Fundamentos de Estructuras y Sistemas Constructivos en la Edificación

1. Tipos de esfuerzos

• Tracción: Si las fuerzas se alejan, la tracción tenderá a alargarlo en la dirección de la fuerza y a angostarlo perpendicularmente a ellas.
• Compresión: Si las fuerzas se acercan, la compresión tenderá a acortarlo y ensancharlo; en elementos muy esbeltos, produce flexión lateral (pandeo).
• Flexión: Si las fuerzas tienden a flexionarlo, el elemento tendrá tracción en uno de sus lados o caras y compresión en el opuesto.
• Corte: Si el elemento es sometido a dos fuerzas paralelas próximas y de sentido contrario, se producirá un esfuerzo de corte.
• Torsión: Si dos fuerzas de sentido contrario tratan de tirar del cuerpo, se produce torsión y habrá principalmente esfuerzos de corte.

2. Las partes de la estructura

Una estructura es un conjunto de elementos dispuestos para resistir las cargas y fuerzas que actúan sobre ella.

• Techos, losas y entrepisos: Son como la tapa de una mesa; por su propio peso y el de las cargas que reciben, tienden a curvarse hacia abajo y trabajan a la flexión y al corte.
• Vigas estructurales: Reciben las cargas que les transmiten las losas y las trasladan a las columnas; también trabajan a la flexión y al corte.
• Columnas, pilares y paredes: Como las patas de las mesas, reciben las cargas superiores y las transmiten al suelo. Trabajan a la compresión y deben resistir la flexión lateral.
• Cimientos y suelo: Los cimientos distribuyen en el terreno las cargas que transmiten las patas. El terreno trabaja a la compresión y, si el apoyo es menor de lo necesario, se hundirá.

3. La estructura

La estructura de una construcción debe resistir cargas y fuerzas propias y exteriores que pueden actuar de distinta forma y al mismo tiempo.

4. Paredes portantes

En construcciones bajas es frecuente utilizar las paredes perimetrales y algunas interiores como elementos portantes principales.

El uso de mampostería en edificios de altura está limitado por el espesor que tendrán las paredes interiores: a mayor altura, mayor espesor. Puede hacerse con ladrillos macizos, bloques portantes, tabiques de piedra, troncos, adobe, etc.

5. Estructura independiente

Está formada básicamente por columnas y vigas. Las paredes solo actúan como cerramiento y divisiones. Son usuales cuando se necesitan grandes aberturas o cambios de divisiones internas, ya que se resuelven con columnas distanciadas. Pueden hacerse de hormigón armado, de hierro y, para poca altura, de madera o con pilares de mampostería.

Tipos de suelos y fundaciones

a. Suelos duros

Son aquellos suelos rocosos y pedregosos (piedra rocosa, canto rodado). No se necesita cimiento alguno, solo mampostería de nivelación armada o cadena de hormigón dentro de los ladrillos.

b. Suelos semiduros

Son aquellos suelos de arena compactada o tierra colorada tosca. Se utilizan cimientos de hormigón, piedra bruta colocada o cascotes con cadena de hormigón. Pasando los dos niveles de pisos, se deben usar zapatas de hormigón.

c. Suelos blandos

Son aquellos suelos arcillosos o arenosos. Se requiere el uso de cimientos de hormigón con zapatas y cadenas, plateas de hormigón (losa sobre nivel natural) o pilotes para edificios en altura.

d. Suelos con napa freática

Son aquellos suelos que tienen capas freáticas de agua, normalmente en suelos arcillosos y arenosos. Se utilizan plateas de hormigón, pilotes, tubulones o tablestacas.