Sistemas Estructurales-Heino Engel

El libro comienza con una explicación sobre como diseñar una estructura, primero se debe saber la función, luego se escoge la forma de transmisión de las cargas al suelo. Para clasificar los tipos de estructuras portantes, se sistematiza las características de las estructuras para agruparlas de acuerdo a su funcionamiento. Tenemos 5 tipos principales clasificados de acuerdo a su acción en; la forma, vectores de fuerza, sección, superficie y altura. Existen también diversas combinaciones de los tipos de estructuras para formar híbridos o también se pueden superponer o acoplar estructuras.

Forma Activa
Este tipo de estructuras surge de la forma natural, o más sencilla, en que las fuerzas se transmiten. Solo existen esfuerzos de compresión y tracción, no existen esfuerzos cortantes. El cable suspendido o catenaria funciona a tracción mientras que el arco funicular responde a la compresión. Este tipo de estructuras permite alcanzar grandes luces con un uso mínimo de materiales. Se dice que una forma activa es la expresión material de las direcciones naturales de las fuerzas.

Vector Activo
El propósito de este sistema es subdividir las cargas, descomponiéndolas en varias direcciones, para ello se usan elementos lineales (barras) sometidos a esfuerzos de tracción y compresión, sujetos entre si mediante nudos articulados. Dado la estabilidad de la forma triangular, se busca triangular la forma en que se unen las barras para generar estructuras bidimensionales y tridimensionales.

Sección Activa
Es el tipo de estructura más utilizada, se basa principalmente en el uso de una geometría ortogonal para crear espacios horizontales planos y también debido a la facilidad de aplicación en la construcción. Se usan pórticos con vigas lineales macizas que pueden desviar fuerzas perpendiculares y transmitirlas en dirección de su eje, dentro de cada viga existen dos tipos de esfuerzo, por sobre el eje neutro se genera compresión, debajo del eje existe tracción, en conjunto la viga esta sometida a flexión, cerca de los apoyos se producen esfuerzos cortantes, cuya magnitud puede obligar a un diseño en el que la viga crece en su sección mientras se acerca al punto de apoyo. La principal desventaja del sistema es el gran peso y la poca luz que se puede obtener.

Superficie Activa
Son sistemas de superficies compuestas de elementos resistentes a la flexión, compresión, tracción y corte, pero no a la flexión. Para un buen diseño se necesita una forma adecuada, si la superficie esta sometida a esfuerzos perpendiculares, se requiere un diseño tipo losa, cuando las fuerzas están paralelas a la superficie tenemos un diseño de láminas. Las superficies sirven para una eficaz subdivisión de espacios y para generar envolventes de edificios, separando el interior del exterior.

Altura Activa
Son sistemas estructurales de elementos rígidos y sólidos que se extienden, principalmente, en sentido vertical. La transmisión de cargas suelen estar sometidos a fuerzas diferentes o un estado de tensiones complejo, se requiere además un sistema eficiente de cimentación.

Conclusión
Es necesario conocer los tipos de estructuras, sus características, ventajas y desventajas, para tener una variedad de posibles soluciones a la hora de generar estructuras. Se deben analizar los requisitos solicitados y proponer una solución original, estética y económica.