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Dado que la obra arquitectónica debe ser concebida como un todo formal, funcional y técnico, la Estructura, tomada como una de esas partes indivisibles de la misma, debe considerarse desde el inicio de su concepción hasta su materialización. Se debe adquirir una cierta capacidad para poder comprender y relacionar las cargas aplicadas y los esfuerzos resultantes y, a partir de esto, diseñar la estructura óptima. Además, es preciso reconocer que, el conocimiento, la intuición, el razonamiento y la creatividad son ingredientes básicos del proceso de diseño estructural. Es por ello que esta obra está dividida en tres grandes partes, en la primera se tratan las causas, condiciones y características del diseño estructural, de esta forma se consideran las acciones sobre la construcción: cargas, fuerzas, vínculos, resistencia de materiales y características geométricas. La segunda, describe y analiza el comportamiento de elementos lineales simples bajo los diferentes esfuerzos y, en una tercera, se presenta un panorama completo de las posibilidades formales y espaciales en función de los diferentes tipos estructurales, incluidos el suelo y las fundaciones, que brindarán mayor claridad respecto a la concreción de la obra, posibilitando de ese modo una mayor libertad en el diseño.
El propósito de este libro es entregar una visión global del problema del diseño estructural. Para ello se presenta un amplio conjunto de casos de diseño, considerando diferentes tipos de esfuerzos internos o condiciones de estabilidad, distintos materiales estructurales, incluyendo tanto sus rangos de comportamiento elástico como inelástico y los dos modelos básicos de diseño: el método de las tensiones admisibles y el diseño por resistencia. El texto esta dirigido a alumnos en una etapa introductoria del aprendizaje, por ello el énfasis se centra en los conceptos fundamentales, sin abundar en aspectos normativos de detalle de cada material, temas en los que se profundizará posteriormente en cursos específicos en hormigón armado, acero y madera.
Introducción al diseño estructural - Seguridad estructural y criterios de diseño - Las acciones y sus efectos en las estructuras - Sistemas estructurales - Algunos aspectos del análisis del análisis estructural - Diseño sismorresistente - Diseño estructural de cimentaciones.
Esta obra fue concebida a partir de la experiencia de los autores al impartir la materia Diseño de Concreto. Se presenta como una recopilación de los apuntes de clase de uno de los temas que hacen parte de dicha asignatura. El método elástico, método de los esfuerzos permisibles o admisibles, método de las cargas de servicio o método ASD, por su nombre en inglés (Allowable Stresses Design), fue ampliamente usado para el diseño de concreto reforzado durante el siglo XX. Este parte de suponer que el concreto simple y el acero de refuerzo son homogéneos e isótropos y presentan un comportamiento elástico durante la aplicación de las acciones al elemento. Aunque el ASD es un método que empezó a perder su popularidad a mediados de los años sesenta, es importante comprender sus fundamentos y su aplicación, teniendo en cuenta que el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10 (2010) permite su uso como método alternativo de diseño en estructuras de concreto reforzado e, incluso, establece su aplicación en el diseño de otros materiales, como la madera y la guadua. Por otra parte, facilita entender cómo se diseñaron muchas estructuras con más de cincuenta años de existencia a través de este método.
El Arquitecto y los estudiantes de Arquitectura deben conceptualizar que no puede concebirse una obra sin su estructura resistente; es fácil percibir que la estructura es parte genéticamente integrante de todo diseño; motivo por el cual merece su consideración desde los primeros croquis del proyecto; se debe haber concientizado morfológicamente el sistema estructural; la estructura también es objeto de diseño; sabiendo que todo proyecto es un logro intelectual original, la resolución de la estructura también es original y debe satisfacer adecuadamente las necesidades estructurales de cada proyecto. Este libro pretende internalizar los distintos conceptos relacionados con el diseño de una estructura y su comportamiento mecánico, es decir: Forma y Técnica. En todo proceso de diseño de una estructura, el conocimiento intelectual se encuentra íntimamente asociado al espíritu creativo; destacando que esta ligazón debe contemplar los parámetros emanados desde la sustentabilidad y la preservación ecológica del medio ambiente; si bien estas dos partes indican que el resultado obtenido es consecuencia de la consideración de una sobre la otra; se debe disponer la transferencia de los contenidos científicos de modo alternado con los procesos de diseño, de modo tal que uno no anule al otro.
El diseño estructural, al ser parte inseparable del diseño arquitectónico de la obra, surge desde el mismo momento de la concepción de los espacios, de modo tal que al ir definiendo cada uno de ellos, podremos, a su vez, ir determinando los elementos estructurales que la conforman. Cuando proyectamos la estructura en hormigón armado, debemos tomar en cuenta las características del mismo. En nuestro medio, es el material estructural más utilizado, por razones económicas y tecnológicas. Una vez trazado el esquema estructural, que representa la propuesta, se predimesiona cada uno de los elementos, es decir pre fijamos las dimensiones (ya que el peso propio es una de las cargas principales a considerar), no solo en función de la resistencia requerida, sino considerando además las necesidades formales y funcionales del proyecto global del edificio. A partir de aquí, y una vez consolidado tanto el proyecto arquitectónico como el estructural, determinaremos las cargas reales que debe soportar, para luego calcular las solicitaciones y finalmente dimensionar la armadura de cada una de las piezas que componen la estructura, verificando el rendimiento.
Structures are an essential part of the construction process, yet they're one of the most difficult concepts to learn for architects. While structural engineers are responsible for making structural calculations about a building, architects should have sufficient knowledge about structural theory and analysis as they design. This illustrated manual from master of architectural drawing Frances DK Ching takes a new approach by focusing on the structural systems of a building. This practical structural design guide provides students and professionals all the information they need to make well-founded decisions during the development process. Las estructuras son un elemento esencial del proceso de construcción y constituyen, sin embargo, uno de los conceptos más difíciles de aprehender por parte de los arquitectos. Si bien los ingenieros de estructuras son los responsables de realizar el cálculo estructural de un edificio, los arquitectos deben tener los conocimientos adecuados y suficientes sobre teoría y análisis estructural para proyectarlo. Bajo el sello inconfundible del maestro del dibujo arquitectónico Francis D. K. Ching, este manual ilustrado propone un nuevo enfoque del diseño estructural que pone de relieve la relación de los sistemas estructurales de un edificio ?entendidos como un conjunto integrado de elementos con sus propios patrones, sistema y escala? con los aspectos fundamentales del proyecto arquitectónico. Los sistemas estructurales en los edificios se abordan a partir de distintos aspectos, como la composición formal y espacial, la adecuación al programa, la coordinación con otros sistemas del edificio y el cumplimiento de la normativa técnica, o la revisión del desarrollo histórico de los materiales y las estructuras empleadas en la arquitectura. Manual de estructuras ilustrado es, en definitiva, una guía práctica del diseño de estructuras que no solo concibe el diseño estructural como una parte más del proyecto sino que también proporciona a estudiantes y profesionales toda la información necesaria para tomar decisiones bien fundamentadas durante su proceso de desarrollo.
Este libro está dirigido a estudiantes de grado y postgrado, así como a ingenieros estructurales, arquitectos y otros profesionales interesados en el diseño sismorresisente de edificios. Su objetivo es el de dar a conocer parte de la cuantiosa información experimental, teórica y práctica existente en los centros de investigación sobre este tema y contribuir a la difusión de técnicas avanzadas. Por ello incluye tanto los fundamentos y técnicas de diseo convencionales, actualmente recogidos en las normativas de diversos países, como las técnicas avanzadas que sin duda serán empleadas en un futuro próximo. Además, los autores hacen diversas aportaciones, y no sólo desde el punto de vista conceptual, como la presentación de los disipadores de energía como la continuación natural de las técnicas actualmente establecidas, sino también desde el punto de vista práctico, al presentar novedosos sistemas estructurales, sistemas de aislamiento de base y de disipación de energía, junto con métodos numéricos para su simulación, así como metodologías de inteligencia artificial aplicadas al razonamiento estructural cualitativo.