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PROGRAMA DE ESTRUCTURAS 1
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UNIDAD TEMATICA Nº 1: Diseño de Estructuras Resistentes
1. Diseño de los "sistemas estructurales" para edificios que responden a los siguientes grados de complejidad :
1.1. Del espacio:
Resolución de espacios ubicados en uno o dos niveles con usos de sistemas circulatorios elementales. Espacios de pequeñas luces planas.
1.2. De tecnología:
Estructuras que utilizan materiales homogéneos y no homogéneos. Sistemas constructivos tradicionales.
2. Contenidos y tipología:
Fundamentos de los contenidos y la necesidad de abordar la temática del área: vivienda, trabajo, salud, educación, etc.
3. Introducción a la problemática:
Conocimientos, habilidades y destrezas necesarias a adquirir para el diseño y utilización de la "tipología estructural" propia del nivel 1. El momento del "Proceso de Diseño en el que puede intervenir el "Subsistema Estructural" del edificio a fin que se integre al proceso creativo del "Diseño Arquitectónico" interpretado como un "Sistema Total". Instrumentación del proceso que representa incursionar en forma coordinada en la problemática del nivel, generada por los subsistemas estructurales, constructivos e instalaciones, eligiendo una "Estructura óptima" que a su vez satisfaga a las condicionantes ajenas a la estructura misma. Análisis de soluciones usuales, conjuntamente con su justificación crítica. Variación del diseño estructural de obras realizadas: remodelaciones, refacciones, cambios de destino, etc.
La estructura y sus alcances como factor condicionante y condicionado del diseño arquitectónico. Planteo de alternativas estructurales. Análisis crítico-comparativos de las diversas opciones. Selección de alternativas más adecuadas. Desarrollo de la alternativa elegida. La programación, el diseño, el predimensionado y/o verificación, el dimensionado definitivo. Problemas de materialización de las obras.
Estructuras resistentes arquitectónicas. Definición. Finalidad de la estructura. Exigencias estructurales: el equilibrio, la estabilidad, la resistencia, la economía, la funcionalidad, la estética, etc. Criterio de estructura óptima.
4. Cargas actuantes sobre las estructuras:
Definición. Objeto del estudio de las Cargas que actúan sobre una estructura. Fundamentos. Clasificación de las cargas: según su origen: gravitacionales, eólicas, especiales. Por el estado inercial: estáticas y dinámicas. Por el tiempo de aplicación de la carga: permanentes y accidentales. Por su ubicación en el espacio: concentradas y distribuidas, cargas de servicio, etc.
Determinación de la magnitud de las cargas. Análisis para su determinación. Criterios de simplificación. Transmisión de las cargas a través de los elementos estructurales.
UNIDAD TEMATICA Nº 2: El equilibrio y la estabilidad como exigencias estructurales.
1. La estática:
Definición, objetivos, conceptos generales. Postulados. Estática espacial y Estática plana. Fuerza, concepto, características. Magnitudes escalares y vectoriales. Determinación gráfica y analítica de una fuerza. Escalas de fuerza y longitudes. Escalas usuales. Cuerpo rígido ideal. Hipótesis de rigidez. Elementos básicos de la Estática: fuerza, y pares de fuerzas. Concepto de equivalencia. Sistema resultante y sistema equilibrante. Principios de la Estática.
2. Estática general del plano:
Hipótesis de la chapa rígida. Sistemas de fuerzas concurrentes. Sistemas de fuerzas no concurrentes. Sistemas de fuerzas paralelas. Resolución de sistemas de fuerzas concurrentes: suma de fuerzas, resultante y equilibrante. Principio del paralelogramo. Condiciones gráficas y analíticas del equilibrio. Descomposición de una fuerza en dos direcciones. Solución gráfica y analítica. Resolución de sistemas de tres o más fuerzas no concurrentes ni paralelas en el plano. Polígono funicular. Características. Momento de una fuerza con respecto a un punto. Teorema de Varignon. Pares de fuerzas. Suma de pares. Momento de un par con respecto a un punto cualquiera del plano. Suma de una fuerza y un par. Condiciones generales de equilibrio: gráficas y analíticas. Descomposición de una fuerza en dos direcciones. Descomposición de una fuerza en tres direcciones no concurrentes.
UNIDAD TEMATICA Nº 3: Inmovilización de estructuras.
Sistemas rígidos vinculados. Grados de libertad de un punto y grados de libertad de una chapa rígida en el plano. Vínculos: diversos tipos. Vínculos aparentes y superabundantes. Apoyos. Inmovilización de una chapa mediante apoyos. Diferentes tipos de apoyos. Aplicaciones a casos prácticos de uso común. Reacciones de vínculo: su determinación. Sistemas constituidos por dos chapas. Grados de libertad. Determinación de sus reacciones de vínculo.
UNIDAD TEMATICA Nº 4: Esfuerzos Característicos
1. Las características
Efecto que las fuerzas externas provocan en el elemento estructural vinculado: análisis de una sección. Esfuerzos característicos: Corte, Momento Flector, Momento Torsor y Esfuerzo Normal.
2. Diagramas de características.
Concepto y finalidad de los diagramas. Definiciones: momento flector, esfuerzo de corte y esfuerzo normal. Relaciones analíticas entre los diagramas de características. Aplicación de las relaciones entre diagramas a casos prácticos. Trazados de diagramas de características. Trazado de diagramas en vigas y pórticos isostáticos para distintos tipos de cargas.
UNIDAD TEMATICA Nº 5: Geometría de los elementos estructurales.
Centro de gravedad de un cuerpo, baricentro. Baricentros de superficies. Momento de primer orden. Momento estático de superficies respecto a un eje. Procedimientos para su determinación. Momentos de segundo orden: definición, unidades y signos de momento de inercia, centrífugo y polar. Relaciones entre los momentos de inercia y polar. Transposición paralela. Determinación gráfica y analítica del momento de inercia de una figura. Ejes principales de inercia. Ejes conjugados. Momento de inercia de elementos estructurales de secciones simples o compuestas. Características geométricas de la sección normal: área, módulo resistente, radio de giro.
UNIDAD TEMATICA Nº 6: Estudio de las características físico-mecánicas de los materiales estructurales
La "resistencia" como exigencia estructural. Propiedades estructurales de los materiales. Hipótesis fundamentales de la Resistencia de Materiales. Tensiones. Ensayos de tracción de aceros comunes y especiales, aluminio y madera. Curvas de tensión-deformación. Límite de fluencia. Proporcionalidad y elasticidad. Módulo de elasticidad o de Young. Ensayos de compresión de la madera y el hormigón. Probetas. Curvas de tensión, deformación. Tensiones de falla. Coeficientes de seguridad. Tensiones admisibles. Tensiones características.
UNIDAD TEMATICA Nº 7: Estructuras de reticulado
Definición. Características y justificación de su uso. Reticulados planos. Cabriadas y vigas de reticulado. Tipologías. Estructuras metálicas y de madera. Generación de un reticulado indeformable. Clasificación de reticulados (constituidos por una chapa).Hipótesis básicas.
Esfuerzos en las barras de un reticulado. Determinación de los esfuerzos: método de Cremona, y Cremona con notación Bow, método de Culmann y Ritter.
UNIDAD TEMATICA Nº 8: Solicitaciones
1. Casos simples de resistencia:
1.1 Solicitación axil:
1.1.1 Tracción simple:
Distribución de las tensiones. Estado tensional de una sección sometida a esfuerzos de tracción. Módulo de elasticidad y de Poison. Deformaciones. Alargamientos longitudinales y retracciones transversales. Variantes de secciones y posibilidades de formas de elementos resistentes. Elementos resistentes "lineales" (barras) sometidos a trabajos de tracción. Verificación del alargamiento de un elemento traccionado. Tensores y barras de reticulado como elementos estructurales.
1.1. 2 Compresión simple:
Distribución de las tensiones. Estado tensional de una sección sometida a esfuerzos de compresión. Acortamientos longitudinales y expansiones transversales. La importancia de la "longitud" de las piezas comprimidas en relación con las dimensiones de la sección. Distintos comportamientos entre "longitudes cortas" (compresión simple) y "longitudes largas o esbeltas" (ver problemas de pandeo). La compresión simple y las variantes de secciones y distintas posibilidades de formas de elementos resistentes solicitados a compresión. Ejemplos de piezas cortas-pilares, y largas-columnas (ver pandeo). Comportamiento estructural en ambas situaciones. Muros, pilares, fuerzas actuantes, acciones que soportan; dimensionado y verificación.
1.1. 3 Pandeo en acero y madera:
Concepto general del problema. Equilibrio inestable. Carga crítica de pandeo. Período elástico. Fórmula de Euler. Coeficiente de esbeltez. Período plástico para el acero y la madera. Coeficientes de: pandeo, esbeltez ideal de un perfil. Luces de pandeo. Tensiones admisibles. Dimensionado y/o verificación de columnas de sección simple de acero y de madera.
1.2 Corte simple:
Módulo de elasticidad transversal, distorsión. Módulo de Poison.
1.3 Flexión simple:
Flexión simple normal: tensiones y deformaciones. Fórmula fundamental, su aplicación. Proyecto y verificación. Casos constructivos donde se presenta la flexión simple normal. Flexión simple oblicua: fórmula fundamental, descomposición de dos flexiones simples normales.
1.4 Torsión:
Fórmulas fundamentales, influencia de la forma de la sección.
2. Casos combinados de resistencia:
2.1. Flexión plana:
Tensiones normales y tangenciales de corte. Teorema de Cauchy, fórmula de Collignon, tensiones de resbalamiento, diagrama de tensiones de resbalamiento, en secciones rectangulares y perfiles. Dimensionado y verificación de piezas metálicas y de madera sometidas a flexión plana normal y oblicua.
2.2. Flexión compuesta:
Flexotracción y flexocompresión normal y oblicua. Distribución de tensiones. Eje neutro. Núcleo central: sus propiedades y aplicaciones. Dimensionado y verificación de piezas metálicas y de madera sometidas a flexión compuesta normal.
UNIDAD TEMATICA Nº 9: Deformaciones
Concepto de deformación de las estructuras. Deformaciones por la flexión en vigas y pórticos: análisis comparativo para diversos estados de carga y condiciones de apoyo. Elástica de deformación: concepto y trazado. Relaciones diferenciales entre elongaciones, rotaciones y momentos reducidos. Aplicación de los Teoremas de Mohr. Flecha. Análisis de los factores que intervienen en su determinación. Flecha admisible. Importancia de su verificación por su incidencia directa en los elementos de cerramiento. Análisis comparativo de distintas secciones, materiales: luces en el valor de la flecha.
UNIDAD TEMATICA Nº10: Sistemas hiperestáticos
La continuidad estructural. Concepto de continuidad. Vinculación entre los elementos integrantes del sistema y la continuidad resultante. Diferencias fundamentales entre estructuras isostáticas e hiperestáticas. Distinción y conveniencia de los sistemas hiperestáticos. Grados de hiperestaticidad. Análisis de los estados de carga de acuerdo a los sistemas estructurales propios del nivel.
Planteo de la resolución de los sistemas hiperestáticamente sustentados. Resolución de estructuras continuas. Resolución y determinación de diagramas de características. Determinación de reacciones de vínculo. Aplicación. Análisis de vigas continuas y sistemas aporticados. Usos de tablas.
UNIDAD TEMATICA Nº 11: Nociones de estructuras de acero y madera.
Estructuras simples. Criterios de diseño. Tipología estructural. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Factibilidad técnico - económica. Formas constructivas corrientes. Uso de tablas. Dimensionado y verificación de piezas. Nociones de medios de unión.
UNIDAD TEMATICA Nº 12: Fundaciones.
Consideraciones generales de diseño. Transmisión de las distintas cargas al plano de fundación. Zapatas continuas. Bases centradas macizas. Bases para estructuras metálicas simples. Dimensionado y/o verificación. Concepto de valor soporte, capacidad portante y tensión admisible de los distintos suelos de fundación.
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PROGRAMA de ESTRUCTURAS 2
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UNIDAD TEMATICA N° 1.
1. Diseño de los sistemas estructurales para edificios que responden al siguiente grado de complejidad:
1.1. Del espacio:
Resolución de espacios cubiertos en distintos niveles con resolución de sistemas circulatorios elementales. Espacios organizados en pequeñas y medianas luces planas. Altura planta baja y hasta tres plantas o hasta la limitación que fije el reglamento local respecto de la rigidización de la estructura frente a acciones horizontales como el viento o el sismo. Otra limitación surge del criterio del proyectista al considerar por lo menos dos direcciones en las que la estructura en proyecto debería ser estable frente a cualquier carga horizontal que la afecte.
En el caso en particular de la Ciudad de Buenos Aires, la limitación del Código de Edificación, indica el tomar en cuenta en el Diseño Estructural (y en el cálculo) la acción del viento en edificios de más de quince metros de altura, o en aquellos en que su relación alto - ancho sea mayor que dos (2). De allí la limitación de planta baja y tres (o cuatro) niveles.
1.2. De tecnología:
Estructuras independientes en hormigón armado, pretensado, metálicas y de madera. Sistemas constructivos tradicionales racionalizados, prefabricación liviana.
2. Contenidos y Tipología.
Fundamentos de los contenidos y la necesidad de abordar la temática del área vivienda, trabajo, salud, educación, etc.
3. Introducción a la problemática.
Conocimientos , habilidades y destrezas necesarias a adquirir para el diseño en el que puede intervenir el “Subsistema estructural” del edificio, a fin que se integre al proceso creativo del “Diseño Arquitectónico” interpretado como un “Sistema Total”.
Instrumentación del proceso que representa incursionar en forma coordinada en la problemática del nivel, generada por los subsistemas estructurales constructivos e instalaciones, eligiendo una “Estructura Óptima”, que a su vez satisfaga a las condicionantes ajenas a la estructura misma. Análisis de soluciones usuales conjuntamente con su justificación crítica. Variación del diseño estructural de obras realizadas. La estructura como factor condicionante y condicionado del “Diseño Arquitectónico”.
Se priorizará el estudio del Hormigón armado por tratarse del material estructural más utilizado en nuestro medio, siendo por consiguiente objetivo primordial en este nivel examinar todas las posibilidades que brinda para su aplicación tanto en las obras in situ como en la construcción industrializada.
Planteo de alternativas estructurales. Análisis crítico – comparativo de las diversas opciones. Selección de alternativas más adecuadas. Desarrollo de la alternativa elegida. La programación, el predimensionado y/o verificación, el dimensionado definitivo.
Al efecto anterior, serán de aplicación en este programa, todas las prescripciones del reglamento CIRSOC – INTI, vigentes a la fecha del presente, reglamento que para el Hormigón Armado y Pretensado, sigue los lineamientos de la norma alemana DIN/ 1045/72, sin descartar, en un futuro próximo, la utilización de otros Reglamentos Argentinos, basados por ejemplo, en los Reglamentos del ACI (American Concrete Intitute)
Problemas de materialización de las obras.
UNIDAD TEMATICA N° 2.
1. Estructuras de Hormigón Armado.
Historia: el hormigón simple, el hormigón armado, el hormigón pretensado (pre. o postesado). Evolución, desarrollo científico y tecnológico. Nuevas aplicaciones del hormigón armado en la edificación. Estructuras de entramado. Tipología estructural. Ventajas, inconvenientes y limitaciones de los sistemas estructurales analizados. El carácter monolítico del hormigón armado.
La facilidad para el proyectista del moldeo, en la forma requerida, del hormigón mediante sus “moldes” (encofrados). La continuidad estructural.
2. Tecnología del Hormigón.
Estudios de los elementos componentes: áridos, cemento y agua. Cualidades que le confieren. Áridos: granulometría. Cementos: tipos y características. Módulo de fineza. Relación agua-cemento, su influencia en la resistencia del hormigón. Dosaje: análisis comparativo para distintas relaciones. Concepto de resistencia característica, su determinación. Probetas: preparación, control de asentamiento, cono de ABRAMS. Encofrados de madera, metálicos y de plástico reforzado. Ejecución y control de obra. Curado: su importancia en la resistencia del hormigón. Aditivos.
3. Comportamiento estructural del hormigón y el acero.
Período elástico y período plástico. Tensiones de falla. Diagrama simplificado de tensiones de acero para hormigón. Acero de dureza natural, y de dureza mecánica. Fluencia lenta, su importancia en la comprensión estructural del hormigón y en la “Teoría del cálculo a rotura”. Influencia de la edad, velocidad de aplicación de la carga y del clima. Influencia de todas las deformaciones diferidas en el comportamiento estructural y en la aparición de patologías. Gráficas de “Dominios”, su interpretación y análisis conceptual de todas las solicitaciones posibles y las deformaciones que generan desde tracción axil, flexotracción con pequeña excentricidad, flexión compuesta con gran excentricidad, hasta compresión axil.
Coeficiente de seguridad: deformación porcentual del acero y el hormigón. Influencia de la rotura dúctil del acero y frágil del hormigón. Diagramas de Tensión - Deformación, diagramas parábola rectángulo, parábola y otros según el reglamento aplicado.
Flexión: estados tensionales de la pieza de HºAº (Estado l - Estado ll o estado elástico - Estado lll o estado límite) a medida que se incrementan las solicitaciones, variación de los diagramas de deformaciones y de tensiones.
Mecanismo reactivo interno en una pieza flexionada, roles que cumplen el hormigón y el acero respectivamente, dentro de ese mecanismo. Concepto de Par equilibrante.
Influencia de la magnitud de la flexión en la posición del eje neutro; la dimensión del brazo elástico, las secciones de hormigón y acero y por consiguiente la economía de la pieza.
UNIDAD TEMATICA N° 3.
Piezas sometidas a flexión. Losas planas.
Diseño de “elementos estructurales superficiales”. Ventajas, Inconvenientes, alcances y limitaciones de los distintos elementos estructurales superficiales. Factibilidad técnico - económica. Criterios para elegir un entrepiso. Requisitos.
Losas: a) armadas en una sola dirección (macizas y alivianadas), b) armadas en dos direcciones (macizas y alivianadas), c) en voladizo, continuas según una o dos direcciones.
Condiciones de apoyo o continuidad. Cargas de servicio y luces para el cálculo. Momentos flectores en losas de un solo tramo y varios tramos o continuas. Esfuerzo de corte, verificación. Armaduras y su disposición. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Aplicación de reglamentos.
UNIDAD TEMATICA N° 4.
Piezas sometidas a flexión. Vigas.
Diseño de “elementos estructurales solicitados a flexión dominante”. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los distintos elementos estructurales. Factibilidad técnico - económica.
Vigas: a) rectangulares, b) vigas placa (simétricas y asimétricas), c) vigas con armadura de compresión, d) vigas continuas.
Condiciones de apoyo o continuidad. Sistemas isostáticos e hiperestáticos. Cargas de servicio. Luces para el cálculo. Momentos flectores de vigas de un solo tramo y varios tramos o continuas. Esfuerzos de corte, verificación. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Aplicación de reglamentos vigentes CIRSOC u otros. Armaduras y su disposición, detalles constructivos.
UNIDAD TEMATICA N° 5.
Diseño de sistemas estructurales para luces planas de relativa importancia.
Tipología. Estructuras envigadas en una sola dirección. Emparrillados de vigas. Entrepisos sin vigas. Casetonados. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los distintos sistemas estructurales analizados. Factibilidad técnico-económica. Aspectos tecnológicos según la utilización de distintos materiales estructurales. Criterio de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas reglamentarias.
UNIDAD TEMATICA N° 6.
Diseño de sistemas estructurales pretensados para luces planas de relativa importancia.
Ventajas e inconvenientes, alcances y limitaciones de los sistemas estructurales analizados. Aplicaciones. Factibilidad técnico – económica. Técnicas del pretensado y procedimientos constructivos. La prefabricación: generalidades, sistemas de montajes, uniones de estructuras pretensadas. Criterio de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas reglamentarias.
Estructuras pretensadas utilización en edificios para viviendas, oficinas, etc., como losas pretensadas, entrepisos sin vigas pretensados, vigas de borde en edificios con fachada resistente y luz libre interior o tubo de circulación vertical interior, etc. Aplicaciones a edificios de cocheras a nivel o bajo nivel de vereda, aprovechamiento máximo de las reducciones de altura de estructuras por efecto del pre o postesado.
UNIDAD TEMATICA N° 7.
Piezas sometidas a flexión compuesta. Pórticos.
Diseño de elementos estructurales aporticados. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los distintos elementos estructurales. Factibilidad técnico – económica. Análisis comparativo con el comportamiento estructural de viga y columna aislada. Diferentes diseños de acuerdo al tipo de apoyo. Sustentación: indeterminación estática. Solicitaciones flexoras, de corte, normales. Diagramas. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Detalles constructivos. Aplicación de reglamentos.
UNIDAD TEMATICA N° 8.
1. Piezas sometidas a compresión dominante. Columnas.
Diseño de “elementos estructurales solicitados fundamentalmente a la compresión”. ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los distintos elementos estructurales. Factibilidad técnico – económica. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación.
Columnas centradas y con pequeña excentricidad. Cuantía. Determinación de armadura longitudinal y transversal. Columnas con estribos simples. Columnas zunchadas. Pandeo, influencia de la esbeltez. Condiciones de armado. Armadura longitudinal y transversal. Su disposición. Detalles constructivos. Aplicación de reglamentos.
2. Piezas sometidas a tracción axil. Tensores.
Diseño de “elementos estructurales solicitados fundamentalmente a tracción”. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los distintos elementos estructurales. Factibilidad técnico - económica. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Aplicación de reglamentos.
Tensores: a) tensores en general, b) tensores de pórtico, c) tensores de arco. Detalles constructivos.
3. Escaleras.
Diseño, predimensionado, dimensionado y verificación. Aplicación de reglamentos.
4. Depósitos de agua.
Presión hidrostática, paredes fondo y tapas. Su comportamiento como losa y viga pared, hipótesis de apoyo de sus componentes. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Aplicación de reglamentos. Determinación y distribución de la armadura. Recaudos constructivos. Curado y estanqueidad.
UNIDAD TEMATICA N° 9.
Estructuras de madera.
Diseño de “sistemas estructurales” correspondientes al nivel utilizado como material estructural “la madera”. Estructuras de entramado. Tipología estructural. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los sistemas estructurales analizados. Factibilidad técnico - económica. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas reglamentarias. Conceptos generales sobre tecnología de la madera. Propiedades estructurales. Prensado y colado. Formas constructivas corrientes. Diseño de “elementos estructurales” solicitados a compresión, columnas de secciones simples y compuestas. Flexión, entrepisos de envigados de madera. Vigas de secciones simples o compuestas, uniones o medios de enlace, pernos, etc.
UNIDAD TEMATICA N° 10.
Estructuras metálicas.
Diseño de “sistemas estructurales” correspondientes al nivel, utilizando como material estructural el acero, estructuras de entramado. Tipología estructural, ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de los sistemas estructurales analizados. Factibilidad técnico - económica. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas reglamentarias. Conceptos generales sobre tecnología del acero. Propiedades estructurales. Formas constructivas corrientes, perfiles de acero laminado. Acero tubular, chapas delgadas, etc. Diseño de “elementos estructurales” solicitados a: compresión, columnas simples y compuestas. Flexión: entrepisos de envigados metálicos, vigas simples y vigas compuestas. Medios de unión.
UNIDAD TEMATICA N° 11.
1. Fundaciones. Mecánica de suelos (conceptos básicos)
En función de los “sistemas estructurales” analizados en el nivel 2, diseño de elementos estructurales para fundaciones. Conceptos básicos y generales de la capacidad portante de los suelos. El suelo como material resistente. Características a reunir por los suelos de fundación . nociones sobre mecánica de suelos. Asentamiento de fundaciones. Ensayos, interpretación. Cargas admisibles por distintos suelos.
2. Tipología estructural del nivel para fundaciones.
Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones, de los distintos elementos estructurales. Factibilidad técnico – económica. Criterios para elegir el sistema de fundación de un edificio. Formas constructivas. Fundaciones directas, bases aisladas (centradas y excéntricas). Bases combinadas rectangulares y trapezoidales. Bases con vigas cantilever. Fundaciones indirectas. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas reglamentarias.
3. Documentación de obra.
Plano y planillas municipales, planos de replanteo. Detalles de doblado de armadura y despiece. Cómputo métrico.
UNIDAD TEMATICA N° 12.
Programación y planificación del desarrollo de la obra.
Las operaciones, tareas, secuencias lógicas y tiempos insumidos. Planificación del proceso constructivo; programación y graficación de las operaciones que se deberán desarrollar en el plan de trabajo de las estructuras resistentes, en función a la interrelación ordenada de todas las tareas que corresponden al aspecto constructivo de la obra arquitectónica. Inspecciones y control de calidad. Documentación necesaria para la ejecución de la estructura resistente. Criterios de costo.
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PROGRAMA de ESTRUCTURAS 3
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UNIDAD TEMATICA Nº 1. Diseño Estructural para Edificios en Altura y Cubiertas de Grandes Luces.
1. Complejidad.
1.1. Del espacio: Espacios diferenciados en cuanto a niveles y funciones. Resolución de espacios cuyas funciones indiquen entre otras el uso de sistemas circulatorios mecánicos y organizados en pequeñas y medianas o grandes luces, caso de edificios de viviendas con pequeñas luces de viga (o entre columnas), o caso de edificios para oficinas (o plantas libres) con estructuras en la fachada y en el núcleo circulatorio (grandes luces). O cubiertas de grandes luces sin apoyos intermedios.
1.2. De la altura de los edificios: Media y gran altura. Criterios de esbeltez; su influencia en las fundaciones.
1.3. De tecnología: Estructuras en hormigón armado, metálicas, etc. Sistemas constructivos tradicionales racionalizados., pre-industrializados e industrializados.
2 .Tipologías.
Fundamentos de los contenidos y la necesidad de abordar la temática del diseño estructural para edificios en altura en el área de: vivienda, trabajo, salud, educación, esparcimiento, etc.; y el diseño estructural para edificios con cubiertas de grandes luces, que responden a arquitectura de usos colectivos. Arquitectura para el deporte. Arquitectura para centros de trabajo y producción, transporte, culto, etc.
3 .Problemática proyectual general.
3.1. Conocimientos, habilidades y destrezas necesarias a adquirir para el diseño y utilización de la "tipología estructural" propia del nivel. La responsabilidad del profesional en las estructuras. Idoneidad y capacidad profesional a adquirir, para que el Arquitecto - responsable por cualquier evento del edificio y su estructura-, complete su preparación frente a sus incumbencias y a lo normado en el Código Civil Argentino
3.2. Los contenidos y la amplitud de lo que el Arquitecto debe conocer sobre las estructuras propias del nivel. Los Sistemas Estructurales Arquitectónicos interpretados como principios del Diseño. Etapas a recorrer en el proceso de Diseño Estructural en obras de "media y alta complejidad".
3.3. Encarar el estudio de edificios en altura y cubiertas de grandes luces, como sistemas y subsistemas estructurales, constructivos, instalaciones, etc., eligiendo un "estructura óptima", que a su vez satisfaga las condicionantes "ajenas" a la misma. La estructura como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico.
3.4. Análisis de soluciones usuales, conjuntamente con su justificación crítica. Verificación del Diseño Estructural en obras realizadas. Planteo de alternativas estructurales. Análisis crítico-comparativo de las diversas opciones. Selección de las alternativas más adecuadas.
UNIDAD TEMATICA Nº 2. Análisis de la problemática de los edificios en altura.
1. Estados de carga.
1.1. Análisis de los estados de carga relevantes, en función de la tipología estructural aplicable a las construcciones características del nivel.
1.2. Planteo de la problemática que deriva de los estados de carga que deben soportar los elementos estructurales y su transmisión a las fundaciones. Tratamiento de las cargas principales en un edificio en altura. Cargas verticales. Cargas horizontales.
2. Acciones verticales.
Cargas muertas. Cargas de ocupación. Normas Cirsoc 101, o el Reglamento Nacional vigente.
Criterios y procedimientos para la distribución de las cargas verticales y la determinación del estado de solicitación en los distintos elementos estructurales.
3. Acciones horizontales.
Criterios y procedimientos para la distribución de las cargas horizontales Accidentales Viento y Sismo; y la determinación del estado de solicitación en los distintos elementos estructurales. Normas Cirsoc, o Reglamento Nacional vigente.
UNIDAD TEMATICA Nº 3. Diseño de sistemas para estructuras contravientos.
1. Comportamiento del edificio ante la acción del viento. Seguridad al volcamiento. Verificaciones
2. Tipologías de las estructuras contravientos. Análisis de distintas variantes estructurales.
3. Ventajas, inconvenientes, alcance y limitaciones de cada sistema. Factibilidad técnico-económica. Criterios para elegir el sistema estructural más conveniente.
4. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas Reglamentarias.
5. Soluciones en Hormigón Armado y Acero.
UNIDAD TEMATICA Nº 4. Diseño sismorresistente.
1. Comportamiento del edificio ante las acciones sísmicas. Previsiones estructurales y constructivas.
2. Tipologías de las estructuras que pueden resistir las acciones sísmicas. Ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones de cada sistema.
3. Factibilidad técnico-económica. Criterios para elegir el sistema estructural más conveniente.
4. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Normas Reglamentarias.
5. Soluciones en Hormigón Armado, Acero, soluciones combinadas.
UNIDAD TEMATICA Nº 5. Análisis de algunas tipologías más importantes.
1. Tabiques macizos y calados. Núcleos de circulaciones verticales como estructuras contraviento.
2. Sistemas aporticados.
3. Sistemas combinando pórticos y tabiques. Interacción pórtico-tabique.
4. Sistemas tubulares, fachadas resistentes.
5. Sistemas reticulados espaciales.
6. Macro pórticos.
7. Otros tipos estructurales.
UNIDAD TEMATICA Nº 6. Fundaciones.
1. Fundaciones de edificios de gran altura y grandes luces. Mecánica de suelos. Profundización sobre la problemática de la "mecánica de los suelos". Propiedades físicas de los suelos. Teoría de la mecánica de los suelos. Resolución de los problemas planteados por el proyecto y los métodos constructivos. Interpretación de los resultados de ensayos de suelos.
2. Tipología estructural del nivel para fundaciones. Fundaciones directas e indirectas.
2.1. Fundaciones directas. Fundaciones continuas. Fundaciones de tabiques con flexocompresión y pie de pórticos. Fundaciones de núcleos circulatorios verticales. Bóveda de compresión. Bóveda de tracción.
2.2. Fundaciones indirectas. Pilotajes: prefabricados y fabricados en sitio. Pozos o cilindros de fundación. Cabezales, arriostramientos, procedimientos constructivos, etc. Ventajas, inconvenientes, alcance y limitaciones de los distintos sistemas analizados. Factibilidad técnico-económica. Criterios para elegir el sistema de fundación de un edificio. Criterios de predimensionado, dimensionado y verificación. Uso de tablas y manuales.
3. Estructuras especiales en sótanos para empujes de tierra o agua. Problemática de edificios con varios subsuelos. Fundaciones por debajo del nivel de la capa freática. Excavaciones profundas. Teoría del empuje de los suelos. Muros y elementos de contención. Plateas y placas de sub-presión de propósitos múltiples. Sótanos y excavaciones profundas: análisis de los diversos estados de cargas. Problemas durante su excavación y submuración. Soluciones a las distintas propuestas de ejecución. Apuntalamiento, etc. Ventajas, inconveniente, alcance y limitaciones. Factibilidad técnico-económica, etc.
UNIDAD TEMATICA Nº 7. Sistemas estructurales de tracción pura.
1. Definición del sistema estructural. Generalidades. Mecanismos Dominante y Secundario. Referencias históricas. Su evolución y perspectivas. Análisis de obras realizadas.
2. Tipología y clasificación. Posibilidades formales. Estructuras de tracción pura en que la cubierta tiene forma de superficie de: Simple curvatura ( superficie de revolución y traslación) Doble curvatura total positiva (superficie de revolución y traslación). Doble curvatura total negativa (superficie de revolución y traslación).
3. Geometría de las superficies: limitación, interpenetración y composición de sectores. El espacio y la forma resultante. Plantas.
4. Materialización y comportamiento estructural. Criterios para "estabilizar" una estructura de Tracción Pura. Para cada subsistema estructural: análisis, síntesis y evaluación en cuanto a su importancia como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico, a sus posibilidades formales y funcionales, a la realización con distintos materiales y técnicas constructivas, a su factibilidad técnico-económica. Estructuras de tracción pesadas, ídem livianas, cercha Jawerth, Plana y Radial. Paraboloide Hiperbólico de cables, concepto de tensión previa y distintos estados de cargas: peso propio, viento, nieve, hielo, etc. Estados combinados. Apoyos.
5. Características tecnológicas y problemas constructivos. Sus ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Límites inferiores y superiores de competencia. Fiabilidad de estas obras.
6. Criterios generales de: predimensionado, dimensionado y verificación. Diseño de apoyos y fundaciones.
7. Modelos didácticos, geométricos, de ensayo aerodinámico y cargas estáticas. Estructuras mixtas. Composición estructural.
UNIDAD TEMATICA Nº 8. Sistemas estructurales de tracción pura. Estructuras neumáticas y membranas tensadas.
1. Definición del Sistema Estructural. Generalidades. Mecanismos Dominante y Secundarios. Referencias históricas. Su evolución y perspectivas. Análisis de obras realizadas.
2. Tipología y clasificación. Posibilidades formales. Construcción soportada por aire. Construcción hinchada con aire. Construcciones neumáticas híbridas. Elección de las formas neumáticas convenientes.
3. Geometría de la superficie: limitación, interpenetración y composición de sectores. El espacio y la forma resultante. Plantas.
4. Materialización y comportamiento estructural. Criterios para "estabilizar" una estructura neumática. Para cada Subsistema: análisis, síntesis y evaluación en cuanto a su importancia como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico; a sus posibilidades formales y funcionales, a su realización con distintos materiales y técnicas constructivas. A su factibilidad técnico-económica.
5. Características tecnológicas y problemas constructivos. En sus ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Límites inferiores y superiores de competencia. Fiabilidad de estas obras.
6. Criterios generales de predimensionado, dimensionado y verificación. Diseño de apoyos y fundaciones.
7. Membranas tensadas, criterios de diseño y pre-dimensionado. Apoyos.
UNIDAD TEMATICA Nº 9. Sistemas estructurales de compresión dominante.
1. Definición del Sistema Estructural. Generalidades. Mecanismos Dominante y Secundarios. Referencias históricas. Su evolución y perspectivas. Análisis de obras realizadas.
2. Tipología y clasificación. Posibilidades formales. Estructuras de compresión dominante en que la cubierta tiene forma de superficie de: Simple curvatura (superficie de traslación) Doble curvatura total positiva (superficie de revolución y traslación). Doble curvatura total negativa (superficie de revolución y traslación).
3. Geometría de las superficies: limitación, interpenetración y composición de sectores. El espacio y la forma resultante. Plantas.
4. Materialización y comportamiento estructural. Problemas de pandeo en sistemas estructuras de compresión dominante. Para cada subsistema estructural: análisis, síntesis y evaluación en cuanto a su importancia como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico, a sus posibilidades formales y funcionales, a la realización con distintos materiales y técnicas constructivas, a su factibilidad técnico-económica.
5. Características tecnológicas y problemas constructivos. Sus ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Límites inferiores y superiores de competencia. Fiabilidad de estas obras. Criterios generales de: predimensionado, dimensionado y verificación. Diseño de apoyos y fundaciones.
UNIDAD TEMATICA Nº 10. Sistemas estructurales laminares. Cáscaras.
1. Definición del sistema estructural. Generalidades. Mecanismos Dominante y Secundarios. Referencias históricas. Su evolución y perspectivas. Análisis de obras realizadas.
2. Tipología y clasificación. Posibilidades formales. Estructuras laminares, cáscaras en que la cubierta tiene forma de superficie de: Simple curvatura (superficie de traslación) Doble curvatura total positiva (superficie de revolución y traslación). Doble curvatura total negativa (superficie de revolución y traslación).
3. Geometría de las superficies: limitación, interpenetración y composición de sectores. El espacio y la forma resultante. Plantas.
4. Materialización y comportamiento estructural. Pandeo en las cáscaras. Para cada subsistema estructural: análisis, síntesis y evaluación en cuanto a su importancia como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico, a sus posibilidades formales y funcionales, a la realización con distintos materiales y técnicas constructivas, a su factibilidad técnico-económica.
5. Características tecnológicas y problemas constructivos. Sus ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Límites inferiores y superiores de competencia. Fiabilidad de estas obras.
6. Criterios generales de: predimensionado, dimensionado y verificación. Diseño de apoyos y fundaciones.
7. Prefabricación. Aplicación del pretensado en cáscaras Estructuras mixtas. Composición estructural.
UNIDAD TEMATICA Nº 11. Sistemas estructurales laminares planos. Plegados.
1. Definición del Sistema Estructural. Generalidades. Mecanismos Dominante y Secundarios. Referencias históricas. Su evolución y perspectivas. Análisis de obras realizadas.
2. Tipología y clasificación. Posibilidades formales. Clasificación por su configuración geométrica: prismáticas, semi-prismáticas, piramidales, con conicidad. Clasificación por la forma de la sección del plegado. Plegados simples y plegados múltiples. Plegados unidireccionales y bidireccionales.
3. Geometría de las superficies: limitación, interpenetración y composición de sectores. El espacio y la forma resultante. Plantas.
4. Materialización y comportamiento estructural. Problemas de borde en los plegados. Problemas de pandeo. Proporciones del plegado y la indeformabilidad de las aristas Para cada subsistema estructural: análisis, síntesis y evaluación en cuanto a su importancia como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico, a sus posibilidades formales y funcionales, a la realización con distintos materiales y técnicas constructivas, a su factibilidad técnico-económica.
5. Características tecnológicas y problemas constructivos. Sus ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Límites inferiores y superiores de competencia. Fiabilidad de estas obras.
6. Criterios generales de : predimensionado, dimensionado y verificación. Diseño de apoyos y fundaciones.
7. Prefabricación. Aplicación del pretensado en estructuras plegadas de hormigón armado. Estructuras mixtas. Composición estructural. Plegados Metálicos.
UNIDAD TEMATICA Nº 12. Sistemas estructurales de barras.
1. Definición del Sistema Estructural. Generalidades. Mecanismos Dominante y Secundarios. Referencias históricas. Su evolución y perspectivas. Análisis de obras realizadas.
2. Tipología y clasificación. Posibilidades formales. Estéreo estructuras y estructuras planas. Estructuras de barras en que la cubierta tiene forma de superficie de: Simple curvatura (superficie de revolución y traslación) Doble curvatura total positiva (superficie de revolución y traslación). Doble curvatura total negativa (superficie de revolución y traslación).
3. Geometría de las superficies: limitación, interpenetración y composición de sectores. El espacio y la forma resultante. Plantas.
4. Materialización y comportamiento estructural. Pandeo en barras en sistemas estructurales símil compresión dominante. Para cada subsistema estructural: análisis, síntesis y evaluación en cuanto a su importancia como factor condicionante y condicionado del Diseño Arquitectónico, a sus posibilidades formales y funcionales, a la realización con distintos materiales y técnicas constructivas, a su factibilidad técnico-económica.
5. Características tecnológicas y problemas constructivos. Sus ventajas, inconvenientes, alcances y limitaciones. Límites inferiores y superiores de competencia. Fiabilidad de estas obras.
6. Criterios generales de : predimensionado, dimensionado y verificación. Diseño de apoyos y fundaciones.
7. Prefabricación e industrialización. Estructuras mixtas. Composición estructural.
T.P.Nº1: EDIFICIOS EN ALTURA. ACCIONES DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS. Aplicación del Reglamento CIRSOC 102. Reconocimiento de las nuevos problemas que plantea el diseño de estructuras de gran altura. Se verifica la esbeltez de un edificio proyectado a fin de comprobar el campo de aplicación de la norma, determinando la carga de viento y su distribución en altura, y verificando la seguridad al vuelco de edificio para la carga obtenida. Globalmente, los distintos grupos comparan los esfuerzos obtenidos en las distintas zonas del país y sacan conclusiones acerca de las necesidades estructurales para cada caso.
T.P.Nº2: EDIFICIOS EN ALTURA. ACCIONES SÍSMICAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS. Aplicación del Reglamento INPRES-CIRSOC 103. Conceptos de diseño sismo-resistente. Cálculo las acciones sísmicas y su distribución correspondientes a la misma planta del práctico anterior y comparación de los resultados obtenidos elaborando conclusiones. Se realizan críticas sobre las diferentes plantas y cortes de edificios ubicados en diferentes zonas sísmicas según sus condiciones relativas. 
T.P.Nº3: TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN. Se pretende que el alumno comience a familiarizarse con los conceptos presentes en las estructuras para edificios de gran altura. Principalmente se apunta la investigación al reconocimiento de tipologías. Se solicita a los alumnos indagar en ejemplos construidos de edificios de más de quince pisos y presentar una trabajo documental a partir de su pesquisa (la cantidad y característica de los edificios a presentar se determina oportunamente). 
T.P.Nº4: EDIFICIOS EN ALTURA. SISTEMAS DE TABIQUES PARA CARGAS HORIZONTALES. Análisis de la tipología y diseño de la estructura. Diseño de la estructura resistente, apta para tomar los esfuerzos internos. Predimensionado, verificación y cálculo de los tabiques y sus respectivas bases; comprobando las hipótesis previas de funcionamiento estructural. 
T.P.Nº5: EDIFICIOS EN ALTURA. SISTEMAS DE PÓRTICOS PARA CARGAS HORIZONTALES. Análisis de la tipología y diseño de la estructura. Utilización de sistemas asistidos de cálculo. Diseño de un sistema aporticado que dé solución al conjunto de cargas horizontales y verticales actuantes. Predimensionado, verificación y cálculo de cada elemento de un pórtico previamente seleccionado; comparación de los esfuerzos obtenidos por métodos simplificados y con métodos de resolución computadas.
T.P.Nº7: CUBIERTAS DE GRANDES LUCES. ESTRUCTURAS DE TRACCIÓN. Diseño y cálculo de estructuras de tracción y de sus apoyos. Concepto de tensión previa. Conocimiento de materiales aptos para este tipo de estructuras. Diseño y cálculo de una cubierta. 
T.P.Nº8: CUBIERTAS DE GRANDES LUCES. ESTRUCTURAS DE COMPRESIÓN. Diseño y cálculo de estructuras de compresión y de sus apoyos. Concepto de antifunicular de cargas. Conocimiento de materiales aptos para este tipo de estructuras. Diseño y cálculo de una cubierta de compresión dominante. 
T.P.Nº9: CUBIERTAS DE GRANDES LUCES. CÁSCARAS BLANDAS (ESTRUCTURAS DE TELAS). Formas de doble curvatura total negativa, tensión previa, formas combinadas, apoyos. Realización de un trabajo de investigación o una maqueta de estudio sobre formas y apoyos propios de estas estructuras. 
T.P.Nº10: CUBIERTAS DE GRANDES LUCES. CÁSCARAS DE Hº. Valorar la importancia de la capacidad resistente por la forma. Diseño de una cáscara delgada considerando a la misma parte integrante del diseño arquitectónico. Calcular sus esfuerzos principales y analizar las perturbaciones de borde. 
