Un diseño estructural es un documento en el cual se plantea una combinación de elementos para soportar una edificación o construccion.
Cada país tiene su reglamento mediante el cual el diseñador estructural, se debe guiar y cumplir con todos los requerimientos dependiendo del tipo de estructura necesaria. Por ejemplo una estructura puede ser en concreto reforzado, en perfiles metálicos, en perfiles de madera, en muros de mamposterías o perfiles en aluminio. Es decir de acuerdo a las características arquitectónicas , yo puedo escoger el tipo de material que mi configuración estructural mejor se ajuste. Adicionalmente cada material puede tener distintas configuraciones y disposiciones para solucionar y soportar las cargas que la estructura recibirá. Es decir una estructura en concreto reforzado se podrá disponer como pórticos resistentes a momentos o como muros de carga. A su vez las estructuras metálicas podrán ser resistentes a momentos, o podrán tener combinaciones de pendulo invertido.
Volviendo al tema de las normas en cada país, en colombia tenemos el reglamento de construcción sismotesistenteNSR-10, el cual se compone de doce títulos desde el A hasta el K, los cuales contiene desde disposiciones sísmicas hasta requisitos adicionales que nuestros diseños que se deben cumplir.
Por otro lado toda estructura debe ser correctamente dispuesta sobre el suelo. A esta disposición se le conoce como cimentación, la cual es la encargada de transmitir las cargas de la superestructura (vigas, columnas, placas, escaleras y demás) al suelo como ya se mensiono. Esta puede ser de dos tipos: superficiales y profundas. Las superficiales por su simplicidad de construccion son las más económicas. Pueden estar constituidas por zapatas que a su vez pueden ser aisladas o combinadas. Este tipo de cimentación por su simplicidad, deben ser puestas sobre suelos con capacidad de soporte optimo y de buena calidad ya que si no es así, nuestra estructura sufriría asentamientos desproporcionados que llevarían al colapso de la misma.
La otra forma de cimentación es la profunda, la cual corresponde cuando por la deficiencia del suelo superficial, nos vemos en la obligación de buscar estratos de suelo más resistentes en profundidades mayores. Este tipo de cimentación pueden ser construidas por medio de pilotes, pantallas preexcavadas o caisson. Los primeros serán elementos circulares o cuadrados dependien el método de construcción. También estos se pueden clasificar como preexcavados o hincados. Para los preexcavados los métodos pueden ser tipo Kelly o por tornillo helicoidal, en fin. Los pilotes hincados, pueden ser de madera o en concreto. Estos tendrán obviamente su construcción previa fuera del sitio donde se dispondrá o instalará de acuerdo al documento de diseño estructural predimensionado por el profesional competente.
Que profesional elabora un diseño estructural?
De acuerdo al título A de la NSR-10, el profesional deberá ser un ingeniero civil que tenga un título de especialización o postgrado en estructuras o en su defecto, deberá tener una experiencia mínima de 5 años en la elaboración de dichos diseños.
Que lleva un diseño estructural?
El profesional estructural deberá realizar la entrega de un paquete de planos obviamente estructurales, ya sea en formato pdf el cual es un visor de archivos o en formato dwg, el cual es el generado por el programa más común para la elaboración de planos estructurales; Autocad. Adicionalmente el reglamento NSR-10 exige que se debe entregar un documento denominado memoria de cálculo, en el cual se deberá indicar y contener todas las predisposiciones que se tomaron para realizar el cálculo estructural.
Cuanto puede costar un diseño estructural?
Este valor puede depender de varios factores. El primero obviamente de acuerdo a la magnitud del proyecto. Si lo que necesitas que se diseñe es una edificación, el costo estará condicionado por el area total a construir. Regularmente el costo por metro cuadrado puede estar entre $4000 y $7000.
Que documentos necesita el profesional estructural para que elabore un diseño estructural?
Primero lo que se debe tener es un diseño arquitectónico el cual debe contener el dimensionamiento de todos los espacios que va a construir. Partiendo de aquí el profesional estructural realizará ya sea una modelacion en un software de análisis o lo puede realizar de manera manual.
Otro insumo que se requiere es el documento de Estudio de suelos, el cual debe contener la resistencia de soporte del suelo donde se va a construir el proyecto, además de la profundidad donde encuentro el soporte sufienciente. De aquí, podremos determinar si es una cimentación superficial o una cimentación profunda.
