1. I N T R O D U C C I Ó N A L O S T I P O S
E S T R U C T U R A L E S
Cátedra: Ing. José María Canciani
Tema: LA ARQUITECTURA Y LA ESTRUCTURA
Ing. José María Canciani
Arqa. Cecilia Cei
IngAlejandro Albanese
Ing. Carlos Salomone
Arq. Ricardo Varela
Arq. Walter Cerantonio
Año Académico: 2011

2. LA ARQUITECTURA Y LA ESTRUCTURA
EL PROYECTAR, AUNQUE SÓLO SEAN ESTRUCTURAS, SI BIEN TIENE MUCHO DE CIENCIA Y DE TÉCNICA, TIENE
MUCHO MÁS DE ARTE, DE SENTIDO COMÚN, DE DELECTACIÓN EN EL OFICIO DE IMAGINAR LA TRAZA
OPORTUNA, A LA QUE EL CÁLCULO SOLO AÑADIRÁ LOS ÚLTIMOS TOQUES, CON EL ESPALDARAZO DE SU
GARANTÍA ESTÁTICA RESISTENTE
Eduardo Torroja
Arquitectos, Arquitectura y Estructura.
Arquitecto: es el profesional apto para diseñar, programar dirigir y construir edificios
necesarios para albergar las actividades del hombre en sociedad, satisfaciendo las
necesidades y aspiraciones que esta demanda.
Nuestro espacio arquitectónico es construido, es decir no está dado en la naturaleza
aún cuando se instale y use porciones de ella. Lo construimos con materiales a los
cuales se les da una forma para poder vivir dentro de ella.

3. Casa en Calamuchita- Miguel Ángel Roca- año 2004
Y nunca debemos olvidar que, la construcción es el que caracteriza una espacio para
que sea arquitectónico: SI NO ESTÁ CONSTRUÍDO NO ES UN EDIFICIO.
Dado el tamaño de esta forma espacial se debe tener en cuenta la estabilidad de la
construcción, es decir, la capacidad de no desmoronarse frente a las diferentes
circunstancias que enfrentará a lo largo de su vida útil.
Para que ello sea así, existe una parte de la construcción, inseparable del resto, que
denominamos estructura que debe cumplir esta función resistente.

4. Más específicamente, la estructura es un conjunto de elementos, integrados a la
construcción que deben transmitir las diferentes acciones al terreno natural en forma
estable y segura, durante toda su vida útil, con buenas condiciones de funcionalidad y
servicio.
Es decir, la estructura se compone de diferentes elementos que pueden ser lineales como
las vigas o columnas
, superficiales como las losas o tabiques
o incluso volumétricos

5. que pueden tener sólo funciones estructurales o pueden cumplir alguna otra función como
es el caso de los muros portantes que son cerramientos y transmiten cargas.
Estos elementos no pueden pensarse independientemente del resto del edificio. Una
columna no puede pasar por el medio de un corredor o sus dimensiones impedir que se
ubiquen las ventanas, etc.
Cuando decimos que la estructura debe transmitir acciones, queremos decir que no sólo
debe soportar su propio peso o el de toda la construcción o las personas y muebles que
se incorporen a ella. También debe soportar cargas ambientales como puede ser el
viento. También otros efectos naturales que se dan principalmente en ciertas zonas como
son los movimientos sísmicos o la nieve. Y también otras menos evidentes como las
variaciones de temperatura o acomodamientos del terreno.
Ya dijimos que la estructura debe garantizar que la construcción no se desmorone por
efecto de las cargas pero no nos conformamos con eso. Por una parte, debemos tener un
margen de seguridad ya que no podemos diseñar un elemento que ante su mayor
exigencia se destruya. Por otra parte, incorporamos materiales de los que no estamos del
todo seguros, etc. Es decir, para que la estructura nos brinde suficiente seguridad
debemos diseñarla capaz de absorber acciones mucho mayores que las que puedan
tener lugar a lo largo de los años.
También le exigimos que nos provea de buenas condiciones de servicio. Esto significa
que una estructura, por ejemplo, no se deforma en una forma tal que me destruya el
marco de una ventana. Tampoco que posea vibraciones que provoquen inquietud o falta
de confort a quienes ocupan un edificio. Para ello, más allá de que la estructura resista
con suficiente seguridad las acciones que soporte, deben controlarse las deformaciones
en las estructuras.
Otro aspecto que hay que tomar en cuenta que la estructura tiene un costo. Y en este
sentido, también debemos buscar las soluciones más económicas disponibles.

6. Relacionado con esto último hay un último aspecto que tiene que ver con la construcción
sustentable. Siempre debemos aprovechar los materiales más accesibles en la zona que
estemos llevando adelante una obra. Tengamos presente que uno de los factores que
más afectan el medio ambiente, y que también son costosos económicamente hablando,
son los transportes.
Casa en Mar de las Pampas- Fatuoso y Leyton- 2004
Un poco de historia
La estructura es y ha sido siempre un componente esencial de la arquitectura.
Ya se tratara de construir un simple refugio para sí y su familia, ya de cerrar espacios
donde centenares de seres pudieran rendir culto a su divinidad, comerciar, discutir
problemas políticos o entretenerse, el hombre ha tenido que dar forma a ciertos

7. materiales a fin de que su arquitectura se mantuviera en pie resistiendo la atracción de la
tierra y otras cargas peligrosas.
Era imprescindible resistir el viento, las descargas atmosféricas, los terremotos y los
incendios.
Y como desde los primeros tiempos de su existencia el hombre tuvo un sentido innato de
la belleza, toda la construcción se concibió conforme a ciertos postulados estéticos que no
pocas veces impusieron a la estructuras exigencias mucho más estrictas que las de
resistencia y economía.
La estructura y los conocimientos estructurales se integraron a esta tarea y podemos
reconocer diferentes etapas
.
En la antigüedad y en la edad media la experiencia unida al mecanismo de prueba y error
permitió obtener procedimientos seguros de construcción de estructuras para edificios. Si
bien, eran secretos celosamente guardados por los gremios de constructores se
comprendía como viajaban las cargas hasta el terreno, se entendía que los muros
portantes requerían contrafuertes para soportar cargas horizontales, incluso se hincaban
pilotes de madera en terrenos que se consideraban poco sustentables. Sin embargo, se
carecían de conocimientos relativos a la resistencia de esos materiales por lo cual las
dimensiones de los elementos o bien eran insuficientes y se producían derrumbes o eran
excesivas lo que atentaba contra la economía de las obras.
En la edad moderna se producen dos hechos que van a transformar por completo el las

8. construcciones desde el punto de vista estructural y van a dar lugar a la aparición de una
especialidad: el diseño estructural.
La primera fue la denominada Revolución Científica que se puede ubicar entre el siglo
XVII y el siglo XVIII. La segunda, La Revolución Industrial, particularmente desde la
introducción del ferrocarril que tuvo lugar en la segunda mitad del siglo XIX y que permitió
disponer de nuevos materiales, lo que, a su vez, impuso mejoras a la teoría estructural.
También tendríamos que agregar otro adelanto trascendental que tuvo lugar en las
últimas décadas y cuyo proceso estamos viviendo en la actualidad: la generalización del
uso de computadoras para el diseño y cálculo de estructuras.
La Revolución Científica
Entre fines del siglo XVII y durante el siglo XVIII, se produjo un salto trascendental en los
conocimientos sobre el funcionamiento del mundo físico a partir de la observación, la
experimentación y el razonamiento.
Entre sus muchos aportes, la Revolución Científica implicó la utilización de la matemática
para la resolución de los problemas planteados por la física. Entre estos problemas
aparecerían la estática cuyo origen se vincula a la figura de Isaac Newton (1643-1727) y
la resistencia de los materiales cuyos nombres se asocian a nombres que les serán
familiares a medida que avancen en el mundo de las estructuras como Robert Hooke
(1635-1703), Daniel Bernouilli (1700-1782) o Leonhardt Euler (1707-1783).
Isaac Newton

9. Estos avances en la física y en la matemática brindaron la posibilidad de que se pudiera
prever el comportamiento de las estructuras sobre papel o experimentando en modelos y
maquetas para evitar desagradables sorpresas y permitir ajustar mejor la forma y las
dimensiones de los elementos estructurales.
La Revolución Industrial
A fines del siglo XVIII, se produciría otro avance enorme en la historia de la humanidad al
introducirse la máquina de vapor en los procesos productivos. Esta máquina y sus
sucesoras (los motores a explosión y los motores Diesel) transforman combustible en
energía mecánica lo que permite que funcionen en forma casi continua con independencia
de la ubicación geográfica o las condiciones ambientales.1
La Revolución Industrial tuvo dos etapas, la primera que va desde 1780 a 1830, vinculada
a la industria textil y la segunda que se inicia en 1830, relacionada con la aparición del
ferrocarril. La primera, si bien implicó un salto trascendental con la introducción de la
máquina de vapor, tuvo avances tecnológicos pequeños que no desarrollaron otras
actividades productivas asociadas.
Con el ferrocarril la situación fue distinta. En este caso los avances tecnológicos fueron
importantes y se expandieron a otras industrias como la de la construcción. En particular,
llevó a un gran avance de la industria siderúrgica (acero). La necesidad de fabricar
locomotoras y rieles para vías permitió mejorar la forma de obtención y la calidad del
acero y, como el proceso era parecido, aparecieron los perfiles estructurales de acero,
elementos lineales que podían incorporarse a las construcciones.
1
Anteriormente se utilizaron otro tipo de máquinas que utilizaban otro tipo de energía como la animal que era
muy limitada o la hidráulica que requería trasladar el taller al costado de un curso de agua.

10. Cristal Palace, construido en Londres en1851.
Una de las primeras construcciones con estructura metálica.
A finales del siglo XIX y como consecuencia de este proceso de industrialización
aparecería otro material que le disputaría al acero la preeminencia como material
estructural al acero: el hormigón armado. El hormigón armado es un material compuesto
por una mezcla cerámica de cemento Pórtland, arena y pequeñas piedras con barras de
acero.
La aparición de estos materiales y las posibilidades dio un gran impulso a la teoría de las
estructuras. Por ejemplo, en 1902 apareció en Alemania el primer desarrollo de cálculo
del hormigón armado2
cuya teoría fue desarrollándose a todo lo largo del siglo XX y aún
continúa en el siglo XXI. Este brutal desarrollo de la teoría tuvo un impacto fue tal que
implicó que una especialidad se separara del tronco de los constructores: los
estructuralistas.
Arquitectos y Estructuralistas
Hasta la segunda mitad del siglo XIX, los materiales estructurales asociados a la
construcción eran esencialmente la madera, la piedra y los ladrillos. Los dos primeros son
productos naturales con una mínima elaboración mientras que los últimos, son de
manufactura sumamente sencilla. Si bien, son materiales que aún se utilizan no permiten
grandes libertades en cuanto a su diseño. Los muros portantes sean de piedra o de
ladrillos no permiten grandes luces ni grandes alturas. La situación cambió profundamente
2
Fue elaborado por el Prof. E. Mörsch por encargo de la firma Waiss y Freytag.

11. con el acero y el hormigón armado.
Más todavía, estos materiales permitieron que prácticamente se pudiera hacer una
estructura con elementos de estos materiales prescindiendo de los muros lo que dio gran
libertad de diseño.
Esta relativa independencia de la estructura respecto de las construcciones y el desarrollo
de métodos de cálculo y diseño cada vez más complejos, implicó que los estructuralistas
(muchas veces asociados a la profesión del ingeniero civil), se separara de los
arquitectos.
Si bien siempre hubo arquitectos con mejores conocimientos estructurales que otros no
era concebible que un arquitecto le encargara a otra persona que verificara si su edificio
era seguro. Hoy día en cambio se considera normal que un arquitecto le encargue a un
especialista el diseño y dimensionamiento de la estructura de su obra. Sin embargo,
pensemos que esto no es gratuito y a tal fin vale la reflexión del Prof. Aurelio Muttoni en el
libro El arte de las estructuras’, Universidad de Lausana, 2006.
“Para el ingeniero, lo que era necesario al comienzo de esta nueva era, que
permitió una extraordinaria evolución creativa demostró, sin embargo, sus límites
en el tiempo. El análisis estructural y el cálculo se han vuelto siempre más
precisos y detallados, el dimensionamiento presionado hasta el límite ha permitido
estructuras siempre osadas y eficaces, pero todo desgraciadamente se produjo en
detrimento de la concepción estructural, con un lento e inexorable
empobrecimiento de la composición creativa. Para el arquitecto también la
separación de las disciplinas ha traído desventajas. La dificultad siempre creciente
de entender el funcionamiento de las estructuras ha representado ciertamente un
empobrecimiento. Se intentado en estas últimas décadas remediar esta situación.
La solución no es por cierto retornar al pasado. La separación de profesiones,
nacida de una real necesidad, debe ser considerada como irreversible. Para
resolver los problemas cada vez más complejos a los cuales estamos
enfrentados, el único camino a seguir consiste en un diálogo y una colaboración
entre las diversas figuras profesionales. Para saber colaborar y poder proyectar en
conjunto, es indispensable tener intereses comunes, utilizar el mismo lenguaje y
sobre todo comprenderse recíprocamente…”

12. Edificio Chrysler . William Van Allen 1930
Hotel Burj- el Arab- Dubai
Torres Petronas Cesar Pelli
Banco de China- Pei

13. El arquitecto y el conocimiento estructural
Retomando lo volcado en el texto anterior, surge la pregunta acerca de qué tipo de
conocimiento estructural debe poseer un arquitecto que debe proyectar y materializar
una obra.
Con respecto al diseño, hay que tomar en cuenta que para la arquitectura moderna la
estructura no es un hecho vergonzoso que debe ser ocultado y disimulado dentro de
muros y revoques. La estructura es una parte inseparable de toda obra y puede ponerse a
la vista sin que ello atente contra la estética de un proyecto. Nada más alejado de la idea
de que la estructura es un condicionante molesto de todo proyecto de arquitectura, un
límite a la creatividad del arquitecto. La estructura forma parte del proyecto y debe ser un
aliado, no un enemigo de un buen proyecto arquitectónico.
Pero, para que ello sea posible también es cierto que un buen diseño arquitectónico
toma en cuenta la estructura resistente desde sus inicios y requiere que el
arquitecto tenga bastante claro las posibilidades que se le ofrecen para poder
integrarla en forma creativa.
Hay que desterrar la idea de que un proyecto se elabora sin tomar en cuenta la existencia
de la estructura y después se llama a un especialista que le inserta una estructura que
violente lo menos posible a un proyecto completamente elaborado. A este respecto se

14. señala que es llamativo como muchos arquitectos que proclaman adherir a los preceptos
de la arquitectura moderna tienen ideas tan conservadoras respecto de la estructura.
Pero también es cierto que para que un arquitecto que encara un proyecto tome en
cuenta a la estructura y la incorpore creativamente a este proyecto debe poseer una serie
de conocimientos y destrezas mínimas. Conocimientos sobre posibilidades de los
materiales y las tipologías y también destrezas relativas al cálculo que le permitan
considerar cargas, estimar secciones, etc. Y estos conocimientos no se reemplazan con
recetas que, mal aplicadas, dan una falsa sensación de seguridad y generan grandes
sinsabores.
Además, como un arquitecto no sólo es un proyectista sino que también debe ser capaz
de materializar las obras que proyecta, controlando su ejecución, los conocimientos
estructurales adquieren mucha importancia.
Un arquitecto al dirigir una obra debe controlar también la ejecución de los elementos
estructurales para lo cual debe no sólo ser capaz de comprender cabalmente la
documentación que le envía el estructuralista, también debe tener la suficiente
sensibilidad como para consultar en caso de notar algún posible error. Para ello
inevitablemente debe tener conocimientos estructurales.
Recordemos que quien dirige una obra tiene amplia responsabilidad sobre la seguridad de
la misma. En caso de ruina es responsable primario, solidariamente con la empresa
constructora, el propietario, el estructuralista y el ensayista de suelos. En tales
condiciones toma muchos riesgos al ignorar por completo un proyecto estructural del cual
debe ser responsable en alguna medida.
No se nos escapa que la enseñanza de las estructuras para los estudiantes de
arquitectura presenta una serie de cuestiones de difícil abordaje.
La propia orientación de la carrera apunta al diseño, lo que lleva a que pocos estudiantes
demuestren interés en la asignaturas de contenido tecnológico o que planteen problemas
matemáticos como es el caso de la materia estructuras.
Entonces ¿es posible facilitar al arquitecto la comprensión y adquisición de los

15. conocimientos estructurales necesarios para poder resolver problemas técnicos y de
construcción? ¿es posible tal cosa sin un estudio exhaustivo de matemática superior,
física y economía?.....En otras palabras ¿es posible que una persona inteligente sin un
estudio profundo de las ciencias físicas y matemáticas comprenda los fundamentos del
comportamiento estructural?
Las respuestas a las preguntas que anteceden son afirmativas si se establece una clara
distinción entre la comprensión de los conceptos estructurales básicos y el conocimiento
cabal del análisis estructural.
Estructuras e intuición:
Es evidente que sólo el estudio serio de la matemática y de las ciencias físicas permitirá a
un proyectista analizar una estructura compleja con el grado de perfeccionamiento exigido
por la tecnología moderna. Máxime aquellas resoluciones que vienen presentadas como
largas planillas de salidas de computadora.
Pero las estructuras que nacen de un buen proyecto no presentan un alto nivel de
complejidad ni son de difícil resolución y pueden ser abordadas sin dificultad por los
arquitectos que se orientan en esa dirección, si tienen la suficiente formación. Además,
quien tiene concepto sobre estructura puede realizar verificaciones relativamente sencillas
que le permitan detectar alguna irregularidad.
Es evidente también que una vez establecidos los principios básicos del análisis
estructural, no hace falta un especialista para comprenderlos sobre una base puramente
física. Todos estamos en cierto grado, familiarizados con estructuras en nuestra vida
cotidiana: sabemos a qué ángulo debemos colocar una escalera de mano para que
soporte nuestro peso, sabemos si la cuerda es suficientemente fuerte para izar un balde
con agua, y si el viento hará volar la carpa levantada en la playa.
Es un paso relativamente fácil capitalizar estas experiencias, sistematizar ese
conocimiento y llegar a comprender el cómo y el porqué del comportamiento de una
estructura moderna y eso intentaremos hacer al final de este curso.
Con los conceptos básicos muy bien asentados, se está en condiciones de avanzar sobre

16. los puntos más sutiles de la teoría de las estructuras. Esto permite al profesional aplicar
con libertad pero también con inteligencia una gran cantidad de nuevas ideas y métodos
constructivos.
Tenerife Concert Hall S. Calatrava
Turning Torso S. Calatrava
Debido a los avances mencionados, en la actualidad es posible idear, dimensionar y
construir estructuras sumamente creativas, y por eso el arquitecto se ve menos limitado
por las dificultades técnicas. El arquitecto contemporáneo medio puede aspirar en el
campo de las estructuras a realizaciones mayores que las que eran posibles hace sólo un
siglo a profesionales de excepción pero esas realizaciones son fruto no solamente de la
tecnología, sino de la experiencia adquirida por el profesional.
Intentaremos entonces introducir a los alumnos en el campo de las estructuras sin recurrir
a un conocimiento matemático sofisticado. Esto no quiere decir que trataremos a las
estructuras de manera elemental, incompleta o simplificada: algunos conceptos
estructurales presentados serán simples y directos, otros, más complejos; sin embargo el
alumno podrá captarlos y reconocerlos en situaciones arquitectónicas generales, sobre
una base de la intuición y el razonamiento. Y, en este sentido, daremos preeminencia a
los métodos gráficos que permiten desarrollar una lectura más visual del funcionamiento

17. de una cierta estructura que, a primera vista, parece bastante compleja. Este mejor
conocimiento del comportamiento de las estructuras conducirá al estudiante interesado a
una mejor comprensión de los puntos más delicados del diseño estructural.
Y para aquellos que piensan que la estructura de un edificio es algo tan complejo que
debemos recurrir a especialistas les dedicamos esta frase:
LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL ES EL ARTE DE UTILIZAR MATERIALES QUE NO
CONOCEMOS DEL TODO, DE MANERA QUE RESISTAN FUERZAS QUE NO
PODEMOS EVALUAR DEL TODO, Y QUE LOS MISMOS DEN UN SERVICIO A LA
SOCIEDAD A TRAVÉS DE NUESTRAS ESTRUCTURAS, DURANTE UN TIEMPO QUE
NO PODEMOS PREDECIR DEL TODO.
TODO ESTO DE MANERA TAL QUE LA SOCIEDAD TENGA PLENA CONFIANZA EN
NUESTRO TRABAJO Y NINGUNA RAZÓN PARA SOSPECHAR LA EXTENSIÓN DE
NUESTRO RECELO E IGNORANCIA.
BIENVENIDOS!!!
Cát. Ing. Canciani

18. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
RAZÓN Y SER DE LOS TIPOS ESTRUCTURALES
Eduardo Torroja
QUÉ ES LA ARQUITECTURA
Horacio J. Pando
ESTRUCTURAS PARA ARQUITECTOS
Salvadori y Séller
L’ART DES STRUCTURES
Aurelio Muttoni

19. INTRODUCCIÓN A LOS TIPOS ESTRUCTURALES
Cát. Ing. José Mª Canciani
Trabajo Práctico nº 1 – El arquitecto, la arquitectura y la estructura
1. Defina la Arquitectura y el rol del arquitecto
2. Defina qué es la estructura y sus partes constituyentes. Busque ejemplos de
elementos lineales, superficiales y volumétricos.
3. Qué requerimientos debe cumplir una estructura bien diseñada
4. ¿Cómo se construían estructuras en la antigüedad en la edad media. Busque
ejemplos de obras de esos períodos indicando materiales y resoluciones
estructurales?.
5. ¿Que fue la Revolución Científica y que implicancia tuvo párale desarrollo del
diseño estructural?
6. ¿Qué fue la Revolución Industrial y que implicancia tuvo para el desarrollo del
diseño estructural?
7. ¿Cuñando surge la especialidad estructural dentro de las construcciones? Esbozar
algún comentario sobre el texto de Aurelio Muttoni.
8. ¿Debe el arquitecto dominar la teoría estructural? ¿Por qué?
9. ¿Cuáles son las responsabilidades de los arquitectos con respecto a la seguridad
estructural?