Una de las áreas donde más trabajo tiene la ingeniería civil es el Diseño Estructural, que es muy interesante y tiene una aplicación más que útil en el mundo industrial. Son el arquitecto y el diseñador quienes se encargan de crear la estructura y darle las proporciones correctas. Por principio de cuentas, el diseño estructural se encarga de investigar qué puede ofrecer un material y cuáles características lo convierten en único, así como los costos que tendrá y sus propiedades, tales como aislamiento térmico y acústico, impermeabilidad, entre otras. Los expertos señalan que este diseño se compone de dos partes: la intuición de los creadores y el método científico.
El diseño estructural se compone de los siguientes cinco elementos:
- Estructuración: se proponen ubicaciones y dimensiones que permitan afinar un proyecto.
- Análisis: se utilizan programas computacionales que brindan los desplazamientos y elementos mecánicos de los componentes de la estructura.
- Diseño: cuando ya se poseen los elementos mecánicos, se proporcionan las dimensiones y armados de los miembros de la estructura.
- Dibujo: se arman los planos.
- Memoria de cálculo: se mencionan las cargas vivas y muertas, así como ejemplos de diseño.
Asimismo, el diseño estructural está dividido en tres fases:
- Planificación: se consideran, estudian y analizan las alternativas o tipos de estructuras que mejor se adapten a nuestras necesidades. Lo primero que se debe tomar en cuenta es para qué requerimos la estructura, así como la estética, sociología, normativa, economía y medio ambiente; además, deben considerarse los requerimientos legales estructurales y constructivos que afectarán el tipo de estructura que quiere diseñarse.
- Diseño: es un estudio detallado que ofrece soluciones alternativas bien definidas en la etapa de planificación; se eligen las mejores proporciones del proyecto y los detalles que llevará.
- Construcción: esta fase se compone de elementos humanos, quienes procuran que tanto los materiales como el equipo sean transportados al lugar donde se requieren. Es normal que en esta etapa surjan rediseños debido a contratiempos.
Entre los diversos métodos del diseño estructural encontramos los siguientes:
- Diseño por medio de modelos.
- Método de los esfuerzos de trabajo.
- Método de la resistencia.
- Método basado en el análisis al límite.
- Métodos probabilísticos.
La utilidad del diseño estructural es que se garantiza que el material no presente fallas durante su periodo de vida útil, las cuales van desde fallas de servicio hasta problemas de inestabilidad o roturas; también se controlan las deformaciones que el material pudiera presentar, pues en el momento en que percibimos las imperfecciones de un material, este deja de ser funcional. Por otro lado, la creatividad de los que están involucrados en todos los procesos del diseño estructural es fundamental, pues se ahorran gastos. Cabe destacar que todos los países poseen normas para regular todo lo que compete al diseño estructural, tales como accidentes, rupturas y fallas en los materiales utilizados.
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