Introduccion a Tipos Estructurales 2

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Desgrabación de Arquitectura. 
Nivel: 1. 
Materia: Introducción a Tipos Estructurales (ITE). 
Catedra: Beatriz Pedro / Ex Roizen Ac Pisan. 
 
Cargas: Acciones Sobre Las Estructuras 
Vamos a tratar de profundizar, cuáles son las acciones que un edificio tiene 
que soportar. 
Ya centrándonos en los edificios, tenemos una variedad de elementos 
estructurales que van a llevar carga hacia el suelo entonces esos elementos 
vienen tomando las cargas y las hacen bajar a distintas columnas o por vigas 
que se encuentran con esas columnas y van en causando ese camino de las 
cargas hacia suelo firme. 
Nosotros teníamos que aprender a interpretar los elementos que son 
estructurales y separar de los que no lo son. Repacemos: 
• un arco que va a llevar carga no lleva más que su peso propio 
• en otro caso vamos a ver columnas que a medida que van bajando se 
encuentran con la carga de los distintos pisos que va aumentando, a 
medida que sigue bajando recolecta carga de piso a piso y la va 
sumando hacia la parte inferior. Las columnas tienen mucha más carga 
que en la parte superior del edificio. 
• sistemas de reticulados, que servían para rigidizar a las columnas y 
hacer que el conjunto de la estructura responda de forma mucho más 
rígida. 
• vigas algunas son reticuladas que cuando se encuentran con las 
columnas siguen derivando carga hasta el suelo firme. 
Nuestros edificios están conformados por una cantidad de elementos que 
delimitan espacios y tienen una realidad material que reciben y transportan 
acciones que tienden a modificar su estado inicial, cuando estos elementos 
están en reposo, pero reciben las acciones externas producto de los 
fenómenos de la naturaleza exteriores o de las acciones humanas para los 
cuales fueron diseñados los edificios. Esos cuerpos cambian, pierden un estado 
de reposo y empiezan a manifestar deformaciones. 
Cuando esos reciben una carga, la transportan por su interior y podemos 
identificar, según esas cargas exteriores, un sentido de aplicación. A esas 
cargas también tenemos que: 
• Reconocerlas, evaluarlas, cuantificarlas y entender cuál fue su origen de 
acción. 
• Identificar las deformaciones que le imponen a los distintos elementos. 
• podemos clasificarlas según su tiempo de aplicación. 
• forma de actuar en el espacio, si son variables o no a lo largo de todo el 
• tiempo de la vida útil de toda la estructura. 
 Y para eso tenemos una ayuda de un de un organismo que se llama 
“CIRSOC”. Que es la base de nuestros reglamentos que son elaborados. Los 
actualiza, los difunde y que refieren a los proyectos de la construcción de las 
estructuras que se realizan en cualquier parte del territorio nacional. Para 
garantizar los edificios en la seguridad de las personas de los bienes, garantizar 
la durabilidad de las obras y aplicarlas para que nosotros tengamos un marco 
de ley en todos los edificios que nosotros hagamos. “CIRSOC” Centro de 
Investigación de los Reglamentos para las Obras Civiles. 
 
Acciones según su origen: 
Si consideramos a las cargas por clasificación según su origen, entonces nos 
vamos a encontrar que, como mínimo, sobre nuestro edificio va a estar 
actuando la el efecto de las cargas gravitatorias y estas son cargas que se 
originan por atracción de las masas, como nuestro cuerpo, es infinitamente 
menor que la masa de nuestro planeta se ve atraído hacia el centro de él en 
forma indefectible. Y solemos decir, que el efecto gravitatorio es permanente 
porque transcurre a lo largo de toda la vida útil del edificio. La graficamos con 
una flecha que tiende a caer hacia el centro del edificio a lo largo de toda la 
vida útil de nuestra obra. 
Esas cargas gravitacionales pueden dividirse en distintos grupos: 
• uno es el que resulta del peso propio de los distintos elementos 
estructurales y no estructurales que conforman el edificio. A eso 
llamamos peso propio del edificio. 
• otro grupo está destinado a enfocarse en la ocupación del edificio. A 
ellos les decimos sobrecarga de uso y no va a ser la misma sobrecarga 
de uso, aunque el edificio sea el mismo, si está destinada a un edificio 
de vivienda un dormitorio o un edificio de oficinas, un local que pueda 
congregar grandes concentraciones de personas como son las aulas de 
nuestra facultad, o sea un local donde va a haber circulación de 
automóviles o de maquinaria pesada. Cada uno va a tener que estar 
preparado para afrontar distintas sobrecargas de uso. Y para ubicarnos 
con cuántos son las sobrecargas mínimas que tenemos que considerar 
en cada uno de los locales, tenemos unas tablas qué nos sirven para 
guiarnos en los reglamentos. Por ejemplo: nos dicen, para un comercio, 
no podemos proyectarlo con menos de 5 kilos por metro cuadrado, 500 
kilogramos por cada metro cuadrado. Pero si es un dormitorio, la 
sobrecarga de uso baja, porque la probabilidad de la ocupación es 
menor. Entonces, vamos a estar en 200 kilogramos por metro cuadrado, 
2 kilos newton por metro cuadrado. 
Entonces, el peso propio del edificio va a estar conformado por el volumen de 
cada uno de los elementos que compongan ese local multiplicado por su 
peso específico. 
Ejemplos de acciones a considerar: 
Otros casos de cargas gravitatorias, quedan definidos por los volúmenes que 
puedan concentrar líquidos. El caso del tanque de agua está definiendo un 
volumen de líquido que en su interior forma una carga que tiende a tirar hacia 
abajo el fondo del tanque, es una carga que tiene forma volumétrica y que es 
constante. Además de eso, tiene efectos de empujes laterales que tienden a 
abrir el tanque y esos empujes en sentido horizontal son variables son más 
grandes en su parte inferior que en su parte superior. Pero el peso de toda esa 
masa de agua entonces tiene un sentido fuertemente gravitatorio que tira 
hacia abajo y nuestro edificio va a tener que estar preparado para 
contrarrestarla. 
El caso de la nieve también tiene una gran componente vertical, por efecto 
de acumulación principalmente sobre las cubiertas, qué tiene que ver con la 
pendiente que tenga la cubierta una pendiente muy inclinada 
probablemente congregue mucha menor cantidad de nieve en las zonas de 
los edificios que tengamos que hacer y que principalmente estén orientados a 
la cordillera. 
Hay ejemplos donde los edificios han cedido por cargas de nieve. Como es el 
caso en un salón de deportes en la República Checa, a medida que se va 
deformando la cubierta por la acumulación de nieve en su techo, va a ir 
bajando y se van a observar algunos montículos de blancos que van a ir 
cayendo que son depósitos de nieve por donde las chapas se han abierto y 
han dejado pasar la nieve de la parte superior. 
Pequeñas concentraciones de nieve no cambian mucho las cosas, pero 
grandes concentraciones pueden llevar al colapso a una estructura o por lo 
menos a doblar la cubierta 
 Otro caso son los empujes de tierra. Estos empujes provocan en las paredes 
de nuestros edificios una acción, que es variable, y tiende a ser mayor a 
medida que nos encontramos en la parte superior. Entonces esos empujes van 
a tender a hacer que nuestras paredes se cierren sobre sí mismas e intenten 
caer hacia el centro de nuestro edificio. 
Otras acciones que no podemos dejar de considerar, son las cargas 
originadas por el viento. Estas acciones tienen básicamente una componente 
horizontal que es producto de las distintas masas de aire movimiento en 
movimiento en la atmósfera y cuando hablamos de viento no nos estamos 
ocupando de lo que son las brisas diarias, si no de tormentas muy fuertes con 
un período de recurrencia que estimamos en 20 años. Son tormentas que 
probablemente estén en el orden de los 100 kilómetros por hora o más de 
velocidad y esas masas de aire impactan sobre nuestros edificios provocando 
distintos efectos: en algunas zonas de las cubiertas van a presionar en otras 
zonas succionan, tienden a arrancar a nuestrasestructuras, van a tender a 
volcarlas o presionar fuertemente sobre sus caras, de forma tal de que nuestro 
edificio tienda curvarse. Cuando nuestro edificio es muy alto y pesado 
probablemente no sea succionado, pero si va a cambiar de posición sobre su 
línea recta y va a tender a ladearse. Nuestras estructuras tienen que estar 
preparadas para contrarrestar ese efecto. 
Tenemos unos mapas en los reglamentos sobre los que tenemos algo que 
llamamos velocidad de referencia del viento, que según la zona que nos 
toque a nosotros edificar nuestra construcción nos van a servir para guiarnos 
con qué velocidad mínima tenemos que tomar para empezar a calcular el 
viento. Entonces, si estamos en Buenos Aires: tenemos que leer el mapa y 
ubicarnos en las velocidades de referencia, nos va a decir que cerca de 
Buenos Aires tenemos que tener no menos de 45 metros / segundo. 
Usamos esta velocidad de 45 metros / segundo son aproximadamente 126 
kilómetros / hora. 
Aproximadamente son velocidades de viento muy fuerte, es una tormenta 
extremadamente fuerte que va a actuar sobre nuestro edificio, pero en poco 
tiempo y en forma muy brusca. Nuestro edificio va a interactuar con esa 
carga, según sus dimensiones alturas y estructuras internas, va a ser capaz de 
modificar esa carga y responder. 
Simplemente para que tenemos que graficar a nuestro edificio con unas líneas 
curvas y es muy común que, en esas líneas, donde aparece la interacción del 
viento pasando por afuera de nuestro volumen, se dibujen unas líneas con más 
con forma de rulo. Porque dentro de esas masas de aire en movimiento, 
entonces tenemos distintas aceleraciones. Hay una turbulencia y no son 
exactamente ordenadas. 
El efecto de los sismos. Las acciones sísmicas se originan debido al 
desplazamiento de las placas bajo nuestro suelo. Donde hay dos placas que 
están en contacto puede entender a separarse o pueden tender a converger. 
En el caso de la Cordillera de los Andes. Estamos en la unión de dos placas 
distintas, llamada “falla”, cada una de las placas presiona una contra la otra, 
de forma tal que, va acumulando energía durante muchos años de forma 
muy lenta, pero que cuando se libera esa energía hace que una placa se 
deslice sobre la otra. Esa liberación de energía se da en una forma muy 
brusca, provocando lo que nosotros conocemos como “terremoto”. Se van 
liberando por ondas hacia el exterior de la tierra, la proyección superior que 
nosotros detectamos, que está sobre el hipocentro, las llamamos “epicentros” 
y es lo que podemos detectar donde se dio el terremoto. 
Esas estadísticas, de donde se van dando los terremotos en nuestro país, las va 
siguiendo un organismo que se llama INPRES. Estudia estos efectos y va 
teniendo distintos sismógrafos a lo largo de todo el país, cuantificando, 
estudiando los reglamentos nosotros utilizamos y aplicamos para nuestros 
edificios. Algunos terremotos, o la mayoría, son de magnitudes bajas. Pero se 
van dando muy seguidamente en el tiempo, nosotros tenemos que además 
de cuidarnos de esos terremotos, preparan nuestros edificios para terremotos 
de mayor magnitud. Sobre todo, cuando nos acercamos en zonas a edificar 
que tienen mucha mayor recurrencia y magnitud. 
El sismo. Cuando se encuentra con nuestro edificio, va a tender a hacerle un 
fuerte desplazamiento horizontal, que se daba desde el terreno hacia la parte 
superior del edificio. Como nuestro edificio tiene toda una carga gravitacional 
que tira hacia abajo, va a tender a quedarse quieto mientras el piso se está 
moviendo, entonces lo que vamos a ver es que nuestro edificio intenta 
cortarse desde la fundación, en sentido horizontal. También, hay que preparar 
nuestro edificio para que no vuelque, es decir, puede resistir perfectamente sin 
cortarse, pero puede caerse completamente. Inclusive con su fundación 
puede volcarse. 
Cuando vemos el mapa sísmico en nuestro país. Nos encontramos con que en 
Buenos Aires no hay efecto sísmico de relevancia que tengamos que 
considerar. Sin embargo, a medida que nos acercamos hacia la Cordillera la 
probabilidad de que ocurra un sismo aumenta fíjense que para el centro oeste 
de la provincia de córdoba 
El mapa se divide en zonas: 
• zona 1: es una zona de baja intensidad del sismo 
• zona 2: que está pintada más en amarillo, tiene unas cargas mayores 
• zona 3: que está pintada en naranja que agarra una parte de Jujuy y 
de Salta y ya rodea a toda la zona de Cuyo ya tiene una intensidad 
sísmica mucho más alta 
• zona 4: el centro de la zona de Cuyo que tiene en San Juan. Tienen los 
mayores sismos de nuestro país. Mayor estadística de qué ocurre en 
casos ahí y también mayor intensidad de liberación de energía. 
Nuestros edificios tienen que estar preparados para y poder llevar a cabo estos 
efectos, controlando las deformaciones, sin romperse y sin volcar. Para esto en 
INPRES, hacen ensayos y registros de los sismos, no solamente del sismo sino, de 
los comportamientos sobre estructuras que pasaron el sismo. Y vamos 
aprendiendo para aplicárselo al diseño de nuestros edificios en el futuro. 
Acciones de los asentamientos diferenciales en el terreno donde, 
probablemente, un mismo edificio que se asienta sobre un terreno por las 
irregularidades del mismo por diferencia de las propiedades del terreno para 
una misma carga en un sector que otra se da más en una zona que en otra y 
entonces provoque cargas desparejas, que nuestro edificio tenga que estar 
preparado para soportar y derivar cargas de un lado a otro según sea la 
situación de ese desplazamiento del terreno, es decir, que baje un poco más 
el terrenode un sector que del otro lado del edificio. 
Otro tipo de cargas, también se pueden llegar a producir, por efecto de las 
dilataciones o de las contracciones de las superficies exteriores del edificio. En 
ese caso, hablamos de los edificios que tengamos que considerar una gran 
dilatación en su superficie en su extensión. Son el caso de las cargas que se 
originan por la dilatación térmica a un edificio que tenga unas dimensiones 
menores a 30 metros, probablemente esas cargas sean menores, no es que no 
están presentes, sino que la variación de superficie del edificio nos resulta 
problemática para la estructura. Pero cuando superamos los 40 metros de 
largo, 50, es entonces si el edificio tiene una diferencia entre sus locales 
interiores acondicionados y un exterior que está, por ejemplo, con una 
diferencia de 30 o 40 grados con respecto del interior. Entonces, esa superficie 
la parte inferior no se va a dilatar y va a provocar una expansión volumétrica 
que, por ejemplo, se marca mucho en las columnas de los bordes. Toda esa 
superficie que, desde el centro, empieza a empujar hacia los costados a las 
columnas centrales, las empuja poco. P ero se va acumulando mucha 
deformación y cuando llega a los bordes esas deformaciones se transforman 
en varios centímetros, que nuestras toda nuestra estructura vertical tiene que 
tomar. Y lo mismo ocurre del otro lado. Por el centro empuja poco, pero a 
medida que me acerco al otro extremo de la superficie, se van acumulando 
esas deformaciones y mi estructura tiende a abrirse en los exteriores. 
Entonces, esto es muy sencillo de tomar con juntas de dilatación, cada tanto 
se le hacen cortes a la estructura y se le hace una doble estructura en un caso 
similar a éste. Pero hay veces que no se puede hacer, y si no se quisiera hacer 
un sistema de juntas de dilatación del eje en el edificio, entonces hay que 
considerar este tipo de acciones porque nuestra estructura, si es muy extensa, 
puede estar tendiendo a ensancharse con una variación de tinte de 
temperatura. 
 
Acciones según su permanencia en el tiempo. 
Antes vimos cómo se originaban las cargas. Ahora vamos a ver cómo se 
pueden clasificar esas cargas. Las cargas son las mismas pero la clasificación 
en este caso está dada según su permanencia en el tiempo.Desde este punto de vista, las cargas de los pesos propios de la estructura del 
edificio y de las instalaciones, si no variarán en el tiempo, las llamamos “cargas 
muertas”, las marcamos con la letra “D” de “dead” en inglés. O también, les 
decimos cargas permanentes. Estas cargas no varían a lo largo de la vida útil 
del edificio y pueden ser, en este caso, las cargas del terreno que tiene el 
sentido gravitacional y, además, pueden tener un empuje horizontal actuando 
sobre las paredes del edificio, pueden ser el peso propio de la estructura en 
todo el edificio, puede ser el peso del piso – contrapiso - losa que le da 
terminación a lo que nosotros le llamamos “paquete”. 
Después hay otra carga, que depende de la utilización del recinto. Que puede 
estar como también puede no estar en otro lapso de tiempo. Por ejemplo, 
cuando las aulas se vacían y desde ese punto de vista las llamamos “variable”. 
Hay sobrecargas de uso, como un vehículo transitando, que se transforman en 
cargas variables a lo largo del tiempo. 
Otras que resultan del mobiliario, de la ocupación de los locales que tienen 
una componente en este caso gravitatoria. Que la ocupación, en este sector, 
va a ser permanente 
Tenemos que diferenciar cargas que pueden estar determinados momentos 
del edificio y en otros no (VARIABLES). Y las que van a estar presente en toda la 
vida útil del edificio (PERMANENTES). 
Un primer nivel inicial de introducción a las estructuras. A las cargas que se 
mantengan aplicadas sobre toda la vida útil de nuestra estructura, todos los 
elementos fijos, son estáticas. Y a las cargas que varían, que estén en 
determinados momentos, pero en otros no estén aplicadas sobre la estructura, 
vamos a decir que son dinámicas, si la aplicación es muy fuerte. Cuando el 
viento impacta sobre nuestro edificio lo hace con demasiada virulencia y es 
una carga dinámica. También el sismo. No es una carga dinámica en el caso 
que habíamos visto antes, de personas en un edificio moviéndose porque eso 
lo hacen con mucha mayor suavidad. 
 
Acciones según la ubicación en el espacio 
Diferenciamos tres grupos grandes: las cargas distribuidas, en ellas se 
encuentran las cargas superficiales y lineales. Y el grupo de las cargas 
concentradas. 
Cargas distribuidas superficialmente las tenemos aplicadas básicamente sobre 
losas sobre mamposterías en sentido horizontal. Pero se tratan de cargas que 
abarcan una gran superficie sobre la que actúan, puede ser toda la todo el 
piso que está apoyado sobre una losa. También puede ser la sobrecarga útil 
de un grupo de personas que entran a un recinto o una pared exterior sobre la 
cual está actuando el viento. Entonces, las cargas superficiales se miden en 
toneladas sobre metro cuadrado o kilogramos sobre metro cuadrado. En 
todos los casos es una idea de fuerza sobre unidades de superficies. 
Las cargas distribuidas son cargas que quedan determinadas a lo largo de 
toda una línea y pueden ser uniformemente distribuidas o pueden ser 
variables. Una mampostería aplicada sobre una viga representa una carga 
uniformemente distribuida y, en este caso, está determinada por el volumen 
de la mampostería multiplicada por su peso específico, que actúa sobre la 
linealidad de una viga. Por una cuestión práctica decimos que esta carga es 
lineal y no la aplicamos sobre una superficie, que vendría a ser el apoyo de la 
viga. Entonces, la graficamos y la desarrollamos en forma lineal. 
Lo mismo ocurre con las columnas. Cuando una columna recibe un gran peso 
de los pisos superior debido a sus pequeñas dimensiones en relación a su gran 
magnitud de carga que trae de sobre su eje. Entonces, directamente pierdes 
el sentido analizarla por la superficie sobre la que está actuando y 
directamente la graficamos como un elemento lineal y decimos que es una 
carga concentrada. 
Y esas cargas, cuando se van conectando de un elemento a otro, pueden ir 
variando su configuración. 
Por ejemplo: vamos a partir desde el elemento más alejado del suelo, que es a 
dónde tienen que llegar las cargas, vamos a ubicarnos en una losa en la parte 
superior que trae una carga distribuida en forma superficial sobre la losa y 
vamos a imaginar que es producto de la carga muerta, que va a soportar más 
la carga viva que está actuando sobre ella, pues podría ser el peso del 
contrapiso, del piso o de la carpeta, pero además del destino de la ocupación 
imaginemos que es un dormitorio. Por lo tanto, va a tener además la 
sobrecarga del dormitorio actuando sobre esa losa. Esa cantidad de carga 
por metro cuadrado aplicada sobre la losa, va a viajar hacia los elementos 
que la soportan, en nuestro en este caso viga de un lado y mampostería del 
otro. Cuando se encuentra con la mampostería, se convierte en una carga 
uniformemente distribuida. Cuando se encuentra en lucha con la viga, 
también, se convierte en una carga uniformemente distribuida. Y esa carga 
viaja a lo largo de la viga, cuando se encuentra con las columnas, por la 
dimensión de las columnas, se convierte en unas cargas concentradas. Llega a 
la base. Cuando pasa para interactuar con el terreno, la base tiene la 
propiedad de distribuir, la carga que venía por la columna, en una superficie 
mayor de apoyo, básicamente para que no pinche el terreno. Entonces, esa 
carga se abre en una superficie y se vuelve a convertir en una carga 
uniformemente distribuida en una superficie, como la que arranco arriba, pero 
de diferentes magnitudes. Porque además de esta carga vino recolectando el 
peso propio de la viga, de la columna y de la base. 
Por el otro lado, esa carga que se había convertido en distribuida al aplicar 
mampostería por el apoyo de la losa, se va incrementando con el peso de la 
mampostería y cuando se va llegando por abajo, sigue bajando como carga 
uniformemente distribuida, pero con mayor magnitud que la que estaba 
actuando arriba. Se encuentra con una zapata corrida, que va a hacer que 
aumente la superficie de contacto, (en el sector la mampostería agrando su 
lado en la superficie para tener mayor contacto con el terreno). Esto va a ser 
que la respuesta de nuestro terreno se vaya abriendo en una superficie. Y esa 
carga, que bajaba por la mampostería de forma distribuida linealmente, se 
transforma en una gran superficie de apoyo. 
Toda esta superficie de apoyo, hace que las cargas ahora, se hayan 
transformado en superficiales. 
Partieron como superficiales, se abrieron para los lados, se convirtieron en 
lineales, bajo como si fueran lineales y cuando se encontró con las zapatas se 
volvió a ensanchar, y se volvió a transformar en cargas superficiales.