Estructuras Resistentes - Conceitos Básicos

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Conceptos Básicos de
ESTRUCTURAS RESISTENTES
Arq. Alicia C. Cisternas - Arq. Beatriz H. Pedro
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2º Edición
Incluye aplicaciones de las nuevas normativas CIRSOC
Actualizado por: Arq. Alicia C. Cisternas
Este trabajo resume la experiencia y reflexión de muchos años. Ya desde 
estudiantes y luego como profesionales y docentes, buscamos respuestas a 
cuáles son los problemas que deben resolver las estructuras resistentes vistas 
desde el diseño arquitectónico; y como integrar esos conocimiento en el 
proceso de enseñanza - aprendizaje de nuestra carrera. He aquí volcado 
nuestro aporte. 
Han pasado ocho años desde la primera edición de este libro y nuestro 
compromiso, en la enseñanza de esta disciplina, es ir acompañando al alumno 
en el constante proceso de actualización.
Es por ello que, sin alterar su estructura original, esta nueva presentación 
introduce cambios que son necesarios para brindar a los estudiantes, el manejo 
de herramientas de conocimiento útil y acorde con el desarrollo tecnológico 
actual.
Nuevamente el agradecimiento a los estudiantes, que a través de sus opiniones, 
aportes y entusiasmo, nos permiten también ir avanzando. 
 Conceptos Básicos de 
ESTRUCTURAS RESISTENTES 
Arq. Alicia C. Cisternas - Arq. Beatriz H. Pedro 
2º Edición 
Incluye aplicaciones de las nuevas normativas CIRSOC 
Actualizado por: Arq. Alicia C. Cisternas
Diseño de Tapa : Lic. Carolina Gentile
Fotos Tapa 
1. Albert Flocon-Mentzel . Dibujo. 1968 . Fuente: Exposición a 50 años del Bauhaus. Museo de B. Artes. Buenos Aires. 1970
2. Detalle de Estructura Saar- Gallery - Volkwin Marg. Fuente: Espacios Comerciales-Grandes Superficies. Arco Editorial
3. Olivandenhof Gallery – Hentrich – Petschnigg & Partner (HPP). . Fuente: Espacios Comerciales-Grandes Superficies. Arco
Editorial
4. Gimnasio de Escuela en Suiza. Fuente: Innovaciones en Acero- Estructuras Deportivas alrededor del mundo. Instituto
Internacional de Hierro y Acero.
5. Detalle de Estructura Aeropuerto Internacional de Kansay- Edificio Terminal de Pasajeros. Arq. Renzo Piano. Fuente: The Japan
Architect
6.
7. Museo de Arte Contemporáneo- Berlín Alemania. Josef-Paul Kleihues. Fuente: El Renacimiento de la Arquitectura. Editorial La
Isla
 Cisternas, Alicia Claudia 
368 p.; 30x21 cm.
Hecho el depósito que marca la ley 11.723
Impreso en Argentina / Printed in Argentina
La reproducción total o parcial de este libro, en cualquier forma que sea, idéntica o modifcada, 
no autorizada por los editores, viola derechos reservados; cualquier utilización debe ser 
previamente solicitada.
ISBN: 
Este libro fue impreso bajo demanda, mediante tecnología digital Xerox en bibliográfika de
Voros S.A. Bucarelli 1160, Ciudad de Buenos Aires.
info@bibliográfika.com - www.bibliografika.com
En venta:
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FADU - Ciudad Universitaria
Pabellón 3 - Planta Baja - C1428BFA Buenos Aires -Argentina
Tel: 54 11 4786-7244
Cabriada de Madera 
Índice 
Presentación 5 
Introducción 7
Capítulo 1 Diseño de Estructuras
Elementos y sistemas estructurales 11
Capítulo 2 Principales acciones que inciden sobre las estructuras
Su evaluación y transmisión 27
Capítulo 3 Fuerzas y sistemas de fuerzas
Equivalencia y equilibrio 57
Capítulo 4 Vínculos
Reacciones de vinculo 85
Capítulo 5 Efecto de la acción de las fuerzas sobre las estructuras
Esfuerzos característicos 113
Capítulo 6 Como representar los esfuerzos
Diagrama de características 121
Capítulo 7 Condicionantes materiales 
Tensiones y deformaciones 143
Capítulo 8 Condicionantes formales 
Características geométricas de las secciones 163
Capítulo 9 Condiciones de deformación
Deformaciones en vigas 181
Capítulo 10 Continuidad estructural
Sistemas hiperestáticos 189
Capítulo 11 Parámetros de dimensionamiento
Solicitaciones 219
Capítulo 12 Elementos estructurales sometidos a solicitación axil
Solicitación axil 227
Capítulo 13 Elementos estructurales esbeltos sometidos a solicitación axil de compresión
Pandeo 239
Capítulo 14 Sistemas estructurales de barras de ejes rectos sometidos a esfuerzos normales
Reticulados planos 259
Capítulo 15 Elementos estructurales sometidos a flexión plana
Flexión y corte 2 3
Capítulo 16 Elementos estructurales sometidos a flexión oblicua
Flexión oblicua 313
Capítulo 17 Elementos estructurales sometidos a flexo-compresión y flexo-tracción
Flexión compuesta 323
Capítulo 18 Parámetros de diseño y dimensionamiento 337
Anexo Tablas 345
5Presentación
Prólogo 
Esta nueva publicación, cuya primera entrega nació en el año 2007, se presenta hoy ampliada y actualizada, 
con el propósito de brindar a los estudiantes una herramienta útil y acorde con el desarrollo tecnológico 
actual. 
Los constantes avances dentro del campo estructural ofrecen la incorporación de nuevos conocimientos 
referidos a materiales, técnicas y procesos y es nuestro compromiso, en la enseñanza de esta disciplina, ir 
acompañando al alumno en este proceso de actualización. 
Dentro de la temática estructural, la utilización de nuevas tecnologías son sinónimo de un mejor 
rendimiento y aprovechamiento de los sistemas, y esto también implica la adopción de nuevos criterios de 
diseño referidos a la seguridad estructural.
A la hora de diseñar estructuras existen ciertas incertidumbres que se presentan durante la vida útil de las 
mismas, respecto a la valoración de las diferentes acciones y sus efectos, a las propiedades de los 
materiales, y al comportamiento de los elementos y del conjunto resistente. El objetivo en seguridad 
estructural es lograr probabilidades extremamente bajas de situaciones de consecuencias significativas. 
Esto conduce, a nivel mundial y desde hace muchos años, a la actualización de las normativas vigentes, 
basadas en probabilidades y análisis de confiabilidad. 
En nuestro país el Centro de Investigación de los Reglamentos Nacionales de Seguridad para las Obras 
Civiles C.I.R.S.O.C. ha comenzado paulatinamente este proceso de cambio en donde algunos de los nuevos 
reglamentos ya están en vigencia a partir del 2013 (por ejemplo todo lo referente a acciones sobre las 
estructuras, y estructuras de hormigón, acero y mampostería) y otros están en proceso de aprobación 
(estructuras de madera). 
Si bien es cierto que el comportamiento de las estructuras resistentes y su integración en el proceso 
didáctico de nuestra carrera puede considerarse independiente de las reglamentaciones en curso, también 
es indispensable introducir los cambios necesarios que permitan al futuro profesional manejar las 
herramientas de conocimiento actual, a fin de diseñar estructuras más efectivas y confiables. 
Bajo esta premisa se presenta esta nueva publicación, que mantiene el formato de la primera edición. La
primera parte– desde el capítulo 1 al 10 incluido- que aborda los conceptos que están en juego para el 
diseño y análisis de estructuras resistentes, en general, se presenta con cambios en nomenclaturas y 
unidades salvo los capítulos 2, 7 y 8 que han sido en algunos casos reelaborados y también ampliados de 
acuerdo a la normativa vigente. En la segunda parte – capítulo 11 al 18- se han actualizado los conceptos y 
metodologías para el dimensionamiento de elementos estructurales sometidos a distintas solicitaciones 
según el criterio de diseño de estados límites o últimos. En la introducción y en los capítulos 11 y 18 se 
establecen consideraciones generales que permiten presentar y/o sintetizar lo ya expuesto. 
Para finalizar, deseando que esta nueva presentación continúe ayudando en el aprendizaje y comprensión 
de los temas aquí desarrollados, el agradecimiento a docentes y alumnos por las siempre bienvenidas 
observaciones,críticas y aportes que permiten la incorporación de mejoras para próximas ediciones. 
Arq. Alicia C. Cisternas 
Profesor Titular de Estructuras 
Fac. Arquitectura U.B.A. 
Buenos Aires, febrero de 2015
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes6
Buenos Aires, febrero de 2007
Presentación
¿Como se integran las disciplinas técnicas al diseño arquitectónico? 
Es la pregunta que ha generado innumerables controversias en todas las Escuelas de arquitectura, y la 
nuestra no habría de ser la excepción 
Y en ese contexto: ¿Que espacio ocupan las estructuras? 
¿Deben adaptarse pasivamente a la configuración visual del proyecto, o bien constituir una variable activa 
capaz de reformular y jerarquizar el diseño, si el estudiante posee la voluntad de adquirir aquellos 
conocimientos que lo capaciten en el manejo de las piezas resistentes? 
Precisamente, el mérito de esta publicación es el de abordar con claridad estos y otros interrogantes, 
explicando con naturalidad y rigor los criterios esenciales que rigen la evolución de los sistemas 
estructurales, su inserción en el hecho arquitectónico y constructivo, la forma correcta de organizar 
cada una de las etapas que definen los procesos de elección, diseño, dimensionado y verificación de 
las estructuras. 
Se inscribe, a mi juicio, en el intento más concreto por adecuar la enseñanza de las disciplinas 
técnicas a pautas pedagógicas que aseguren una respuesta coherente a las exigencias de una comunidad 
esencialmente cambiante, en el contexto de las transformaciones que nuestra Universidad ha encarado. 
Mientras se cuente con docentes que dediquen sus mejores esfuerzos en la búsqueda de aquellos senderos 
orientados a la investigación científica y a la comprensión de los conceptos que hacen a la formación 
humana de nuestros alumnos, seguirá siendo la mejor opción para los que aun confiamos en el 
conocimiento como factor integrador de nuestra sociedad. 
A Ustedes, Alicia y Beatriz........ ¡Gracias! 
Arq. Pedro Perles – Profesor Titular Regular 
marzo 1997
Prólogo 1º Edición 
Este trabajo resume la experiencia y la reflexión de muchos años. Ya desde estudiantes y luego como 
profesionales y docentes, buscamos respuestas a cuales son los problemas que deben resolver las 
estructuras resistentes vistas desde el diseño arquitectónico; y como integrar esos conocimiento en el
proceso didáctico de nuestra carrera. He aquí volcada nuestra aproximación a la respuesta. 
Esta publicación consta de dos partes. En la primera – desde el capítulo 1 al 10 incluido- se abordan todos 
los conceptos que están en juego para diseñar y analizar estructuras resistentes. En la segunda parte –
capítulo 11 al 18- se abordan los conceptos y metodologías para el dimensionamiento de elementos 
estructurales sometidos a distintas solicitaciones. En la introducción y en los capítulos 1, 11 y 18 se realizan 
consideraciones generales que permiten resumir lo ya expuesto y ver con claridad hacia donde queremos 
avanzar. 
Desde la primera edición en marzo de 1997, hemos ido puliendo tanto el esquema general como la 
exposición de los conceptos a la luz de la práctica docente que realizamos. Agradecemos, en particular, a 
todos los estudiantes que nos han hecho llegar sus opiniones, sus críticas y sus aportes, sin ellas no 
podríamos haber avanzado. 
Dejamos constancia de nuestro sincero agradecimiento al Arq. Pedro Perles, Profesor Titular de la cátedra 
de Estructuras l, II, III de la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo de la Universidad de Buenos 
Aires, por habernos alentado a su realización, ofreciéndonos constantemente su supervisión y apoyo. Y 
queremos destacar, en particular, su aporte sobre estructuras hiperestáticas ya que el desarrollo expositivo 
del método de las deformaciones se basa en elaboraciones didácticas de su autoría. 
Arq. Alicia C. Cisternas 
Profesor Titular de Estructuras 
Fac. Arquitectura U.B.A. 
Arq. Beatriz H. Pedro 
Profesor Adjunto de Estructuras 
Fac. Arquitectura U.B.A. 
7Introducción
Introducción
A nosotros, los arquitectos, nos compete formarnos 
para colaborar en la continuación de una historia: la 
historia de las acciones humanas que han permitido 
la toma de posesión del terreno y del espacio por 
las sociedades, y que han dado forma a 
comunidades mediante el acto de construir. 
Las viviendas, barrios, ciudades en las que vivimos, 
y las obras de arquitectura de siglos anteriores que 
nos conmueven, no son el fruto de un momentáneo 
episodio de inspiración o de esplendor de algunos 
hombres o de algunos grupos de hombres, sino el 
resultado de esfuerzos de siglos en la creación y 
construcción del escenario material de la actividad 
humana. 
Ahora, si observamos cómo ha sido realizado este 
maravilloso panorama de lo construido por el 
hombre sobre la tierra en los 10.000 años que 
llevamos de civilización, nos encontramos que esos 
enormes logros han sido alcanzados en base a: 
Muy pocos materiales, tan pocos que pueden
ser contados con los dedos de las manos. 
Adobe, ladrillo, piedra, madera, hormigón y a partir 
del siglo 19, el hierro, el acero y el hormigón 
armado. 
Y en el siglo 20 se han incorporado unos pocos 
materiales más a esta lista, como los plásticos, el 
hormigón pretensado, los aceros especiales... 
Un catálogo reducido de elementos 
estructurales: el pilar, el muro, la viga, el arco, la 
bóveda, la cúpula, la losa, el tensor, las 
triangulaciones, las mallas... 
Con herramientas y técnicas que se han ido
perfeccionando a partir de las palancas, rodillos de 
madera y planos inclinados que permitieron a la 
humanidad primitiva construir sus obras ciclópeas. 
Y con herramientas teóricas, que solo a partir de los 
últimos 150 años han permitido prefigurar (ver con 
anticipación) el comportamiento de partes y 
conjuntos, y decidir previamente formas y 
dimensiones en determinado material. 
Esto ha sido posible haciendo uso del conocimiento 
de las ciencias y de la mecánica, de los modelos de 
análisis estructural y de cálculo, que permiten hacer 
en poco tiempo y de forma 
Stonenhenge – 2750 a 1500 a.c
Fuente:Historia de la Arquitectura. S-Kostof 
Alianza Forma 
Templo de Afaya – reconstrucción – Grecia a.c 
Fuente: Atlas de Arquitectura 
Alianza Atlas 
Acueducto romano 
Fuente: Epopeya de las grandes construcciones 
Labor
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes8
Panteón de Roma – 50 a.c Pintura de G. Panini 
Fuente: Historia de la Arquitectura. S.Kostof 
Alianza Forma 
Catedral de San Pedro – Francia -1225 d.c 
Fuente: Historia de la Arquitectura 
Alianza Forma 
Palacio de Maquinas - Exposición de Paris de 1889 
Fuente: Historia de la Arquitectura 
L.Benévolo
más certera lo que en siglos anteriores requería 
largos años de practica para deducir por la 
experiencia, fórmulas empíricas que permitiesen dar 
dimensión y forma apropiada a los distintos 
elementos de una obra, y a la obra en su conjunto. 
Con estos elementos la humanidad encontró 
múltiples alternativas de solución para resolver el 
mismo problema de organizar espacios, darles 
forma a fin de que fueran útiles para contener las 
necesidades del habitar humano: aislarse, 
protegerse, cubrirse, sortear espacios, contener 
empujes... 
La conformación de estos espacios, solo posible por 
medio de elementos materiales que deben 
conservar su forma y condiciones a lo largo del 
tiempo, mantiene siempre y en todas partes una 
dependencia total de las leyes generales de la 
naturaleza, incluidas las leyes mecánicas de los 
materiales; leyes que cada vez -no en forma lineal 
sino con idas y vueltas, con avances y retrocesos, 
como muestra la experiencia de la construcción 
humana - vamos conociendo, interpretando y 
usando mejor. 
Para lograr la existencia física de sus espacios el 
hombre ha tenido que dar respuesta a determinadas 
exigencias estructurales que hicieran posible la 
transmisión más directa y adecuada de las cargas a 
tierra. 
Ellas son: 
equilibrio estático,
equilibrio elástico (resistencia)y de deformación
Qué se quiere decir con condición de equilibrio 
estático: que se debe lograr la inmovilidad de la 
estructura en su conjunto y de cada una de sus 
partes respecto del suelo que la sustenta. 
Esto requiere que la composición del conjunto, la 
forma de sus elementos y sus modos de enlace 
sean tales que automáticamente se produzcan las 
reacciones de apoyo capaces de equilibrar todas las 
fuerzas posibles que influyan en la estructura. 
Todo edificio o elemento de estructuras y 
construcciones que no esté en equilibrio, se 
desploma, ya que tras cualquier forma 
arquitectónica sencilla o compleja, se esconde un 
sistema de fuerzas en equilibrio que no siempre se 
puede percibir visualmente, sistema que a lo largo 
de miles de años el hombre sufrió, intuyó, 
9Introducción
experimentó, comprendió, y que hoy podemos 
analizar y verificar a través de un un proceso 
matemático. 
La estática es la ciencia, que sistemáticamente a 
partir de mediados del siglo 18, estudia sobre bases 
matemáticas el equilibrio de fuerzas, y permite 
prever de modo muy aproximado el comportamiento 
de las construcciones bajo la influencia de todas las 
fuerzas posibles. 
Qué se quiere decir con condición de equilibrio 
elástico o resistencia: es la capacidad de los 
materiales, distribuidos de determinada forma y en 
determinada posición en todos y cada uno de los 
volúmenes elementales de la estructura, de soportar 
los esfuerzos a que son sometidos como resultado 
del estado general de cargas y de las acciones 
locales de cada fuerza exterior, y de todas en su 
conjunto 
La teoría de la resistencia de materiales es la que, a 
través de ensayos, determina la solidez de estos y 
su comportamiento frente a un sistema de fuerzas 
dado y calcula los esfuerzos a los que es sometida 
una estructura y como equilibrarlos a través de los 
materiales y sus juntas, a fin de soportarlos. 
Que se quiere decir con condiciones de deformación 
compatibles con las condiciones de habitabilidad 
humana: que las deformaciones que experimenten 
las estructuras y sus elementos sean aceptables 
dentro de ciertos limites establecidos 
experimentalmente y reglamentados, ya que de 
sobrepasarse podrían producirse variaciones de las 
formas constructivas y estructurales, que afectarían 
el uso de los espacios diseñados. 
Tampoco son muchas las diferentes formas o tipos 
estructurales con las que se han resuelto estas 
condiciones, ni difíciles de aprender sus 
características generales y las razones 
fundamentales que las determinan, entendiendo por 
tipos estructurales al conjunto de elementos 
resistentes capaz de mantener su forma, posición y 
cualidades a lo largo del tiempo bajo la acción de 
cargas exteriores, según el tipo de material y sus 
características y los procesos constructivos que 
permiten su realización. 
Lo que pretendemos en la disciplina Estructuras 
Resistentes en arquitectura es el entrenamiento en
el conocimiento y manejo de todas estas variables. 
Taller de confección Esders – Paris –1919 
Auguste y Gustave Perret 
Fuente: Arquitectura del Siglo XX – Gossel. Leuthauser 
Taschen 
Villa Savoye – Francia - 1929-31
Le Corbusier y P. Jeanneret 
Fuente: Arquitectura del Siglo XX – Gossel. Leuthauser 
Taschen
Palacio del deporte – Roma - Italia – 1959
Pier Luigi Nervi 
Proyecto y análisis – B. Leupen Et Al 
Gustavo Gili 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes10
Fuente: Dicc. Ilustrado de Arquitectura Contemporánea 
G. Gili 
Muestra Nacional de Jardinería,Colonia, Alemania, 1957 
Frei Otto – Peter Stromeyer 
Forma, espacio y orden – F. Ching
G.Gili 
Banco de Hong Kong y Shanghai – 1979-1986
N- Foster 
Fuente: Arquitectura del Siglo XX – Gossel. Leuthauser 
Taschen 
Ella nos permitirá aprender las bases para 
orientarnos en el proceso de elección o de 
conformación de las mismas, teniendo claro las 
ideas rectoras que las guían, para obtener así una 
correcta resolución estructural que logre contribuir a 
relacionar la función estructural con la resolución de 
los problemas funcionales y formales, problema tan 
viejo como la misma arquitectura. 
En esta introducción hemos hilado un conjunto de 
ideas vertidas a lo largo de los años en conocidos 
tratados de Arquitectura, Estructuras y 
Construcciones, y que han servido de base 
bibliográfica para este trabajo y a las que remitimos 
para profundizar 
Acordamos con ellas y permanentemente buscamos 
la mejor manera de hacerlas posibles en nuestro 
trabajo didáctico. 
Arq. Alicia C. Cisternas 
Arq. Beatriz H. Pedro 
marzo 1997 
J.Hanckok Center – Chicago – 1968
El acto creativo 
difícilmente será el resultado de la simple inspiración, 
sino que, en general, 
será el resultado del trabajo continuo y esforzado, 
de muchos años de dedicación y esfuerzo mental 
para la educación de la inteligencia en el estudio de los distintos problemas.
Felix Candela 
Diseño de estructuras 
ELEMENTOS Y SISTEMAS ESTRUCTURALES 1
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes12
Templo de Apolo – Roy Lichtennstein – 1964
Fuente: Diario Clarín 06-03-1997
Capítulo 1 13
Diseño de estructuras
Elementos y sistemas estructurales 
Entendemos por estructura a un conjunto tridimensional de elementos materiales ordenados y 
conectados, que interaccionan entre sí, con el fin de soportar cargas de manera estable, 
manteniendo su forma a lo largo del tiempo; para esto cuenta con un determinado número de elementos, 
casi siempre de uno ó a lo sumo dos materiales homogéneos, que se extienden entre dos nudos que son los 
puntos donde convergen con otros elementos y la mayoría de las veces son prismáticos. 
Proceso de diseño, análisis y dimensionamiento estructural 
Resolver una estructura resistente implica encarar un proceso que aborda un conjunto de etapas con 
objetivos específicos pero profundamente interrelacionadas: diseño, análisis y dimensionamiento. 
En los planes de estudio se encaran en forma secuencial, pero en la práctica se constituye un ida y vuelta 
permanente: para poder seleccionar y detallar los elementos que la van a componer se requiere conocer las 
fuerzas y las deformaciones, esto requiere entonces de la realización de estimaciones iniciales que
permitan un diseño preliminar que define temporalmente el tamaño y las características de los elementos y 
al que posteriormente se debe verificar. Esta verificación conduce a un nuevo diseño o rediseño, como se ve 
es una típica relación de interacción entre una etapa y otra, configurando un proceso cíclico. 
1ra ETAPA
DISEÑO PRELIMINAR 
2da ETAPA 
ANALISIS 
DISEÑO ESTRUCTURAL CALCULO ESTRUCTURAL 
DISEÑO FINAL 
Pero antes aún de haber decidido nada específicamente estructural, hay un conjunto de decisiones de 
diseño arquitectónico que tomadas previamente inciden sobre el diseño de la estructura. 
la decisión sobre el lugar donde estará implantado el proyecto define el tipo de suelo en el que se
fundará la estructura y el tipo y magnitud de las acciones a las que estará sometida. 
la decisión sobre el uso al que se destinará el proyecto y la escala de ese uso, define la relación con
otras construcciones, la superficie de ocupación del suelo, el número de pisos y las sobrecargas a que 
estará sometida. 
la decisión de separar los elementos estructurales de los elementos constructivos, o de que constituyan
una unidad, incide directamente en la morfología arquitectónica y estructural. 
la decisión sobre los materiales y sistemas constructivos define resistencias y características de las
uniones, que inciden directamente en las formas y dimensiones de los elementos. 
el diseño morfológico y funcional define el tipo, ubicación, forma y pre-dimensiones de los
elementos estructurales: la cubierta, los entrepisos, las vigas, columnas y/o muros, las fundaciones.
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes14
Todas ellas y las condicionantes que de ellas se desprenden, son típicamente arquitectónicas, y las 
estudiamos en DISEÑO. 
Algunos conceptos para el diseñoestructural 
La organización, forma y dimensiones de los elementos que componen una estructura son decisiones previas a 
su cálculo o verificación; a la toma de estas decisiones se la denomina diseño estructural, que es un proceso 
intelectual de tipo sintético en el que intervienen la imaginación, la intuición, la experiencia y el conocimiento. 
Esta fase de diseño estructural contempla la clasificación u ordenamiento sistemático de los elementos y 
sistemas estructurales, nosotros guiándonos por la propuesta estudiada por el Arq. Frei Otto y por tratarse de 
la formación estructural de arquitectos, vamos a desarrollar un ordenamiento a partir de las características 
morfológicas de las estructuras, primero de sus elementos y luego de las organizaciones de conjunto a las que 
denominamos sistemas estructurales. 
Análisis y caracterización morfológica de elementos estructurales.
x 
z’
y
nominación convencional de ejes 
Elementos estructurales: unidades volumétricas 
elementales idóneas para funcionar estructuralmente 
en forma individual. 
Proporcionamos un posible catálogo de elementos 
estructurales según la dimensión espacial 
predominante y sus características en referencia a 
tres ejes cartesianos ortogonales y a las secciones 
normales a los ejes principales, que nos va a 
permitir representarlos gráficamente y analizarlos 
matemáticamente.
Encontramos: 
1 - Elementos lineales 
2 - Elementos superficiales 
3 - Elementos volumétricos 
1 - elementos lineales: son volúmenes en los que predomina una dimensión sobre las otras dos, sin 
importarnos sus medidas relativas; en este caso predomina la longitud. Al disponer la posición de los ejes 
cartesianos respecto del elemento (ejes locales) el eje x siempre coincidirá con el eje principal del elemento. 
sección normal al eje x 
En estos elementos la sección normal que nos interesa estudiar es la figura plana que resulta de la 
intersección de un plano normal al eje longitudinal del elemento estructural. Esta S.N puede tener distintas 
formas: 
Capítulo 1 15
A su vez el eje predominante puede tener también distintas formas: 
- recta 
- curva 
- variable 
La forma o el área de la S.N al eje x, pueden ser constantes o variables a lo largo del mismo; cuando la 
sección normal permanece constante los elementos se denominan prismáticos. 
x x 
x x 
También el elemento puede ser macizo o conformado por unidades menores y/o hueco. 
x 
x 
A estos elementos los conocemos como cables, tensores, columnas, vigas, barras que conforman los 
reticulados. Cada uno con sus características reúnen las condiciones enumeradas arriba. 
2 - elementos superficiales: son volúmenes en los que dos dimensiones predominan sobre la tercera, sin 
importar sus medidas relativas. Al disponer la posición de los ejes cartesianos respecto del elemento (ejes 
locales) el eje x y el y siempre coincidirán con las dimensiones mayores del elemento. 
Sección normal al eje x 
Sección normal al eje y 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes16
Entre estos elementos podemos incluir las placas (losas y tabiques), las cáscaras y las membranas. 
Como hay dos ejes predominantes se hace necesario dar la forma de los dos, esto permite distintas 
alternativas: 
- ambos ejes rectos, como podemos ver en los gráficos de más arriba. 
- uno curvo (y) y el otro recto (x) lo que da superficies de simple curvatura positiva o negativa. 
- ambos curvos ( x e y): superficies de doble curvatura, ambas positivas o negativas o una positiva y la otra 
negativa. 
y y 
z z z
x y
x 
z z 
x 
x 
En estos elementos hay dos S.Ns que nos interesa estudiar, aquellas que resultan de la intersección de un 
plano normal con cada uno de los dos ejes predominantes. Estas S.Ns también pueden tener distintas 
formas: x z z 
- dos ejes rectos:
x z 
- un eje curvo y 
un eje recto:
- dos ejes curvos: x 
z z
x z
También la forma y el área de las S.Ns pueden ser constantes o variables a lo largo de cada eje, y ser 
macizas o huecas conformadas por unidades menores. 
Capítulo 1 17
3 - elementos tridimensionales : son volúmenes en los que las tres dimensiones son equivalentes, sin 
importar sus medidas relativas. Entre ellos podemos incluir las zapatas de fundación, la presa de un embalse, 
las pirámides, etc. 
y z y 
z
x x 
x
z 
Al ser las tres dimensiones equivalentes se hace necesario dar las características de los tres ejes, que 
pueden dar una enorme cantidad de combinaciones según sean rectos y/o de curvatura positiva o 
negativa. 
Respecto de las S.Ns es necesario dar la forma de las secciones normales a los tres ejes, y estas pueden 
ser constantes o variables en forma y área a lo largo del eje; como también macizas o huecas. 
secciones normales
Análisis y caracterización de sistemas estructurales.
Entendemos por sistemas estructurales a la combinación de elementos estructurales idóneos que organizan 
en una construcción el camino de transmisión de cargas al suelo, bajo determinadas condiciones de equilibrio, 
resistencia y deformación. 
En este caso vamos a cambiar el criterio de ordenamiento, dejando parcialmente de lado las características 
geométricas en función de las dimensiones, y vamos a hacerlo siguiendo el criterio de construcción y de 
transmisión de las solicitaciones entre ellos y el suelo. 
Sistemas básicos: 
1- sistemas compactos. 
2- sistemas de armazón. 
3- sistemas laminares. 
4- sus combinaciones. 
1 - estructuras o sistemas estructurales compactos: Son los que descansan sobre pesadas masas de 
muros homogéneos dentro de las cuales las fuerzas se trasmiten idealmente en forma uniforme; van desde la 
caverna y el templo de piedra, hasta las construcciones de muros portantes de ladrillo. 
Desde el punto de vista de su función arquitectónica, son cerramiento, soporte y protección, y esta 
multiplicidad eleva el inconveniente del gran porcentaje de masa que requieren por unidad de espacio útil, lo 
que exige alturas modestas y luces moderadas. 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes18
Tesoro de Atreo, Micenas. 1350 a.C. Iglesia Chiu-Chiu, Chile, 1780. 
Amalfi, vivienda
.
Ronchamps, Le Corbusier, 1950 Cúpula semiesférica tipo Panteón.
Fuente: Atlas de Arquitectura. Alianza Forma
2 - estructuras o sistemas de armazón: son los que se conforman por el ensamblaje de miembros 
individuales (lineales, superficiales y/o volumétricos), en los que unos trasmiten directa o indirectamente las 
cargas a los otros, y requieren ser analizados uno a uno además de en conjunto. 
Son las más habituales y van desde las complejas estructuras metálicas, las estructuras de hormigón armado, 
llegando a las tiendas en las que las membranas exteriores están tensas gracias al esqueleto interior. 
El mayor uso de los metales, el desarrollo de nuevas técnicas de cálculo y el conocimiento de las propiedades 
resistentes de los materiales, han hecho progresar estas estructuras desde las tradicionales de piedra y 
madera. 
Capítulo 1 19
Palacio de Fokuang Shu. China. 857 d.c. Vivienda rural. Inglaterra 
Estructura de Hormigón Armado 
Mercado de Berlín, 1865-1868
Hangar, Orbetello. P.L.Nervi Estadio de Munich. F. Otto. 1972 
Fuente: Atlas de Arquitectura. Alianza Atlas. 
Historia de la Arquitectura. Alianza Forma. 
El binomio columna-dintel (a) de la arquitectura griega, es el origen de los modernos sistemas de entramados 
(b), y al combinarlos triangularmente en las estructuras metálicas dieron paso a las cerchas (c), vigas de 
celosía (d) y posteriormente a las estructuras tridimensionales de barras (e). 
a) b) d)
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes20
c) e) 
Los armazones evitan las limitaciones de cerramiento y compartimento interior, propio de las estructuras 
compactas, y permiten mayor libertad espacial ya que los elementos resistentes pueden estardentro, en el 
perímetro o fuera del espacio que conforman. 
3- estructuras o sistemas estructurales laminares: en estas estructuras la superficie define el espacio y es 
el camino de transmisión simultáneamente. En su diseño, el exacto conocimiento de su comportamiento y la 
aplicación de un adecuado análisis científico son necesarios; se han hecho realidad solo recientemente 
gracias a la disponibilidad de nuevos materiales, en particular el hormigón. 
Se han desarrollado múltiples formas: en láminas curvas; en láminas planas horizontales y verticales; en 
plegados curvos y planos. 
Cubierta premoldeada fabrica Bóvedas y cúpulas 
Restaurante en Xochimilco. Alvarez y Candela 
Nave Industrial 
Hangares 
Opera de Sidney. J. Utzon 
Fuente: Atlas de Arquitectura. Alianza Forma. 
Capítulo 1 21
4- sus combinaciones: la mayoría de las estructuras son mezclas de tipos diferentes. Es habitual resolver un
edificio con una cubierta laminar sobre una estructura de armazón y cimentar todo con una zapata corrida. Lo 
más importante a estudiar en estos casos son los puntos de continuidad de un sistema a otro, respetando la 
lógica estructural de cada uno, evitando cambios bruscos en la transmisión de cargas. 
Diferenciación entre elementos estructurales y elementos no estructurales de una
construcción. 
Desde el punto de vista de su comportamiento estructural, la concepción de un edificio podría considerar a 
todos los elementos constructivos que lo componen, como aportantes a las condiciones de estabilidad, 
resistencia y deformación. 
Pero a lo largo de la historia de las construcciones, y más acentuadamente con el desarrollo de nuevos 
materiales, como el acero y el hormigón armado, se ha ido procediendo a separar expresamente los distintos 
elementos que componen una construcción, en elementos estructurales y no estructurales. 
Esta necesidad surgió ante las exigencias de una complejización cada vez mayor de las construcciones que 
requiere que al diseñar podamos predecir el comportamiento estructural del edificio, no solamente intuirlo. 
Se hace necesario entonces, identificar elementos idóneos (por su posición, forma y material) para jugar un 
papel en la estabilidad, resistencia y deformación del edificio y solo contemplar a estos como estructurales. 
Estos elementos podrán ser así analizados como componentes de una combinación estructural o sistema 
estructural, la cual será el único camino de transmisión de cargas entre elementos y de estos al suelo, entre 
un limitado número de posibilidades. 
Construcciones con elementos no diferenciados: 
Cabaña de ramas Trulli de piedras 
Construcciones de piedra Palacio del Trabajo – P.L.Nervi
Fuente: Atlas de Arquitectura . Alianza Editorial 
Historia de la Arquitectura . S. Kostof . Alianza Forma
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes22
Construcciones con elementos diferenciados:
Choza Fábrica Noisiel – J. Saulnier 1871
J.H. Center – Chicago 
Unidad habitacional de Marsella – Le Corbusier 
Fuente: Atlas de Arquitectura. ALIANZA Editorial 
Progressive Architecture, Nro. 1 
Conformación del sistema estructural.
Una vez decidido separar lo portante de lo no portante, la elección de la conformación del sistema 
estructural es la segunda decisión a tomar respecto a la realización material de un proyecto, incluyendo en 
esta elección materiales, técnicas, elementos, forma de las secciones de los elementos, tipo de enlaces, etc. 
A lo largo de la historia de la arquitectura, la voluntad de diseño ha ido buscando que el sistema estructural 
exprese la conformación espacial y volumétrica que queremos darle al proyecto. ¿Esto quiere decir 
regularidad, simetría entre partes, modulación, ortogonalidad? No, como también sigue siendo una decisión 
posible que el sistema estructural pase inadvertido. 
El desarrollo de nuevas técnicas, de nuevas herramientas, la mayor comprensión del uso de los materiales y el 
desarrollo de nuevos, y la elaboración de mejores herramientas de cálculo, teóricas y de equipamiento, han 
permitido al diseño estructural caminos de nuevos desarrollos formales y espaciales y de un nuevo uso de los 
anteriores. 
¿Cómo se trabaja para la conformación de un sistema estructural apropiado para dar respuesta a los 
objetivos de diseño (funcionales y formales) y a las condiciones de estabilidad y resistencia que tenemos 
planteados?: consiste en encontrar el “camino” más apropiado de transmisión de cargas al suelo y
encontrar la ubicación más conveniente de los elementos estructurales individualmente y de conjunto. 
Capítulo 1 23
El camino es el de ir elaborando diferentes alternativas de esquemas estructurales, trabajando con la 
representación gráfica de estos esquemas, hasta decidir cuál es el mas idóneo. Muchas veces, según las 
posibilidades y la complejidad o riesgo del problema a resolver, se trabaja con modelos que nos permitan ver 
las soluciones propuestas y su comportamiento. 
Consideraremos distintos aspectos que nos permiten guiarnos: 
Planos de transmisión de cargas 
Combinación de elementos estructurales. 
Formas de transmisión de cargas 
1- Planos de transmisión de cargas 
Concebimos la estructura en su conjunto como una combinación de planos verticales y horizontales de 
transmisión de cargas. Identificar estos y poder organizar la transmisión de cargas en ellos es la primer 
tarea a realizar. Veamos ejemplos: 
- a un acueducto romano podemos verlo como un plano vertical de transmisión de cargas. 
- a las iglesias medievales podemos verlas como una sucesión de planos verticales paralelos de 
transmisión de cargas. 
- a las construcciones actuales podemos verlos como una sucesión de planos verticales de transmisión 
de cargas en una o en dos direcciones, cruzados por una sucesión en vertical de planos 
horizontales. 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes24
Hemos graficado ejemplos de relación ortogonal entre planos 
horizontales y verticales, solo a efectos didácticos. La 
variación del ángulo entre planos da infinitas posibilidades de 
resolución estructural para distintas necesidades 
espaciales; como también la configuración irregular tanto 
de los planos verticales como horizontales. 
2 - Combinación de elementos estructurales en la conformación de los planos de transmisión de 
cargas: ejemplos de su combinación. 
2 elementos 
columna-dintel/ viga 
colunma-arco 
2 elementos 
muro-losa 
muro- boveda
muro- cupula 
3 elementos 
columna– viga–losa 
columna–viga-bóveda 
Estas combinaciones permiten conformar espacios de diferentes características, escalas y complejidad. 
También, en cada plano de transmisión de cargas, no es necesario repetir sistemáticamente en vertical el 
mismo planteo estructural básico. De un piso a otro, o de un grupo de pisos a otros se puede cambiar el 
planteo cuidando siempre los puntos de transición de uno a otro. 
Capítulo 1 25
3 - Formas de transmisión de cargas, directa o indirecta: el “camino” organizado en los planos de 
transmisión de cargas propone “recorridos” de las cargas directos o indirectos. Veamos cada caso:
- Directa: Esta forma de transmisión ocurre cuando la línea 
vertical de transmisión de la carga coincide con el 
eje principal de los elementos estructurales. 
La línea de transmisión de cargas de un 
elemento coincide con el eje vertical del mismo, y 
este coincide en la perpendicular con el 
inmediato inferior. Columna- columna 
 Tensor – tensor 
Muro - muro 
columnas tensores muros 
- Indirecta: esto se produce cuando la línea vertical de transmisión de las cargas no coincide con la línea 
vertical de los elementos estructurales, y por lo tanto tienen que recorrer caminos más largos hasta 
llegar al suelo; en los ejemplos vemos caminos cada vez más indirectos y observamos la aparición de 
elementos por los que las cargas deben realizar recorridos horizontales. 
Esquema indirecto de transmisión de cargas de un edificio en altura: en este caso además de aparecer 
elementospor los que las cargas deben realizar recorridos horizontales, el uso de tensores en las líneas 
verticales conforma un recorrido aun más largo al hacer subir las cargas para luego bajar por la columna 
central. 
Este conjunto de decisiones se reflejan en las planta de los edificios, en particular en las plantas en contacto 
con el suelo; en ellas distinguimos con claridad los puntos o líneas de los elementos portantes. Y si 
estudiamos cada configuración espacial y volumétrica vemos como están condicionadas fuertemente por 
estas decisiones. 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes26
Observemos comparativamente plantas de ejemplos significativos, independientemente de sus escalas y 
dimensiones. 
Construcciones resueltas con estructuras en las que no se diferencia lo portante del cerramiento y en
las que predominan elementos superficiales y volumétricos en su resolución, como el Panteón Romano del 
siglo 2 d.c y la Iglesia de Saint-Benoit en Francia del siglo 11 d.c; teniendo configuraciones espaciales 
diferentes acusan un gran peso de los elementos portantes en la relación con los vacíos 
Ya en el siglo 20, en la Capilla de Romchamps de Le Corbusier de 1955 o en La Iglesia de Nuestra Señora 
de Fátima en Buenos Aires de los arqs. Ellis y Caveri de 1959, ambas resueltas también sin separar lo 
portante del cerramiento, ( construidas con distintas técnicas y materiales) aunque mas ”liviana” la relación 
entre llenos portantes y vacíos, estos se acusan fuertemente en las plantas de ambas. 
Fuente: Huellas de edificios Arq. Sacriste Editorial EUDEBA 
En comparación, observemos otro ejemplo de Le Corbusier, la Villa Savoia. Esta está realizada no solo
separando lo portante del cerramiento, sino que este último no sigue a la estructura para la configuración 
espacial. La estructura concentra en puntos (que en este caso siguen una modulación en trama) la 
transmisión de las cargas y esta concentración (posibilitada por el trabajo con hormigón armado) se expresa 
en planta en un sistema portante muy liviano en la relación con los espacios vacíos y con el cerramiento. 
Fuente: Forma, espacio y orden. Arq. F. Ching Editorial G.G
El elemento que toda construcción debe respetar es la ley de la gravedad. 
 Esta fuerza que ordena el mundo material que nos rodea es trascendente 
 en lo que atañe a la construcción. 
 A la vez que ella nos crea problemas constructivos, de los cuales el de cubrir es y ha sido 
 el más agudo, es esa misma fuerza la que nos permite ordenar un sistema constructivo 
 al imponer un orden a todo lo material. 
Eduardo Sacriste 
 Principales acciones 
que inciden sobre la estructura 
SU EVALUACIÓN Y TRANSMISIÓN 2 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes28
Imagen: Catedral de Amiens. Francia. Comenzada a construir en el 1200. d.c. 
Fuente: Atlas de Arquitectura. Alianza Atlas.
29Capítulo 2
Principales acciones que inciden sobre la estructura 
Su evaluación y transmisión 
Cuando hablamos de ¨acciones sobre las estructuras¨, ¨estado general de cargas de un elemento 
estructural¨, ¨cargas o fuerzas exteriores¨, ¿de qué estamos hablando?. Estamos hablando de las cargas y 
tomamos las acciones como sinónimo de cargas porque consideramos a los elementos que conforman las 
estructuras (cada uno en forma individual; a ellas en su conjunto y a todos los cuerpos que pueden soportar
como agentes físicos sobre los que inciden las acciones de la naturaleza (fuerza de gravedad, sismo, viento, 
etc.)
Clasificación 
Las cargas son fuerzas que resultan del peso de todos los materiales de construcción, del peso y actividad 
de sus ocupantes y del equipamiento, y también de efectos ambientales y climáticos tales como viento, 
sismo, nieve, lluvia, temperatura, etc También deben considerarse las acciones dependientes del hombre 
tales como explosiones, choques de embarcaciones, vehículos, aviones, etc. 
Hay tratados y reglamentos que, estudiando las acciones sobre las estructuras, proponen distintos criterios 
de ordenamiento para comprenderlas y poder evaluar el tipo y magnitud de su acción. 
Nosotros vamos a abordarlos según tres parámetros, que consideramos los más significativos
1 - origen 
2 - variación en el tiempo 
3 - superficie de incidencia 
Las distintas acciones pueden ser clasificada bajo diferentes parámetros, ya que estos son 
complementarios, no optativos, así cargas del mismo origen pueden tener distinta variación en el tiempo y/o 
superficie de incidencia. 
ORIGEN VARIACION EN EL TIEMPO SUPERFICIE DE INCIDENCIA
Gravedad Permanentes D Distribuidas superficialmente 
Viento W Sobrecargas L Distribuidas linealmente 
Sismo E Accidentales Concentradas 
Por deformación impuesta 
1 - Origen. 
Todas las acciones a las que está sometida una estructura son fuerzas de la naturaleza, por lo tanto 
debemos aprender a reconocerlas, y familiarizarnos con los fenómenos naturales que las producen. 
1.1- la acción de la gravedad. 
Se llama así a la atracción de la tierra sobre las masas. Esta acción constante y permanente da origen a 
fuerzas dirigidas hacia abajo (en dirección al centro de la tierra), las que llamaremos acciones o cargas 
gravitatorias. 
Esta acción es ejercida sobre cualquier elemento que posea masa y es igual a P = m . a
(siendo m = la masa, o sea, el volumen del elemento por la densidad de la materia que lo compone; y 
a = la aceleración de la gravedad en la tierra, igual a 9,80 m/seg2). (2da Ley de Newton)
Esta fuerza P es equivalente al peso propio de cada elemento: su volumen por el peso especifico de su 
materia. 
P. propio = volumen (m3) x peso específico (KN/m3)
Como cada elemento, según su composición pesa distinto, para hacer posible y sencilla su evaluación se 
cuenta con la ayuda de tablas de peso específico de cada material, que en la República Argentina, nos la 
proporciona el CIRSOC (Centro de Investigaciones de los Reglamentos para la Seguridad de las Obras 
Civiles) en su Serie 101 de Julio del 2005. Ver Tabla N0 1 - ANEXO N0 1
 En el caso de las construcciones, la acción de la gravedad, se expresa 
a través del peso propio de los elementos estructurales, los de 
cerramiento, las personas, los objetos y equipamientos fijos y móviles 
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes30
También son cargas gravitatorias el peso del agua, de la tierra y de la nieve y el hielo. 
- El peso de los líquidos se denomina carga o acción 
hidrostática y es la presión del líquido que no solo actúa 
en forma vertical sobre el fondo, sino en todas las 
direcciones horizontales sobre los laterales del 
contenedor. 
También el líquido puede ejercer un empuje ascendente, 
por el principio de Arquímedes, denominado supresión, 
sobre estructuras cuyos cimientos se encuentren por 
debajo de las napas freáticas. 
- El peso de la tierra es una carga o acción vertical y 
horizontal que afecta a todo tipo de elemento enterrado o 
subterráneo: cimientos, sótanos, canales, muros de 
contención, túneles, etc. 
- El peso de la acumulación de nieve (S: snow en inglés) 
y hielo en zonas de bajas temperaturas, somete a las 
cubiertas a una carga o acción vertical. (Ver Reglamento 
Argentino de Acción de la Nieve y del Hielo sobre las 
Construcciones CIRSOC 104 -2005)
1.2 - la acción del viento 
Se llama así a la acción del aire en movimiento soplando desde cualquier dirección horizontal. A la cara 
expuesta al viento (barlovento) la someterá a una presión, y a la cara opuesta (sotavento) la someterá a 
una succión. Su principal características es su forma dinámica de actuar.
Planta, corte y perspectiva de un edificio mostrando la acción de presión y succión del viento. 
 Fuente: Revista Vivienda. Informe del Ing. C. Agosti sobre el Cirsoc 102. 
La acción del viento (W: wind en inglés) es ejercida 
sobre cualquier elemento que ¨asome¨ del relieve de la 
superficie terrestre más allá de los 10 metros sobre el 
nivel del terreno natural, salvo una situación de gran 
aislamiento o en la cima de los relievesmontañosos, en 
cuyo caso la acción debe evaluarse por debajo de los 10 
m de altura. 
31
El valor de estas cargas o acciones de viento, debido a su naturaleza dinámica tiene una distribución 
compleja. El reglamento CIRSOC, en su Serie 102, nos proporciona datos y métodos que permiten 
determinar su distribución y su valor. 
Para hacerlo considera una serie de variables: 
- la velocidad de referencia (Vr) (kg/m2), cuyo valor está en función de la localización del edificio en el
territorio del país. Se proporciona un mapa con los datos necesarios. 
- el orden de importancia de la construcción en función de su destino. Coeficiente de destino. 
- su situación respecto de otras construcciones, tanto en corte como en planta: rodeada, parcialmente 
rodeada, aislada, etc. Coeficiente de rugosidad. 
- las relaciones de dimensiones en planta y altura del edificio, y lo compacto o no del volumen. 
Coeficiente de forma. 
Y en función de ellas se proponen dos tipos de métodos de evaluación de sus magnitudes: 
- uno simplificado, que proporciona la acción estática equivalente a la acción dinámica. CIRSOC 102.
- otro más complejo, que proporciona el método para el cálculo del efecto dinámico. CIRSOC 102/1. 
Mapa de distribución de la velocidad de referencia 
En la República Argentina. Fuente: CIRSOC 102 
 Croquis de la Capital Federal indicando áreas características en función de la situación de aislamiento 
o no de los edificios .Fuente: Revista Vivienda. Informe del Ing. C. Agosti sobre el Cirsoc 102.
1.3 - la acción de los sismos.
La enorme presión producida en la corteza terrestre por efecto del choque de las diferentes placas 
tectónicas que la conforman, es la que produce los sismos y los terremotos. Provocan que el suelo (E: earth 
en inglés tierra) se acelere en dirección horizontal y vertical. También es una acción dinámica. 
 a 
 a v a h 
Capítulo 2
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes32
Corte transversal de la cordillera de Los Andes, 
que muestra la acción de la placa marina del fondo 
del Océano Pacifico (Placa de Nazca), bajo la 
placa del continente sudamericano 
 Continente 
. Placa 
El número de sismos que se detectan en la superficie terrestre es de aproximadamente 80.000 al año; 
25.000 aparecen en océanos y mares, originando maremotos. La gran mayoría de los 55.000 restantes 
pasa desapercibidos. En los continentes solo se verifican 25 sismos de importancia, y aparecen algunas 
zonas como los alrededores continentales del Océano Pacifico y la zona sur del continente europeo y 
asiático con grave riesgo sísmico. 
Las escalas Mercali y Richter, de medición sísmica, caracterizan de distinta manera los efectos y/ o daños 
producidos por un sismo: 
- la escala Mercali mide la intensidad del sismo en función del daño ocasionado. 
- la escala Richter mide la magnitud del sismo en función de la energía liberada. 
Cuándo la base de cualquier volumen es sometida a una aceleración súbita del suelo, fuerzas de inercia se 
desarrollan de acuerdo a la 2da Ley de Newton ( P = m . a), transformando esa aceleración en una carga 
sobre el volumen. Esta acción la sufre cualquier tipo de volumen (como los diversos tipos de relieves 
montañosos) que se encuentre vinculado a la superficie terrestre. 
En base a los estudios e investigaciones realizados sobre la experiencia sísmica pasada y en base al 
mayor conocimiento geológico, se ha confeccionado una zonificación de la tierra y de cada país -que se 
actualiza permanentemente- que permite caracterizar el nivel de riesgo sísmico de cada región a través de 
un coeficiente sísmico. 
A los efectos del diseño de las estructuras resistentes, lo más complejo es cuantificar las aceleraciones del 
suelo que se deben utilizar en el cálculo de las estructuras sometidas a cargas o acciones sísmicas en las 
distintas zonas, y las propiedades que deben cumplir el diseño de estas estructuras. 
Las investigaciones acerca de las causas y los efectos de los sismos, han permitido lograr diseños 
correctos y racionales de las estructuras antisísmicas suficientemente resistentes para soportarlos. Y han 
planteado métodos simplificados para evaluarlos. En nuestro país, el INPRES-CIRSOC, en su Serie 103, 
cuantifica las probables acciones sísmicas (equivalentes a la fuerza cortante en la base de una 
construcción) a través de una fórmula que tiene en cuenta: 
- el riesgo, según el coeficiente sísmico que sale de la zonificación del país. 
- el destino de la construcción. 
- el peso de la construcción. 
- las propiedades dinámicas del terreno (en función del tipo de suelo) y de la construcción (en función de 
la forma de su volumetría). 
- las características resistentes de los materiales. 
Proporciona además, recomendaciones para el diseño y la ejecución de estructuras sismo-resistentes, en 
función de la experiencia de la observación de los daños ocasionados por los sismos del pasado. 
1.4 - acciones por deformaciones impuestas a las estructuras o a algunos de sus elementos: el caso 
más significativo es el de deformaciones por diferencia de temperatura. 
muro mampostería El material tiende a expandirse en una forma que se supone 
 directamente proporcional al cambio de temperatura. Se generan 
 acciones sobre los elementos que por su forma están enlazados 
 unos a otros, produciendo fisuras en los mismos, si no se toman 
 los recaudos constructivos correspondientes.
loseta de ho ao Cámara de aire 
33
2 - Superficie de incidencia 
2.1- cargas distribuidas: Son aquellas que se reparten sobre una superficie (sobre el plano mayor), o 
sobre una línea (lado mayor). 
2.1.a - cargas distribuidas superficialmente: se expresan en KN/m2, kg/m2 o t/m2 y corresponde al peso
propio de elementos estructurales y/o constructivos superficiales (entrepisos, cubiertas, losas) o de acciones 
que se puedan equiparar a su forma (viento, líquidos, sobrecarga de uso, etc.) 
En el caso de una acción gravitatoria con dirección vertical se calculan en función del peso por m2 de
los materiales estructurales y constructivos que constituyen un entrepiso o una cubierta.
El valor de la carga por m2 se obtiene multiplicando el espesor = e(m) de cada elemento que conforma
ese "entrepiso" por el peso especifico* del material que lo compone.
En el caso de la acción del viento, se calcula en función del valor de la acción estática equivalente del
viento sobre un edificio y tiene dirección horizontal.
El peso de los líquidos también es una carga distribuida sobre una superficie cuyo peso se determina en
función de la altura del líquido por el peso específico* del mismo. * Peso especifico. Ver Tabla N0 1. AN EXO
En el caso de sobrecargas de uso, se calcula a partir de valores tabulados mínimos que fija el
reglamento por m2, según el destino del local. Ver Tabla N0 2. AN EXO
Calculo del valor por m2 de una carga distribuida superficialmente D (KN/m2)
(KN/m3) (m)
D = peso esp.* x espesor (e) = D (kg/m2)
1,00m
Recordemos : 1KN = 100kg = 0,1t
 KN (kiloNewton) 
Kg (kilogramo fuerza) 
 t (tonelada) 1,00m (e)espesor
Representación de cargas distribuidas superficialmente.
carga gravitatoria 
D (KN/m2) / (t/m2 ) h (m) 
 luz (m) 
 carga de viento 
 w (KN/m2) / (t/m2 )
2.1.b - cargas distribuidas linealmente: se expresan en KN/m, kg/m o t/m y corresponden al peso propio 
de elementos estructurales y/o constructivos lineales (viguetas, vigas, tabiques, muros ) al que se le agrega 
la descarga correspondiente a los elementos superficiales que apoyan sobre ellos.Se calcula por cada 
metro de longitud y su distribución puede ser uniforme (constante) o no (variable). 
El valor de la carga por metro lineal correspondiente al peso propio de los elementos lineales se obtiene 
multiplicando la sección transversal (m2) de cada uno de ellos por el peso especifico del material que lo
compone. 
Cálculo del valor por m lineal de una carga uniformemente distribuida D (KN/m)
a 
(KN/m3) (m)(m)
D (Carga permanente) = peso esp. x a x h = D (KN/m) 
En el caso de los perfiles los proveedores proporcionan 
el valor del peso por metro lineal de perfil, para cada tipo 
perfil. 
Representación de cargas lineales uniformemente
distribuidas
h 1 m L 1 m L
 D (KN/m) (t/m) 
luz (m) 
Capítulo 2
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes34
Cuando la sección transversal de los elementos estructurales y/o constructivos no es constante en toda su 
longitud, la distribución de la carga es variable. Por ejemplo, es el caso de una mampostería, ubicada sobre 
una viga, cuya altura se va incrementando a lo largo de la misma. 
h 
Sobre el apoyo A no hay carga de mampostería ya que:
e D= peso específico (KN/m3) x e (m) x h(m) siendo h= 0
Sobre el apoyo B la carga de mampostería es máxima
D= peso específico (KN/m3) x e (m) x h(m) siendo h= max
Apoyo A Apoyo B 
Esto da origen a esquemas de cargas triangulares o trapeciales. 
Representación de cargas lineales no uniformemente distribuidas.
 luz ( m ) luz ( m ) 
Forma de representar una carga trapecial Forma de representar una carga triangular 
2.2. cargas concentradas. 
Son aquellas que distribuyen puntualmente su carga a través de su cara de dimensiones menores y a los 
fines del cálculo se las considera concentrada en el baricentro de la superficie de apoyo. Se expresa en KN
o t y corresponde al peso propio del elemento estructural (columna, pilar, etc.) al que se le agrega la
descarga correspondiente a los elementos lineales que apoyan sobre ellos. 
Son cargas concentradas una columna que apoya (apea) sobre una viga o una viga que apea sobre otra. 
La columna A apea sobre 
la viga B 
Columna A La viga B apea sobre la viga A 
 Viga A a (m) 
Viga B 
Viga B 
El valor de la carga concentrada correspondiente al peso propio del elemento h (m) 
se obtiene multiplicando el volumen del mismo por el peso especifico del material 
que lo compone: D = peso esp.* (KN/m3) x a (m) x b (m) x h (m) = D (KN)
Forma de representar una carga concentrada b (m)
cargas distribuidas 
superficialmente
cargas distribuidas linealmente cargas concentradas
KN/m2 – t/m2 KN/m – t/m KN - t 
elementos superficiales o 
equivalentes
elementos lineales en posición 
horizontal 
elementos lineales en posición 
vertical 
35
Ejemplo gráfico de cargas según su superficie de incidencia
superficial KN/m2
lineal KN/m lineal KN/m
lineal KN/m
concentrada KN
superficial 
KN/m2
3. Variación en el tiempo
Se evalúa el tiempo de duración de las acciones, ya que es imprescindible determinar no sólo a que cargas 
va a estar sometida la estructura para su posterior dimensionado, sino también cuanto tiempo va a durar su 
acción y como estarán combinadas. 
Pueden ser: 1 - permanentes 
2 - variables
3 - accidentales 
3. 1 - cargas o acciones permanentes: son aquellas que actúan durante toda la vida útil de la construcción
y se mantienen sin variaciones. 
el peso propio de los elementos constructivos y estructurales: elementos resistentes, de cerramiento, de
instalaciones y equipos fijos. Se denominan D (del inglés death load: carga muerta).
La carga gravitatoria permanente que un elemento estructural debe soportar es la suma de las cargas 
debidas a su peso propio y al peso propio de los elementos constructivos que se apoyan sobre él; se 
obtienen calculando el peso de cada elemento, o en los prefabricados sacándolo de tablas que proveen los 
fabricantes. Ver Tabla N0 1 - Anexo
el peso permanente de la tierra, (en dirección vertical) en los elementos enterrados, o (en dirección
horizontal) en los muros de contención.
Tanque de agua.
el peso permanente de los líquidos cuando se trata de almacenamiento. En esta situación se generan
dos fuerzas: una vertical y otra de presión del líquido sobre los laterales.
Capítulo 2
Conceptos Básicos de Estructuras Resistentes36
3. 2 - Variables: son las que pueden cambiar durante la vida útil del edificio. Consideramos entre ellas a las
siguientes:
Las sobrecargas (L): son aquellas originadas por el uso y ocupación de un edificio según la cual va a
haber un número de personas, un tipo de equipamiento, un tipo de almacenamiento, etc. Como son
cargas aleatorias por su naturaleza (gran incertidumbre sobre cómo se van a distribuir realmente) y no
hay una forma precisa para aplicar las cargas reales a un área dada, se especifican como
uniformemente repartidas sobre el área total. (KN/m2).
La magnitud mínima de estas cargas superficiales uniformemente repartidas las provee el CIRSOC en su
Serie 101. Ver Tabla N0 2 - ANEXO
No incluye cargas debidas a la construcción o provocadas por efectos ambientales tales como nieve,
viento, acumulación de agua, sismo, etc.
La nieve (S) genera una carga vertical hacia abajo, o puede desarrollar empujes en caso se acumularse
contra el edificio. En zonas frías, se debe tener en cuenta el peso de la nieve al determinar la
sobrecarga, cuya estimación está reglamentada en el CIRSOC en su serie 104.
El viento (W), los sismos(E) , las acciones por deformación (T), y el peso y empuje lateral del
suelo y del agua en el suelo (H) las consideramos cargas variables, ya que su acción difícilmente es
constante a lo largo de la vida útil de un edificio .
Sótano sumergido dentro de una napa subterránea.
3.3- accidentales: son las provocadas por fenómenos naturales o totalmente imprevistos, de características 
excepcionales: incendios, explosiones, bombardeos, inundaciones, derrumbes, etc. 
Otra forma de clasificar las cargas son en: estáticas (cuando la carga se aplica en forma lenta y gradual) en 
y dinámicas (cuando las cargas caen de golpe desde una cierta altura y llevan además de su peso una 
cierta cantidad de energía cinética). Para el desarrollo de los temas tratados en esta publicación sólo 
consideraremos a las cargas como estáticas, ya que es el caso más corriente en obras de arquitectura. En 
general, a los efectos del cálculo, las cargas dinámicas se las transforma en estáticas equivalentes, 
aumentando su valor. 
Combinación de acciones 
Todas o algunas de las cargas mencionadas se combinan y actúan sobre una estructura durante su vida 
útil. Por ejemplo, a la acción permanente de la gravedad, se le puede sumar la acción del viento o la acción 
de un sismo. 
La combinación de dos o más acciones es lo que se conoce como carga de servicio o estado de cargas.