectos tecnológicos: materiales y tecnologías apropiadas.
• Condicionantes económicos.
Es importante concebir al edificio con una ORGANIZACIÓN CONSTRUCTIVA que durante su 
vida posibilite el mantenimiento, las reformas, etc. 
No hay que olvidar la influencia que tendrá sobre los destinatarios y el carácter que puede 
conferir a la ciudad y al paisaje. 
Cuando se habla de una obra de arquitectura, se hace referencia a un sistema, a una totalidad 
analítica. 
Se considera este concepto porque una obra arquitectónica no es un conjunto de cerramientos 
(puertas, ventanas, instalaciones, estructura, etc.) sino un todo en relación al conjunto. 
La estructura es y ha sido siempre un componente esencial de la Arquitectura, y es precisamente el 
Arquitecto quien, durante el proceso de diseño, debe crear o inventar la estructura y darle 
proporciones correctas. 
Consideraciones sobre diseño estructural 
El diseño es un proceso creativo mediante el cual se definen las características de un sistema de 
manera tal que cumpla, en forma óptima, con sus objetivos. 
Precisamente, el objetivo de un Sistema Estructural es equilibrar las fuerzas a las que va a estar 
sometido, y resistir las solicitaciones sin colapso o mal comportamiento (excesivas deformaciones). 
La bondad del diseño depende esencialmente del acierto que se haya tenido en componer un Sistema 
Estructural, o Mecanismo Resistente, que resulte el más idóneo para resistir las acciones exteriores. 
 Desde la primera actividad como diseñador, el Arquitecto deberá organizar en el espacio que está 
creando, los distintos planos o elementos estructurales que aportarán estabilidad (para cargas 
verticales y laterales) a la forma arquitectónica. De esta manera logrará que el fenómeno del equilibrio 
no sólo esté presente en el proceso de diseño, sino que sea uno de sus generadores. 
En la segunda etapa del proceso de diseño, la de anteproyecto, el Arquitecto deberá dar proporciones 
a los elementos estructurales, esto es predimensionarlos de manera de poder asegurar la factibilidad 
del diseño. El conocimiento conceptual del funcionamiento de los distintos mecanismos resistentes es 
una gran ayuda para poder cumplir exitosamente con esta intervención. 
Finalmente, en la etapa de proyecto definitivo, los cálculos y comprobaciones servirán para definir 
detalles, ratificar las proporciones dadas a las piezas estructurales, o en su defecto, rechazar la 
viabilidad del sistema propuesto. 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
OBRA ARQUITECTÓNICA 
EN RELACION A SUS ELEMENTOS 
ESTRUCTURA 
LA ESTRUCTURA COMO ELEMENTO INSEPARABLE DE LA OBRA ARQUITECTÓNICA 
Mecanismo estructural. 
La esencia del PROYECTO ESTRUCTURAL consiste en el desarrollo de una forma material que 
desvíe las fuerzas hacia determinadas direcciones y las lleve al suelo con la máxima eficacia estática 
y material, y con la mínima obstrucción del espacio. El edificio debe concebirse como un conjunto de 
planos resistentes, tanto horizontales como verticales. 
El objetivo principal Para el diseño de un SISTEMA ESTRUCTURAL es el conocimiento 
• Los mecanismos para desviar las fuerzas.
• Los mecanismos resistentes.
• Conceptos de ESTÁTICA,
ESTÁTICA es la parte de la Física que estudia las FUERZAS. Al actuar las fuerzas sobre los cuerpos 
estas producen dos efectos mecánicos La Deformación y el Desplazamiento en el espacio. 
DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA: 
“Conjunto de cuerpos vinculados entre sí y organizados para recibir y resistir las fuerzas que 
actúen sobre estos y transmitirlas al terreno. Implica una determinada organización, tanto 
geométrico como de vínculos. “ 
Los vínculos son los que limitan los desplazamientos posibles de un cuerpo. Existen tres tipos: 
Articulación móvil, anula los desplazamientos en una dirección; 
Articulación fija, impide desplazamientos en las dos direcciones; y 
Empotramiento que anula tanto desplazamientos como giros. 
Es fundamental analizar las cargas que actuarán sobre el edificio considerando su función (vivienda, 
biblioteca, depósito), los materiales que se utilizarán (pesados o livianos), el lugar donde se ubicará 
(vientos, posibilidad de sismos), o el tiempo ya que puede variar su uso o condición 
Al hablar de MECANISMO ESTRUCTURAL se hace referencia al conjunto de planos o elementos 
resistentes, tanto verticales como horizontales, que tienen una determinada forma, dimensión, 
material y ubicación. Debe cumplir condiciones de estabilidad, rigidez, resistencia y ductilidad 
suficientes. Debe tener dimensiones adecuadas al objeto arquitectónico y debe ser factible de ser 
construido. 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
Elementos y Tipologías estructurales. 
Estructuras resistentes 
El concepto de estructura que posee el común de la gente es el de un elemento físico - espacial que 
tiene forma de una viga, de un marco, de un arco, de una armadura, etc., pero no lo asocia a la carga 
que resiste ni al sistema de apoyo. 
La estructura es un elemento o conjunto de varios elementos estructurales (cimientos, 
vigas, muros, losas) que trabajan en forma interrelacionadas para resistir las cargas 
dadas y transmitirlas al terreno por medio de apoyos. 
Los elementos básicos que las componen son: 
LOSA 
VIGA 
COLUMNA 
MURO 
BASE 
LOSA: es un elemento estructural monolítico de espesor relativamente pequeño. 
Se usa para cubrir áreas. Distribuye la carga horizontalmente en una o más direcciones dentro de un 
solo plano mediante flexión. Su característica geométrica, es que la dimensión del ancho y el largo 
son más grandes, con respecto a la altura. En obra podemos trabajar con distintos tipos de losa: Losa 
pretensada o Cerámica, Losa maciza armada en una dirección y Losa maciza armada en dos 
direcciones. 
EJEMPLO DE ARMADO DE LOSA PRETENSADA 
EN OBRA 
COLUMNA 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
LADRILOS CERÁMICOS PARA 
 ARMAR LOSA PRETENSADA 
• COLUMNA
Elemento vertical capaz de resistir las cargas y momentos transmitidos por las vigas.
Trabajan fundamentalmente por flexo compresión.
Su característica geométrica es que la altura es mayor que el largo y el ancho.
Suelen ser de hormigón armado, acero, madera, etc y la sección varía entre cuadrada, rectangular y
circular.
En un esquema estructural ó Plano de estructuras encontramos las columnas
Denominadas Columnas de Carga y las llamadas Columnas de Encadenado.
Difieren entre ellas en el diámetro de la armadura ya que las de Carga son las de cálculo o
estructurales y las de encadenado son las que enmarcan ó encadenan muros. La armadura responde
a un cálculo estructural. Encontramos dentro del hormigón de la columna la armadura principal o de
cálculo y los estribos que también responden al dimensionamiento de un cálculo previo.
El hormigón que se utiliza debe responder a las características del Hormigón Estructural.
ARMADO DE COLUMNAS EN OBRA 
NERVIOSPARA ARMAR LOSA 
PRETENSADA 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
• VIGA:
Elemento estructural cuyo eje principal es recto y su misión fundamental es servir de sustento a las
losas. Se utilizan para soportar directamente cargas muertas y vivas que obran sobre la estructura
resiste generalmente a flexión.
Las características geométricas es que el largo es comparativamente mayor que el ancho y la altura.
Otra característica es que el eje puede ser horizontal o inclinado, pero no vertical.
Suelen ser de hormigón armado, acero, madera, etc.
En un esquema estructural ó Plano de estructuras encontramos las vigas denominadas Vigas de
Carga, las Vigas de Encadenado y las llamadas Vigas Dintel.
Difieren entre ellas al igual que las columnas, en el diámetro de la armadura ya que las de Carga son
las de cálculo o estructurales, las de Encadenado son las que enmarcan ó encadenan muros y las
Dintel enmarcan puertas y ventanas.
La armadura también responde a un cálculo estructural.
Encontramos dentro del hormigón de una viga la armadura principal o de cálculo y los estribos.
El hormigón que se utiliza debe responder a las características del Hormigón Estructural.
ARMADO DE VIGAS EN OBRA
• MURO
Elemento vertical que sirve para cerrar un espacio. Los más comunes son los muros de mampostería
con la tecnología adecuada para resistir fuerzas laterales en su plano: puede actuar de forma
independiente o interrelacionado con la estructura.
ARMADO DE MURO EN OBRA 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
• BASES-CIMIENTOS O ZAPATAS:
Toda estructura se debe apoyar sobre una base resistente que suele estar por debajo del nivel del
suelo. Los elementos estructurales que vinculan la estructura con el suelo se los denominan
FUNDACIONES, y en particular llamaremos BASE al elemento estructural que sirve de apoyo a la
columna que transmite la carga al suelo. Sus características geométricas es que el largo, el ancho y la
altura son similares. La mayor parte de las estructuras tienen cimientos de hormigón, que evitan que
se hunda por su propio peso. Están sometidos a esfuerzos de compresión principalmente.
ARMADO DE ZAPATA EN OBRA ARMADO DE BASE EN OBRA 
CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS 
La forma de las estructuras depende principalmente del destino de la misma. 
No son los mismos requerimientos para cubrir un espacio, o para salvar un claro, o para almacenar 
agua. 
Las estructuras podemos clasificarlas en: 
• Estructuras planas; aquella cuyos elementos geométricos están contenidos en un plano, así
como su sistema de carga y sus apoyos.
• Estructuras espaciales, cuando sus elementos geométricos no están contenidos dentro de
un plano o, cuando pudiendo estarlo, su sistema de carga o de apoyos no se ubica dentro de
este plano.
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
Dentro del plano podemos distinguir varios tipos de estructuras por su geometría: 
1. Estructuras rectas Pueden ser vigas horizontales o inclinadas y columnas que son elementos
generalmente verticales. Es posible conformar una estructura compuesta por dos columnas y una viga
a lo que denominamos marco o pórtico
2. Estructuras curvas Pueden ser arcos circulares, elípticos o parabólicos. Los cables también son
estructuras curvas (aunque pueden ser rectas). Los cables siempre trabajan con esfuerzos de tensión
y pueden ser parabólicos, elípticos, según el sistema de carga que soporten
3. Estructuras de superficie Son fundamentalmente muros y losas. Los primeros son estructuras
que se alojan en planos verticales. Las segundas por lo general son elementos que se presentan
horizontales.
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
Las cargas que actúan sobre una estructura. 
Las cargas en una estructura son las fuerzas que actúan en ella y producen cambios en el estado de 
tensiones y deformaciones de los elementos que conforman edificación. 
Las cargas pueden ser clasificadas: 
1) Desde el punto de vista de su superficie de acción,
Las cargas pueden ser:
• Cargas concentradas o puntuales: son aquellas que se consideran,
para su análisis, aplicadas en un punto.
• Cargas distribuidas o repartidas son aquellas que se consideran
aplicadas a lo largo de una línea (en el plano).
Estas cargas están dadas en unidades de fuerza entre unidades de longitud. Ejemplo 1kg/m. 
2) desde un punto de vista de su permanencia en:
1. Cargas vivas
2. Cargas muertas
3. Cargas accidentales
Se consideran cargas vivas a las fuerzas gravitacionales que 
obran en una construcción y que no tienen carácter 
permanente ej.las personas 
Se consideran cargas muertas a las fuerzas gravitacionales 
que obran en una construcción y tienen carácter permanente 
ej. Un muro, o el peso propio de la estructura. 
Se consideran cargas accidentales a las fuerzas que actúan 
en una construcción, que no son gravitacionales y no tiene 
carácter permanente ej. Viento ó-sismo 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
3) Por último, podemos clasificar las cargas de acuerdo con la forma en que actúan
• Cargas activas
• Cargas reactivas
• Cargas internas
Llamamos cargas activas a las fuerzas a las que está sometida una construcción que debe soportar, 
como son cargas vivas, cargas muertas, cargas accidentales. 
Llamamos cargas reactivas aquellas con las cuales responden los apoyos a las cargas activas para 
tener en equilibrio un elemento o una construcción. 
Las cargas reactivas pueden estar dadas por otro elemento o por el terreno en que se apoyan. 
Llamamos cargas internas a aquellas con las que responde una sección de un elemento para estar 
en equilibrio, tanto con las cargas activas como reactivas, a la izquierda o derecha, de dicha sección. 
Imaginemos las fuerzas a las cuales puede estar sometido un puente ferroviario: 
• la carga que ejerce la propia estructura del puente por la acción de la gravedad, dada por su
peso propio, que es una carga uniformemente distribuida o repartida a lo largo de todo el
puente y se denomina carga muerta.
• la que ejerce el paso del ferrocarril , que es una carga viva, constituida por un conjunto de
fuerzas concentradas móviles
• la fuerza ejercida por el empuje del viento es una carga accidental, para la cual debe estar
diseñado el puente; esta carga cambia de magnitud y dirección.
• la fuerza de impacto producida por el golpe de la locomotora en las juntas abiertas entre rieles
y el cabeceo de la misma son otras cargas que deberá soportar el puente.
• Existe la posibilidad de que en algún momento se produzcan cargas laterales originadas por
un sismo.
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
 Los apoyos en la estructura. 
Llamamos apoyo a la forma de unión entre una estructura y el sistema tierra, o a la forma de unión 
entre una estructura y otra cuando la primera resulta ser una carga para la segunda. 
Un elemento, una estructura o el sistema tierra resultan ser un apoyo si y sólo si están cargados por el 
elemento o la estructura que reciben. 
Para entender los apoyos y sus características es necesario conocer tres condiciones que los definen: 
- los desplazamientos que pueden existir en un cuerpo en el plano y en el espacio.
Desplazamientos lineales y angulares
-
• - el concepto de grado de libertad. : es el número de desplazamientos independientes, que no
están restringidos. Puede hablarse de grado de libertad de un punto, de un elemento o de una
estructura.
• el concepto de vínculo - : elemento que no permite uno de los tres desplazamientos en el
plano o uno de los seis desplazamientos en el espacio en un punto de un cuerpo
EN EL PLANO EN EL ESPACIO 
Móvil 
Fijo 
Empotramiento 
Móvil 
Rótula 
Empotramiento 
Apoyo continuo 
Bisagra 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
Apoyos en el plano 
• Apoyo libre o apoyo móvil aquel que tiene sólo una reacción y con
ella restringe un solo desplazamiento, permitiendo giros en la barra
(desplazamientos angulares) y desplazamientos lineales
perpendiculares a la carga reactiva. Es un apoyo de un solo vínculo.
El apoyo libre o móvil restringe un desplazamiento lineal en el
sentido en que se presentala reacción.
- Apoyo fijo o apoyo articulado al que responde con dos
reacciones a las cargas activas y con ellas restringe los dos
desplazamientos lineales que existen en el plano, permitiendo desplazamientos angulares. Es un
apoyo de dos vínculos.
• Empotramiento al apoyo que responde con tres reacciones, y con ellas restringe los
desplazamientos posibles en el plano (dos lineales y un angular). Es un apoyo de tres vínculos.
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
- Condiciones de equilibrio de los cuerpos.
1) Rigidez: Una estructura es rígida cuando no se deforma a pesar de los esfuerzos a los que está
sometida.
2) Estabilidad: Una estructura es estable cuando es capaz de mantenerse en pie, sin caerse ni
desmoronarse debido a las cargas que actúan sobre ella.
Un cuerpo está en equilibrio cuando se encuentra en reposo o tiene un movimiento uniforme. 
Analíticamente se expresa cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es nula, se 
afirma así que el sistema de fuerzas no produce efecto alguno sobre el cuerpo y se dice que el 
sistema de fuerzas está en equilibrio. 
ESTATICIDAD DE LAS ESTRUCTURAS 
ISOSTÁTICAS 
Cuando en una estructura se cuenta con un número igual de incógnitas que las ecuaciones estáticas 
de que se dispone, decimos que la estructura es isostática y podrá resolverse ante cualquier 
deformación impuesta a la estructura, ésta tiende a volver a su situación inicial 
HIPERESTÁTICAS 
Cuando una estructura tiene un número mayor de incógnitas que de ecuaciones estáticas, decimos 
que la estructura es hiperestática y no podrá resolverse, si no se cuenta con conocimientos de 
resistencia de materiales que permitan fijar una geometría de la deformación 
INESTABLES 
Cuando para una estructura se cuenta con un número menor de incógnitas que de ecuaciones de la 
estática, decimos que la estructura es hipostática o inestable, y no tiene solución. 
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INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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TENSIONES BASICAS 
Todo sólido experimenta deformaciones al ser solicitados por fuerzas exteriores. Al iniciarse la 
deformación, se originan en las partículas fuerzas interiores crecientes con la intensidad de las 
fuerzas exteriores hasta equilibrarlas. Alcanzada dicha situación se dice que en todas las partículas 
del cuerpo existe equilibrio entre fuerzas interiores y exteriores (equilibrio interno). 
De las tensiones existentes se 
estudiarán las básicas, 
compresión y tracción, en 
las cuales el material “trabaja” 
con la misma intensidad en 
toda su sección; y los 
esfuerzos compuestos, 
flexión, en donde el “trabajo” 
no se da homogéneamente 
(existencia de fibras 
traccionadas, neutras y 
comprimidas). 
1) Compresión:
Es un esfuerzo normal de fuerzas convergentes con igual dirección y sentido 
contrario. Las partículas del material tienden a apretarse entre sí, produciendo 
una deformación en el material que consiste en el acortamiento de la pieza en el 
sentido de la dirección de la fuerza y el engrosamiento de la sección transversal 
a la dirección del esfuerzo. Es importante mencionar que la compresión se da en 
piezas relativamente cortas ya que de lo contrario se producirá el fenómeno del 
pandeo (flexión lateral que ya se mencionará más adelante). 
2) Tracción:
3) Flexión:
 
Al igual que la compresión es un esfuerzo normal de fuerzas, con misma
dirección y sentido contrario pero que divergen, por lo cual la deformación
estará dada por el alejamiento de las partículas que conforman el material,
alargando la pieza en el sentido de la dirección de la fuerza y la reducción
de la sección transversal a la dirección del esfuerzo
Está dada por la combinación de los dos estados básicos de tensión
compresión y la tracción. Se produce cuando una pieza es sometida a
esfuerzos perpendiculares a su eje longitudinal y apoyado en uno o más
puntos no coincidentes con la recta de acción de cargas. La deformación
consiste en el alargamiento de las fibras traccionadas y el acortamiento de
las comprimidas.
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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SISTEMAS ESTRUCTURALES 
La primera decisión estructural respecto a la realización material del proyecto arquitectónico es la 
elección del mecanismo estructural. 
Las condiciones que debe de cumplir una buena estructura son las siguientes: 
- ser resistente
- ser estable
Clasificación de Sistemas Estructurales 
Los sistemas estructurales se agrupan en las siguientes categorías: 
1. Sistema cuyos elementos principales trabajan a tracción o compresión simples, tales
como los cables, arcos,. 
2. Sistemas cuyos elementos trabajan a flexión, corte y compresión, tales como las,
vigas, dinteles, pilares, columnas y pórticos. 
3. Sistemas cuyos elementos se encuentran en estado de tensión superficial, tales
como los entramados, placas, membranas y cáscaras 
Sistema cuyos elementos principales trabajan a tracción 
Armazones 
Están formadas por piezas como barras, tubos, pilares, vigas, o cables 
unidos entre sí para formar una especie de esqueleto o armazón. Según la 
disposición de sus elementos pueden ser: 
Trianguladas: Se construyen mediante unión de barras que van formando 
triángulos. 
Ejemplos: torres del tendido eléctrico, grúas, soportes de antenas, puentes 
de hierro, etc. 
Entramadas: Tienen elementos verticales y horizontales que se unen entre 
sí, formando una especie de malla. Los elementos horizontales se apoyan en 
los verticales. Ejemplos: estructura de un edificio, vallas de jardín, travesaños 
de una silla, marcos de ventanas, andamios, etc. 
Colgadas: El peso es soportado por cables que están unidos a otros 
elementos más robustos como muros o torres resistentes. Ejemplos: puentes 
colgantes 
Los armazones son también tradicionales, habiendo progresado con la 
experiencia y la disponibilidad de materiales. La tienda es una manifestación 
de este tipo de estructura en el que la membrana exterior está tensa gracias 
al esqueleto interno. 
Puente “Golden Gate”. 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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Sistemas cuyos elementos trabajan a flexión, corte y compresión 
• Construcción Compacta
Son estructuras muy pesadas y macizas, construidas con elementos muy gruesos, anchos y 
resistentes. 
La construcción compacta descansa sobre pesadas masas de muros homogéneos dentro de los 
cuales las fuerzas de compresión tienen una distribución uniforme. 
Es la más intuitiva y va desde la caverna y el templo de piedra hasta el muro de carga de ladrillo. 
Antiguamente los constructores utilizaron las virtudes de la piedra y su capacidad de recibir carga a 
compresión. Con gran ingenio se emplearon para conformar espacios que transfirieran reacciones no 
verticales mediante arcos, bóvedas, cúpulas y arbotantes a la cimentación. Ejemplos: grandes presas, 
antiguas iglesias o puentes de piedra y grandes pilares o arcos, pirámides, acueductos, 
Sistemas cuyos elementos se encuentran en estado de tensión superficial, 
Lámina 
Están constituidas por láminas o paneles resistentes y delgados formando carcasas, que envuelven y 
protegen las piezas internas del objeto. La resistencia de estas carcasas se consigue dándoles a las 
láminas una determinada forma. 
 Una membrana es una hoja de material tan delgada que para todo fin práctico, puede desarrollar 
solamente tracción. 
En estas estructuras la superficie define el espacio y soporta las cargas simultáneamente. Estas 
estructuras se han hecho realidad solo recientemente gracias a la disponibilidad de nuevos 
materiales. 
Cubierta del estadio olímpico de Munich Aeropuerto Internacional Denver, Colorado 
1996 
Alemania,1972 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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Combinación de sistemas 
La mayoría de las estructuras son mezclas de sistemas diferentes. Es normal resolver un edificio con 
una cubierta laminar sobre una estructura de armazón y cimentar todo con una zapata corrida (que en 
realidad es un muro de carga), pero es importante respetar la lógica estructural en los puntos de 
continuidad de un sistema a otro y evitar todo cambio brusco en la transmisión de cargas.Características generales de los materiales estructurales: madera, hierro y hormigón. 
En el estudio o diseño de estructuras, interesan las propiedades particulares de los materiales. Estas 
propiedades críticas se pueden dividir en propiedades estructurales esenciales y propiedades 
generales. 
Propiedades estructurales esenciales: 
- Resistencia: puede variar para los diferentes tipos de fuerzas, en diferentes direcciones, en
diferentes edades o diferentes valores de temperatura o contenido de humedad.
- Resistencia a la deformación: grado de rigidez, elasticidad, ductilidad; variación con el tiempo,
temperatura, etc.
- Dureza: resistencia al corte de la superficie, raspaduras, abrasión o desgaste.
- Resistencia a la fatiga: pérdida de la resistencia con el tiempo; fractura progresiva; cambio de forma
con el tiempo.
- Uniformidad de estructura física: vetas y nudos en la madera, agrietamiento del concreto, planos
cortantes en la roca, efectos de la cristalización en los metales.
Las propiedades generales: 
- Forma: natural, remoldada o reconstituida.
- Peso: como contribuyente a las cargas gravitacionales de la estructura.
- Resistencia al fuego: combustibilidad, conductividad, punto de fusión y comportamiento general de
altas temperaturas.
- Coeficiente de expansión térmica: relacionado con las cambios dimensionales debidos a las
variaciones de temperatura.
- Durabilidad: resistencia al clima, pudrición, insectos y desgastes.
- Apariencia: natural o modificada.
- Disponibilidad y uso.
La elección de materiales debe hacerse a menudo con base en varias propiedades, tanto
estructurales como generales. Se tiene que categorizar las diversas propiedades, según su
importancia.
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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ELECCIÓN DEL MATERIAL: 
• Propiedades del material (dureza, flexibilidad, conductividad eléctrica, etc.)
• Disponibilidad (si el material es abundante o escasea, donde se encuentra, transporte, etc.)
• Procesos de fabricación (Si se puede fabricar, que procesos conlleva, contaminación, etc.)
• Costes (lo que cueste al final, sumando obtención, transporte, transformación, venta, etc.)
MADERA: 
Las limitaciones de forma y tamaño se han ampliado mediante la laminación y los adhesivos. Las 
técnicas especiales de sujeción han hecho estructuras de mayor tamaño mediante un mejor 
ensamble. La combustibilidad, la podredumbre y la infestación de insectos se pueden retardar con la 
utilización de impregnaciones químicas. El tratamiento con vapor o gas amoniacal puede hacer 
altamente flexible a la madera, permitiéndole asumir formas plásticas. 
ACERO: 
El acero se usa en gran variedad de tipos y formas en casi cualquier edificio. El acero es el material 
más versátil de los sistemas estructurales. También es el mas fuerte, el mas resistente al 
envejecimiento y el mas confiable en cuanto a calidad. El acero es un material completamente 
industrializado y esta sujeto a estrecho control de su composición y de los detalles de su moldeo y 
fabricación. Tiene las cualidades adicionales deseables de no ser combustible, no pudrirse y ser 
estable dimensionalmente con el tiempo y los cambios de temperatura. Las desventajas son su rapida 
absorción de calor y la perdida de resistencia (cuando se expone al fuego), corrosión (cuando se 
expone a la humedad y al aire). 
Hormigón: 
La estructura de hormigón armado está compuesta por diferentes materiales que trabajan en conjunto 
frente a la acción de las cargas a que está sometida. Los materiales que intervienen en su 
composición son: 
• Acero:
El acero presente en las barras y mallas, en las Armaduras cumple la misión de ayudar a soportar los 
esfuerzos de tracción y corte a los que está sometida la estructura. 
• Hormigón:
El hormigón tiene resistencia a la compresión, mientras que su resistencia a la tracción es casi nula. 
Tengamos en cuenta que un hormigón convencional posee una resistencia a la tracción diez veces 
menor que a la compresión. 
Los refuerzos de acero en el hormigón armado otorgan ductilidad al hormigón, ya que es un material 
que puede quebrarse por su fragilidad. 
En zonas de actividad sísmica regular, las normas de construcción obligan la utilización de cuantías 
mínimas de acero a fin de conseguir ductilidad en la estructura. 
ALUMINIO: 
Se usa para una gran variedad de elementos estructurales, decorativos y funcionales en la 
construcción de edificios. Las principales ventajas son su peso ligero y su alta resistencia a la 
corrosión. Entre las desventajas están su suavidad, su baja rigidez, sus grandes variaciones de 
dimensión por su expansión térmica, su baja resistencia al fuego y su costo relativamente alto. 
MAMPOSTERÍA: 
Se usa para describir una variedad de formaciones que constan de elementos separados entre si por 
algún elemento aglutinante. Los elementos pueden ser roca bruta o cortada, losetas o ladrillos cocidos 
de arcilla, o unidades de concreto. Tradicionalmente, el aglutinante es mortero de cemento-cal. 
Muros Portantes incluyen un tipo de estructuras donde los elementos verticales resistentes son los 
muros, y no los pilares como en el caso de las Estructuras de Hormigón Armado 
 Dentro de este tipo de estructura, podemos diferenciar a aquellas que no poseen armaduras, y por lo 
tanto tienen baja resistencia a la flexión y las que disponen de armadura, que las asemeja a las 
estructuras de hormigón armado. 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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PLÁSTICOS: 
Los elementos de plástico representan la mayor variedad de uso de la construcción de edificios. 
Algunos de los principales problemas con los plásticos son su falta de resistencia al fuego, escasa 
rigidez, expansión térmica e inestabilidad química o física con el tiempo. 
Algunos de los usos importantes en la construcción son: 
- Sustituto del vidrio
- Revestimiento
- Adhesivos
- Elementos moldeados
- Espumas
MATERIALES DIVERSOS: 
VIDRIO: el vidrio ordinario posee considerable resistencia, paro tiene las características indeseables 
de ser frágil y de fácil fragmentación por impacto. Un tratamiento especial puede aumentar su 
resistencia a las cargas y al impacto, pero es costoso para usarlo en grandes cantidades. Es 
inconcebible el uso de este material en construcciones de gran escala. Sin embargo, se usa para 
revestimientos, así como ventanearía transparente. 
FIBRA DE VIDRIO: es una forma fibrosa, en la cual es capaz de acercarse a su resistencia ideal 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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PLANTEO ESTRUCTURAL 
Al momento de realizar ó diseñar un Planteo Estructural debemos optimizar la manera de absorber 
los esfuerzos y transmitirlos mediante los elementos estructurales que indicaremos a continuación. 
Debemos determinar la materialidad del sistema constructivo a emplear, teniendo en cuenta aspectos 
ya mencionados como: Regiones (Climáticas, sísmicas, etc.) Destinos de obras, Superficies y luces a 
cubrir, etc. 
 La cantidad de plantas que componen un planteo estructural está dado por el número de niveles del 
proyecto más uno. 
El análisis del Planteo Estructural comienza en el nivel superior, es decir de arriba hacia abajo al igual 
que el Cálculo Estructural. 
Debemos conocer los elementos que intervendrán e influirán en los espacios y como se transmitirán a 
espacios inferiores y por último como se irán derivando hasta el suelo. 
No hay una única solución estructural para un diseño arquitectónico, esto depende de los diversos 
criterios que puedan tener los proyectistas de los mismos. 
En un esquema tipo ej: Edificio de varios niveles encontraremos: 
• Planta de Techo
• Planta/s de Entrepisos
• Planta de Fundación
El planteo estructural se puede resolver como se mencionó anteriormente siguiendo la forma de 
transmisión de las cargas del sistema estructural adoptado. 
• Losas de Hormigón Armado ( Macizas o pretensazas) y Techos livianos ( Metálicos ó de
Madera)
• Vigas de Hº A , Reticulados metálicos o Perfilería, Vigas de Madera.
• Columnas de Hº A , Columnas metálicas, Columnas de Madera.
• Fundaciones ( dependerá delsuelo de fundación ,Cimiento, Base, Zapata ;pozo Romano)
• Muros Portantes
Plantas Estructurales 
SIMBOLOS GRÁFICOS 
Viga de Carga 
 VC 
 Viga de Arriostramiento 
 VA 
Viga de Encadenado 
 Viga de Fundación 
 VF Columna de Carga CC 
Columna de Encadenado CE 
Base B 
Losa L1 
 Viga de Carga 
 Viga de Encadenado
VE
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
21 
EJEMPLOS - DETALLES DE CUBIERTAS- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Losa Losa Losa Losa CerámicaCerámicaCerámicaCerámica 
1. Baldosa y mezcla 60 kg/m2.
2. Aislación hidráulica 5 kg/m2
3. Aislación térmica 60 kg/m2 
4. Peso propio 245 kg/m2 
5. Cielorraso 26 kg/m2 
 g = 396 kg/m2 
6. Sobrecarga p = 100 kg/m2
7. TOTAL q = 496 kg/m2 
Losa MacizaLosa MacizaLosa MacizaLosa Maciza
1. Peso propio tanque (100Kg/3,10 m2) 32 kg/m2
2. Peso del agua (1000Kg/3,10 m2) 323 kg/m2 
3. Peso losa (e = 10cm) 240 kg/m2 
4. TOTAL q = 595 kg/m2 
Techo de MaderaTecho de MaderaTecho de MaderaTecho de Madera 
1. Aislación hidráulica 5 kg/m2 
2. Aislación térmica 2 kg/m2 
3. Machimbre 10 kg/m2 
4. Alfajía 10 kg/m2 
5. Tirante 10 kg/m2 
6. Tejas 40 kg/m2 
q peso .propio = 77 kg/m2 
 q sobrecarga. = 12 kg/m2 
 q total = 89 kg/m2 
7. 89 kg/m2 x 0,7m = 62,3 kg/m
 
8. q. nieve= 30 kg/m2 x k = 27 kg/m K = cos α = 0,90 α = 25º 50´ 
 
9. q. pp + q. sob + q. nieve ≅ 99kg/m
Techos LivianosTechos LivianosTechos LivianosTechos Livianos 
 Reticulado VM ó CerchaReticulado VM ó CerchaReticulado VM ó CerchaReticulado VM ó Cercha 
 Tirantes K ó TTirantes K ó TTirantes K ó TTirantes K ó T 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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ANEXO INFORMACION 
1. SISTEMA DE ENGEL
2. PROCESO DE DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA- ESTRUCTURAL EN ZONA
SISMICA
1-SISTEMA DE ENGEL
Considera que para la modificación de las direcciones de las fuerzas, cada estructura se puede 
clasificar en una de estas cinco categorías de sistemas estructurales: 
1. Sistemas de forma activa
2. Sistemas cuyos elementos trabajan a tracción y compresión
3. Sistemas que actúan debido a la masa o continuidad de la materia
4. Sistemas que actúan por su continuidad superficial
5. Sistema de transmisión vertical de las cargas
Sistemas de forma activa o sistemas estructurales en estado de 
tracción o compresión simples Son aquellos sistemas 
estructurales que encauzan las fuerzas exteriores por medio de 
simples tensiones normales: el cable colgante por tracción, y el 
arco por compresión. 
Dado que su forma coincide con el flujo de los esfuerzos, 
representan el camino natural de las fuerzas expresado en la 
materia. Los sistemas estructurales de forma activa desarrollan 
esfuerzos estructurales en sus extremos, los cuales deben ser 
absorbidos. 
Son los sistemas más económicos para cubrir grandes luces, 
desde el punto de vista de la relación peso – luz. 
SISTEMAS DE FORMA ACTIVA 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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Son los denominados sistemas reticulados planos o espaciales. Están 
conformados por barras unidas entre sí en puntos denominados 
nodos.Efectúan el cambio de dirección de las fuerzas descomponiendo 
las exteriores por medio de dos o más miembros, mantenidos 
verticalmente en equilibrio por fuerzas opuestas dispuestas 
convenientemente. 
Cada uno de los elementos (barras) trabaja sólo a compresión o a 
tracción. 
Los sistemas de vector activo pueden ser planos o bien pueden 
distribuirse las fuerzas en superficies curvas o en espacios 
tridimensionales. 
El mecanismo de descomposición de fuerzas de los sistemas de vector 
activo puede aplicarse a otros tipos estructurales: arcos, bóvedas, 
pórticos o láminas, cuando debido al peso propio, estos han llegado al 
límite de lo realizable. Tienen como ventajas el poco peso, las ilimitadas 
posibilidades de expansión en tres direcciones con elementos 
normalizados, permiten cubrir grandes luces sin apoyos intermedios. Son 
muy aptos como sistemas estructurales verticales para edificios de gran 
altura. 
Son los sistemas constituidos por vigas y columnas, pórticos 
articulados o rígidos, simples o múltiples, por losas, etc. 
Estos elementos estructurales no solo resisten fuerzas en la 
dirección de su eje, sino también perpendiculares al mismo, 
desviándolas a sus extremos. 
De esta manera permiten resolver el conflicto entre la 
verticalidad de las cargas y la dirección horizontal del 
espacio útil. El trabajo a flexión es la característica de los sistemas de 
masa activas (curvatura de su directriz) 
El mecanismo sustentante es una combinación de esfuerzos de 
tracción y compresión (que originan un par que equilibra el momento 
exterior) así como de esfuerzos de corte. 
Poseen predominantemente forma rectangular en sección y planta. 
SISTEMAS CUYOS MIEMBROS TRABAJAN A 
TRACCIÓN Y COMPRESIÓN 
SISTEMAS QUE ACTÚAN DEBIDO A LA MASA O 
CONTINUIDAD DE LA MATERIA: 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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Están constituidas por las cáscaras, láminas de revolución, paraboloides hiperbólicos, etc. 
La forma de la superficie determina el mecanismo sustentante. 
Los dos requisitos de una superficie activa son: 
• La continuidad superficial :Una forma correcta que transmita las fuerzas actuantes y las reparta en
toda la superficie. Uno de los problemas a resolver en este tipo e estructuras es la rigidización del
borde y del perfil superficial.
• Permiten la cobertura de grandes luces, con peso escaso.
Carecen de un mecanismo de trabajo propio. 
Emplean para la dirección y transmisión de los sistemas de fuerzas, mecanismos de forma, vector, 
masa, ó superficie activos. Requieren continuidad de los puntos que trasladan las cargas al suelo. 
SISTEMAS QUE ACTÚAN POR SU CONTINUIDAD SUPERFICIAL 
(DE SUPERFICIE ACTIVA O DE TENSIÓN MEMBRANAL) 
SISTEMA DE TRANSMISIÓN VERTICAL DE 
LAS CARGAS 
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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2-PROCESO DE DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA
CONDICIONES A TENER EN CUENTA PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL EN ZONA SISMICA 
Desde la cubierta a la fundación, pasando por los niveles intermedios, debemos plantear un primer 
mecanismo estructural para la transmisión del conjunto hipotético de las cargas al suelo. 
Las condicionantes físicas de los materiales y la articulación de los sistemas básicos definidos desde 
el partido y croquis del diseño arquitectónico se retroalimentan compatibilizando la imagen y la 
funcionalidad arquitectónica con la imagen y la funcionalidad que aporta el sistema estructural 
Condiciones mínimas de estabilidad 
Para el diseño sísmico en particular, se manejan en la 
actualidad métodos de análisis estructural basados en 
hipótesis (simplificadas o no) que tratan de 
representar, lo más fielmente posible, el hecho físico 
real o comportamiento del edificio en el momento del 
sismo. 
Uno de los métodos de diseño que se utiliza está 
basado en efectos estáticos equivalentes. Esto 
significa que se consideran fuerzas horizontales 
aplicadas al edificio de manera que produzcan efectos 
similares a los que sufriría en el momento del sismo. 
En definitiva, se quiere con ello predecir el 
comportamiento del edificio 
Aspectos formales de la estructura 
Los sismos han demostrado repetidamente que las estructuras más simples tienen la mayor 
oportunidad de sobrevivir. Teniendo en cuenta que el sismo es un hecho físicamente dinámico, es 
necesario contar con cierta: 
- SIMETRÍA ESTRUCTURAL: REGULARIDAD EN PLANTA Y EN ALTURA.
La estructura debe: 
- ser simple;
- ser simétrica;
- no ser demasiado alargada en planta o elevación;
- tener los planos resistentes distribuidos en forma
uniforme;
- tener elementos estructurales horizontales en los
cuales se formen articulaciones antes que en los
elementos verticales.
- haber sido proyectada de modo tal que los elementos
estructurales se relacionen de manera depermitir el
buen detallado de las uniones.
Sin lugar a dudas, la restricción a la libertad
arquitectónica que implican los conceptos anteriores,
agrega un condicionante más al diseño en zonas
sísmicas, pero por otra parte obligan al proyectista a
incorporar conceptos básicos de equilibrio y
organización u ordenamiento estructural desde la
primera etapa del proceso de diseño.
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
26 
Configuración en planta 
Se ha hablado de la necesidad de proyectar 
plantas estructurales regulares, con el fin de 
poder predecir su comportamiento, con el 
método basado en efectos estáticos 
equivalentes (fuerzas hipotéticas que producen, 
en la construcción, los mismos efectos que la 
acción sísmica). 
La posición de los planos resistentes en la 
planta, y con relación al centro de masas, 
puede producir situaciones desfavorables 
desde el punto de vista del diseño, generando 
torsiones iniciales importantes. 
En este caso se denominan torsiones de 
diseño. 
Mientras más largo sea un edificio en planta, 
hay mayores posibilidades de que sus 
extremos se muevan en forma diferente, 
resultando difícil prever sus efectos, como se 
observa en la figura MII-6c. 
 Las plantas asimétricas con salientes 
significativos con forma L o T bajo acciones 
sísmicas presentan vibraciones complejas. 
- Las plantas en forma de H con salientes
significativos a pesar de que poseen simetría
presentan problemas, porque es difícil prever
su comportamiento.
- Si la forma H tiene como objeto dar un poco
de movimiento a la fachada a través de
pequeñas entrantes, puede adoptarse con
confianza.
- Los cubos extremos de ascensores o
escaleras no son recomendables pues tienden
a comportarse independientemente, causando
efectos torsionales, difíciles de predecir.
INTRODUCCION A LA TECNOLOGIA 
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SISTEMAS ESTRUCTURALES RESISTENTES A FUERZAS LATERALES 
La mayoría de los sistemas estructurales de edificios lateralmente resistentes consisten en alguna 
combinación de elementos verticales con elementos horizontales o inclinados. 
 Los elementos verticales más comunes son los muros de mampostería con la tecnología adecuada 
para resistir fuerzas laterales en su plano, las triangulaciones y los marcos rígidos o pórticos. 
El elemento horizontal más frecuente es la estructura de cubierta o entrepiso, con suficiente 
resistencia y rigidez para crear un plano indeformable denominado diafragma. 
PLANOS VERTICALES 
En la figura se ilustra una estructura donde la asimetría de 
los planos verticales resistentes hace que no coincida el 
centro de rigidez (o centro de resistencia) con el centro de 
masa (en este caso coincidente con el centro de gravedad 
de la planta, como suele ocurrir frecuentemente). 
Esta no coincidencia entre centro de rigidez y centro de 
masas produce un efecto de torsión que habrá que tratar de 
minimizar cuando se trabaje en las distintas etapas del 
diseño arquitectónico. 
Es conveniente recomendar que en zonas sísmicas no se 
diseñen configuraciones en planta que presenten 
excentricidades 
La figura ilustra diversas situaciones referidas a la ubicación en planta de los planos resistentes 
verticales y las condiciones de estabilidad frente a la acción de fuerzas laterales que producen 
traslación o rotación del sistema estructural.