Estructuras No Convencionales

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LINEAMIENTOS PARA EJECUTAR ESTRUCTURAS NO CONVENCIONALES 
DURANTE EL DESARROLLO DE LA OBRA, EN EL CASO QUE SE REQUIERA 
 
 
Elaborado: Dirección Técnica – UG FFIE 
 
 
 
Dirigido: Contratista de obra, interventoría, supervisión integral y supervisores de 
contratos de interventoría 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Junio de 2023 
 
 
 
 
 
 
Contenido 
1. Introducción....................................................................................................... 3 
2. Definición de Alcance ........................................................................................ 4 
3. Descripción del Proyecto .................................................................................. 4 
4. Normas Aplicables ............................................................................................ 4 
5. Diseño ............................................................................................................... 4 
6. Modelación y Análisis ........................................................................................ 5 
7. Costos de la Estructura No Convencional ......................................................... 5 
8. Viabilidad de la Estructura No Convencional .................................................... 5 
9. Evaluación de alternativas de estructuras no convencionales .......................... 5 
10. Consideraciones de mantenimiento y durabilidad ......................................... 6 
11. Ejemplos de proyectos exitosos .................................................................... 6 
12. Referencias adicionales y recursos ............................................................... 6 
13. Consideraciones medioambientales y sostenibilidad ..................................... 7 
14. Plan de gestión de riesgos ............................................................................. 7 
15. Documentación y comunicación .................................................................... 7 
16. Evaluación de la experiencia y capacidad técnica de los contratistas ........... 7 
17. Capacitación y formación del personal .......................................................... 7 
18. Mantenimiento y monitoreo continuo ............................................................. 8 
19. Evaluación de la documentación técnica ....................................................... 8 
20. Evaluación post-implementación ................................................................... 8 
21. Conclusiones ................................................................................................. 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lineamientos para la Implementación de una Estructura No Convencional 
 
0. Definición de estructura no convencional 
 
A partir de la disposición contenida en el Art. 3 de la Ley 400 de 19971, se puede definir a 
las estructuras no convencionales, como “(…) todas aquellas estructuras cuyo 
comportamiento dinámico difiera del de edificaciones convencionales, o no estén cubiertas 
dentro de las limitaciones de cada uno de los materiales estructurales prescritos.”, es decir 
estructura que no se encuentran regladas por alguno o ningún requisito del Reglamento 
NSR-10, ni está prevista dentro de su alcance respecto a los materiales estructurales 
permitidos, los procedimientos de diseño aceptados por el Reglamento, las dimensiones 
permitidas, las calidades de los materiales estructurales exigidas, las solicitaciones y cargas 
que deban tenerse en cuenta en el diseño, o cualquier otro requisito exigido por el 
Reglamento. Para la construcción de edificaciones y estructuras no convencionales deberá 
cumplirse con lo previsto en el Capítulo II del Título III de la Ley 400 de 1997 sobre otros 
materiales y métodos alternos de diseño y construcción. 
Conforme a lo expuesto, la norma citada establece la definición de las edificaciones 
convencionales y no convencionales, fijando los criterios técnicos para la diferenciación de 
cada una de estas. 
Una estructura no convencional es aquel sistema de elementos que poseen una 
configuración formal, la cual rompe radicalmente las tradiciones anatómicas o morfológicas 
impuestas por la ingeniería o la arquitectura, por ello resulta imperativo investigar acerca 
de la normativa que se pueda aplicar en cada caso. 
0.1. Ejemplos de estructuras no convencionales 
 
• Estructuras de membranas tensadas 
• Estructuras plegadas 
• Estructuras dinámicas 
• Estructuras arboriformes 
• Estructuras tenségricas 
• Estructuras recíprocas 
• Estructuras neumáticas 
Las mencionadas anteriormente son algunas de las que, perteneciendo a la clasificación 
de sistema estructural no convencional, son las que comúnmente se emplean como 
soluciones a situaciones particulares, 
1. Introducción 
La implementación de estructuras no convencionales puede brindar soluciones innovadoras 
y creativas en proyectos de construcción, aportando beneficios en términos de estética, 
 
1 ARTICULO 3o. EXCEPCIONES. Las disposiciones de esta ley y sus reglamentos no comprenden el diseño y construcción de estructuras especiales 
tales como puentes, torres de transmisión, torres y equipos industriales, muelles, estructuras hidráulicas y todas aquellas estructuras cuyo 
comportamiento dinámico difiera del de edificaciones convencionales, o no estén cubiertas dentro de las limitaciones de cada uno de los materiales 
estructurales prescritos. 
 
 
eficiencia espacial y funcionalidad. Este documento establece los lineamientos para la 
ejecución de una estructura no convencional en [Nombre de la Empresa/Proyecto], con el 
objetivo de garantizar su viabilidad técnica, cumplimiento normativo y eficiencia 
constructiva. 
2. Definición de Alcance 
El alcance de la estructura no convencional se limita a [especificar la parte o elemento de 
la estructura] en [ubicación del proyecto]. La estructura no convencional se implementará 
con el propósito de [explicar el objetivo o la función que cumplirá]. 
3. Descripción del Proyecto 
La estructura no convencional propuesta consistirá en [describir la estructura y sus 
características específicas]. La materialidad elegida para este proyecto será [mencionar el 
material] debido a sus propiedades [explicar las ventajas del material]. El sistema 
constructivo a utilizar será [describir el sistema constructivo], el cual ha demostrado ser 
adecuado para este tipo de estructura. 
4. Normas Aplicables 
Para asegurar la seguridad y el cumplimiento normativo, se aplicarán las siguientes normas 
internacionales, colombianas y libros de diseño: 
Eurocódigo 0: Diseño estructural. Parte 1-1: Bases de diseño y acciones en estructuras. 
Eurocódigo 1: Acciones en estructuras. Parte 1-4: Acciones generales. Acciones de viento. 
Eurocódigo 2: Diseño de estructuras de hormigón. Parte 1-1: Reglas generales y reglas 
para edificios. 
Eurocódigo 3: Diseño de estructuras de acero. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para 
edificios. 
Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10. 
American Concrete Institute (ACI) 318: Código de construcción y requisitos para estructuras 
de hormigón. 
Estas normas y libros de diseño proporcionan directrices detalladas sobre los requisitos de 
diseño, materiales, cálculos estructurales y procedimientos constructivos para estructuras 
no convencionales. 
5. Diseño 
El diseño de la estructura no convencional se basará en las normas y libros de diseño 
mencionados anteriormente. Se realizarán cálculos estructurales detallados para garantizar 
la resistencia, estabilidad y seguridad de la estructura. Además, se considerarán aspectos 
como la carga de viento, la sismicidad y las condiciones ambientales específicas de la 
ubicación del proyecto. 
Ejemplo: Para el diseño de la estructura de acero, se seguirán los procedimientos de diseño 
establecidos en el Eurocódigo 3 y se utilizarán las especificaciones del ACI 318 para el 
diseñode elementos de hormigón. 
 
 
 
6. Modelación y Análisis 
La modelación computacional será una herramienta clave en el proceso de diseño y análisis 
de la estructura no convencional. Se utilizarán programas de análisis y diseño estructural, 
como: 
ETABS: Software de modelado y análisis estructural para edificios y estructuras complejas. 
SAP2000: Programa de análisis y diseño estructural para proyectos de ingeniería civil y 
estructuras en general. 
ANSYS: Software de simulación por elementos finitos para el análisis estructural avanzado 
y comportamiento de materiales. 
Estos programas permiten realizar análisis detallados de elementos estructurales, 
considerando cargas estáticas, dinámicas y de viento, así como la respuesta sísmica de la 
estructura. 
Ejemplo: Para el análisis de la estructura no convencional de hormigón armado, se utilizará 
el software ETABS para modelar y realizar análisis de carga, deflexiones y esfuerzos. 
7. Costos de la Estructura No Convencional 
Los costos asociados con la implementación de la estructura no convencional incluirán los 
materiales, la mano de obra especializada, el equipo necesario y otros costos indirectos. 
Se realizará una estimación detallada de los costos, considerando la complejidad y las 
características específicas de la estructura. 
Ejemplo: Se llevará a cabo un análisis de costo-beneficio comparando la estructura no 
convencional propuesta con alternativas convencionales, para evaluar su viabilidad 
económica. 
8. Viabilidad de la Estructura No Convencional 
La viabilidad de la estructura no convencional se evaluará considerando aspectos técnicos, 
económicos y ambientales. Se analizarán los riesgos asociados con la implementación de 
la estructura y se propondrán medidas para mitigarlos. 
Ejemplo: Se llevará a cabo un análisis de resistencia sísmica utilizando los criterios 
establecidos en el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10 y el 
Eurocódigo 8, para garantizar que la estructura no convencional cumpla con los requisitos 
de seguridad ante eventos sísmicos. 
9. Evaluación de alternativas de estructuras no convencionales 
Antes de decidir sobre una estructura no convencional específica, es importante realizar 
una evaluación exhaustiva de las alternativas disponibles. Esto implica considerar 
diferentes tipos de estructuras no convencionales y analizar sus características, ventajas, 
desventajas y requisitos específicos. Algunas alternativas adicionales que se pueden 
considerar son: 
- Estructuras de membrana tensada: Utilizadas en cubiertas ligeras y cubiertas de estadios, 
ofrecen una estética única y una alta eficiencia estructural. 
 
 
- Estructuras de vidrio: Proporcionan transparencia y luminosidad, siendo ideales para 
fachadas y espacios interiores. 
- Estructuras de madera laminada: Ofrecen una combinación de resistencia, belleza natural 
y sostenibilidad. 
- Estructuras de concreto de alta resistencia: Permiten la construcción de elementos 
esbeltos y de gran resistencia, como columnas delgadas y vigas de gran luz. 
 
Cada opción debe ser evaluada en función de los requisitos del proyecto, como carga, 
estética, durabilidad, disponibilidad de materiales y costos. 
10. Consideraciones de mantenimiento y durabilidad 
Además del diseño y la construcción de la estructura no convencional, es esencial 
considerar su mantenimiento a largo plazo y su durabilidad. Esto implica evaluar la 
necesidad de inspecciones regulares, reparaciones y posibles acciones de conservación. 
Asimismo, se deben tener en cuenta factores como la resistencia a la corrosión, la 
degradación y el envejecimiento de los materiales utilizados, y tomar medidas preventivas 
para garantizar la vida útil y el rendimiento óptimo de la estructura. 
11. Ejemplos de proyectos exitosos 
A continuación, se presentan algunos ejemplos de proyectos exitosos que han 
implementado estructuras no convencionales: 
- El Millennium Dome en Londres, Reino Unido: Una estructura de membrana tensada que 
sirve como un espacio multifuncional para eventos y exposiciones. 
- El Museo Guggenheim en Bilbao, España: Una estructura de formas curvas y paneles de 
titanio que se ha convertido en un hito arquitectónico. 
- El Puente Gateshead Millennium en Newcastle, Reino Unido: Un puente de arco 
asimétrico que combina diseño audaz con funcionalidad. 
Estos ejemplos demuestran cómo las estructuras no convencionales pueden lograr 
resultados impresionantes y funcionales, agregando valor estético y arquitectónico a los 
proyectos. 
12. Referencias adicionales y recursos 
Se recomienda consultar las siguientes referencias y recursos: 
- Libro: "Structural Design of Steelwork to EN 1993 and EN 1994" por L.H. Martin y A. 
Nethercot. 
- Libro: "Concrete Design to EN 1992" por M. Bungey y R. Moore. 
- Libro: "Tensioned Fabric Structures: A Practical Introduction" por R.M. Koerner. 
- Eurocódigos estructurales: Estos documentos normativos, emitidos por la Comisión 
Europea de Normalización, contienen especificaciones técnicas para el diseño y la 
construcción de estructuras en Europa. 
 
 
- American Society of Civil Engineers (ASCE): Esta organización proporciona recursos 
técnicos y publicaciones relacionadas con el diseño y la construcción de estructuras no 
convencionales. 
Estas referencias y recursos adicionales ofrecen información detallada, casos de estudio y 
orientación técnica en el diseño y la implementación de estructuras no convencionales. 
13. Consideraciones medioambientales y sostenibilidad 
En la implementación de estructuras no convencionales, es importante tener en cuenta 
aspectos medioambientales y buscar soluciones sostenibles. Esto implica evaluar el uso 
eficiente de los recursos, la reducción de residuos de construcción y la consideración de 
materiales reciclados o de bajo impacto ambiental. Además, se pueden explorar opciones 
de energía renovable y diseño energéticamente eficiente para la estructura. 
14. Plan de gestión de riesgos 
Incluir un plan de gestión de riesgos específico para la implementación de la estructura no 
convencional. Este plan debe identificar los posibles riesgos y establecer medidas de 
mitigación, tales como la supervisión especializada durante la construcción, pruebas y 
ensayos adicionales, y seguimiento continuo durante la vida útil de la estructura. 
15. Documentación y comunicación 
Enfatizar la importancia de la documentación detallada de todos los aspectos relacionados 
con la estructura no convencional, incluyendo planos, cálculos, especificaciones y cualquier 
otra información relevante. Además, se debe fomentar la comunicación clara y efectiva 
entre todos los involucrados en el proyecto, incluyendo contratistas, interventoría, 
supervisores y diseñadores, para garantizar una implementación exitosa. 
16. Evaluación de la experiencia y capacidad técnica de los contratistas 
Antes de seleccionar un contratista para la ejecución de la estructura no convencional, es 
fundamental evaluar su experiencia y capacidad técnica en proyectos similares. Se pueden 
solicitar referencias y analizar trabajos previos realizados por el contratista para asegurarse 
de contar con el conocimiento y la experiencia adecuados. 
17. Capacitación y formación del personal 
Es importante resaltar la necesidad de brindar capacitación y formación adecuada al 
personal involucrado en la ejecución de la estructura no convencional. Esto incluye a los 
contratistas, interventores y supervisores, quienes deben estar familiarizados con los 
conceptos, métodos y técnicas específicas requeridas para trabajar con estructuras no 
convencionales. Se puede enfatizar la importancia de la actualización constante y el acceso 
a programas de formación especializados para garantizar la competencia y la seguridad en 
el desarrollo de la obra. 
 
 
 
18. Mantenimiento y monitoreo continuo 
Además de considerar el mantenimiento a largoplazo, es fundamental establecer un 
programa de monitoreo y seguimiento continuo de la estructura no convencional una vez 
finalizada la construcción. Esto puede incluir inspecciones periódicas, pruebas no 
destructivas y análisis estructurales para evaluar su desempeño y detectar posibles 
deterioros o deformaciones. Asimismo, se deben establecer planes de mantenimiento 
preventivo y correctivo con el fin de asegurar la integridad y la funcionalidad de la estructura 
a lo largo de su vida útil. 
19. Evaluación de la documentación técnica 
Se debe enfatizar la importancia de evaluar y verificar la documentación técnica relacionada 
con la estructura no convencional, como los informes de cálculo, los planos de diseño y los 
certificados de materiales. Esto garantiza que se cumplan los estándares normativos y que 
se sigan las mejores prácticas de diseño y construcción. Además, se debe fomentar la 
revisión y aprobación por parte de profesionales especializados en estructuras no 
convencionales, como ingenieros estructurales con experiencia en este tipo de proyectos. 
20. Evaluación post-implementación 
Una vez finalizada la construcción de la estructura no convencional, se debe realizar una 
evaluación post-implementación para analizar el cumplimiento de los objetivos 
establecidos, tanto en términos técnicos como económicos. Esta evaluación permitirá 
identificar lecciones aprendidas y áreas de mejora para futuros proyectos que involucren 
estructuras no convencionales. 
21. Conclusiones 
La implementación de una estructura no convencional en [Nombre de la Empresa/Proyecto] 
ofrece la oportunidad de crear soluciones innovadoras y eficientes. Al seguir los 
lineamientos establecidos en este documento y cumplir con las normas internacionales, 
colombianas y libros de diseño aplicables, se garantizará la viabilidad técnica y el 
cumplimiento normativo de la estructura no convencional. Esto contribuirá al éxito del 
proyecto y a la promoción de prácticas constructivas avanzadas. 
 
 
 
JAIME JAVIER TALERO BELTRAN 
Director Técnico 
 
 
Elaboró: Juan Camilo Murillo. 
 
Revisó: Ramon Castillo Acero. 
 
Revisó: Jose Luis Aguilar. 
 
		2023-06-28T13:53:28-0500
	Jose Luis Aguilar
		2023-06-28T14:17:01-0500
	RAMÓN CASTILLO ACERO
		2023-06-28T14:21:32-0500
	JUAN CAMILO MURILLO CUBILLOS
		2023-06-28T14:25:37-0500
	JAIME JAVIIER TALERO BELTRAN