Sistemas de Piso
¿Cuál es la función estructural principal de un sistema de piso?
Recibir las cargas que actúan sobre él y transmitirlas hacia los elementos resistentes, como trabes, muros o columnas, y finalmente hacia la cimentación.
¿Cuáles son los tres sistemas de estructura de concreto reforzado estudiados para edificios?
Muros confinados con dalas y castillos, muros reforzados interiormente y marcos de concreto reforzado a base de trabes y columnas.
¿Cuál es la función principal de una cimentación?
Transmitir las cargas de la estructura al terreno de manera segura y compatible con la capacidad y comportamiento del suelo.
¿Cuál es una característica importante del acero estructural que favorece su utilización en estructuras de grandes claros?
Su elevada relación resistencia/peso y la posibilidad de utilizar elementos relativamente ligeros y eficientes.
¿Qué ocurre con una estructura cuando recibe una carga?
La carga genera acciones internas y deformaciones que deben ser resistidas y transmitidas de manera segura hasta la cimentación y el terreno.
Una losa que está formada por una capa de concreto que trabaja principalmente en dos direcciones y cuenta con zonas aligeradas mediante casetones. ¿Qué sistema corresponde?
Losa reticular.
Un muro de mampostería está acompañado en sus extremos por castillos y en sus partes superior e inferior por elementos horizontales de concreto reforzado. ¿Qué sistema corresponde?
Muro confinado con dalas y castillos.
¿Qué tipo de cimentación suele utilizarse para transmitir cargas de elementos lineales, como muros, hacia el terreno?
Una zapata corrida, cuando las condiciones del terreno y del proyecto hacen adecuado este sistema.
¿Qué sistema utiliza elementos diagonales para proporcionar resistencia y rigidez ante acciones laterales?
Un sistema de marcos contraventeados.
¿Qué se busca evitar cuando se verifica un estado límite de falla?
Que la estructura alcance una condición que implique pérdida de resistencia, estabilidad o capacidad resistente que pueda conducir al colapso.
Se necesita resolver un claro considerable y se busca reducir el peso propio de la losa mediante la eliminación de concreto en zonas donde no resulta estructuralmente necesario. ¿Qué sistema podría ser conveniente?
Una losa reticular, siempre que las condiciones de proyecto, cargas, claros, apoyos y demás criterios lo hagan conveniente.
Un proyecto requiere grandes espacios interiores y mayor libertad para colocar vanos. ¿Por qué un sistema basado en marcos de trabes y columnas puede resultar más conveniente que un sistema de muros estructurales continuos?
Porque los marcos pueden permitir mayor flexibilidad en la distribución de espacios y vanos, dependiendo del diseño, mientras que los muros resistentes pueden limitar más la libertad arquitectónica.
¿Cuál es la diferencia general entre una cimentación superficial y una cimentación profunda?
Las cimentaciones superficiales transmiten las cargas al suelo cercano a la superficie; las profundas llevan las cargas a estratos más profundos mediante elementos como pilotes o pilas.
¿Cuál es una diferencia general entre un marco rígido y un marco contraventeado?
El marco rígido obtiene gran parte de su resistencia lateral mediante la rigidez de las conexiones entre trabes y columnas, mientras que el marco contraventeado utiliza elementos diagonales para contribuir significativamente a resistir las acciones laterales.
Una estructura no colapsa, pero presenta deformaciones o vibraciones excesivas que afectan su funcionamiento. ¿Qué tipo de condición se está evaluando principalmente?
Un estado límite de servicio.
Dos sistemas de piso pueden resolver adecuadamente un mismo proyecto. Uno utiliza mayor cantidad de mano de obra en sitio y el otro permite mayor grado de prefabricación. ¿Por qué el tiempo de construcción y la disponibilidad de mano de obra pueden influir en la selección del sistema?
Porque la elección estructural no depende exclusivamente de la resistencia. También deben considerarse tiempo de ejecución, disponibilidad de materiales y mano de obra, procedimiento constructivo, costo y condiciones del proyecto.
Un alumno afirma: “Los muros confinados con dalas y castillos son simplemente muros divisorios porque no tienen ninguna función relacionada con la estructura”. ¿La afirmación es correcta?
No. Aunque debe distinguirse su función respecto de un muro estructural de concreto reforzado, los muros de mampostería confinada participan en el comportamiento resistente del sistema de acuerdo con su configuración y función estructural.
Una edificación relativamente pesada se proyecta sobre un suelo con poca capacidad resistente cerca de la superficie. ¿Sería correcto seleccionar automáticamente zapatas aisladas solamente porque son más sencillas de construir?
No. La cimentación debe seleccionarse considerando las características del suelo, cargas, asentamientos, capacidad resistente, geometría de la estructura y condiciones del sitio. Puede ser necesario estudiar otras alternativas.
Se requiere cubrir un claro considerable utilizando una estructura relativamente ligera y eficiente. Se propone dividir el comportamiento resistente mediante numerosos elementos formando triángulos. ¿Qué sistema puede ser apropiado?
Una armadura o cercha.
¿Por qué una estructura muy rígida no necesariamente es la más segura ante acciones sísmicas?
Porque una mayor rigidez puede atraer mayores fuerzas sísmicas, reducir la capacidad de deformación del sistema y disminuir su ductilidad, lo que puede provocar fallas frágiles en lugar de un comportamiento controlado y disipativo de energía.
Un arquitecto selecciona un sistema de piso únicamente porque es el más ligero, sin analizar las cargas, los claros, el sistema de apoyos, el proceso constructivo ni el costo. ¿Es correcto afirmar que tomó una decisión estructural adecuada? Justifica.
No. El peso propio es solamente uno de los criterios. La selección debe considerar cargas, claros, apoyos, rigidez, comportamiento sísmico, construcción, disponibilidad, costo, tiempo y compatibilidad arquitectónica, entre otros factores.
¿Qué diferencia principal existe entre una losa unidireccional y una bidireccional?
La losa unidireccional transmite las cargas principalmente en una sola dirección hacia sus apoyos, mientras que la losa bidireccional distribuye las cargas en dos direcciones hacia sus apoyos, dependiendo de la relación entre sus claros y condiciones de apoyo.
Tipo de cimentación en la que se remueve el material de manera que compense el peso de la estructura con el suelo desalojado.
Cimentación compensada.
Un edificio de acero presenta una excelente resistencia estructural, pero se encuentra expuesto a un ambiente agresivo y además debe cumplir requisitos de protección frente al fuego. ¿Por qué no basta con seleccionar correctamente el perfil estructural?
Porque el desempeño de una estructura depende también de su durabilidad y comportamiento frente al fuego. Deben considerarse medidas de protección contra corrosión y protección contra incendio, además de la resistencia estructural.
En una zona sísmica, ¿es mejor tener una estructura rígida o flexible?. Justifica.
No hay una opción absoluta; lo ideal es una estructura equilibrada con ductilidad, aunque la ingeniería moderna prefiere estructuras flexibles con capacidad de deformación controlada para disipar la energía del sismo sin colapsar. La elección depende fundamentalmente del tipo de suelo y la altura del edificio.