¿Cuáles son los principales elementos estructurales de un edificio?

Dependiendo del tipo de edificación, los elementos estructurales de un edificio pueden cambiar. Cuando se habla de estructura principal se hace referencia al soporte que resiste las cargas que actúan sobre la construcción. Las cargas, al mismo tiempo, son los elementos que forman el sistema estructural: están vinculadas entre sí, inciden en la estructura y poseen una función clave en la integridad física de la edificación. La estructura de los edificios soporta tanto las cargas externas como aquellas que se generan por su propio peso. En definitiva, se puede decir que la estructura de los edificios es básicamente su esqueleto.

Elementos estructurales de un edificio

Los principales elementos en la construcción de un edificio paso a paso que son comunes a todo tipo de edificaciones son:

Cimientos: se trata de la parte más baja de toda estructura arquitectónica, cuya finalidad es proporcionar soporte y estabilidad a la construcción.
Estructura: los diferentes elementos que forman su esqueleto. Se emplean estructuras armadas o de armazón y suelen estar compuestas de:
Forjados: son los planos horizontales que dividen a la edificación en pisos. Al mismo tiempo estos están formados por viguetas, bovedillas, mallas de hierro y relleno de hormigón. Los diferentes tipos de forjados soportan su propio peso y las sobrecargas de la estructura superior.
Pilares: son los elementos verticales de la estructura y su misión es dar soporte a los forjados. Soportan el peso de los elementos no estructurales.
Elementos horizontales que soportan el peso de los forjados, lo transmiten a los pilares y soportan la fuerza de flexión.
Muros de carga: elementos que soportan el peso de otros elementos estructurales de la edificación.

Mantenimiento de las partes de un edificio de viviendas

Como consecuencia del paso del tiempo y de la acción de agentes climatológicos como la lluvia, la radiación solar o el viento, es posible que los inmuebles sufran problemas como fisuras, humedades, desprendimientos, grietas, deformaciones o erosiones. Para evitar estas afecciones es vital el mantenimiento de las partes de un edificio de viviendas, en especial del mantenimiento y durabilidad de las estructuras.

Cualquier tipo de edificación requiere de un mantenimiento preventivo para hallar y evitar cualquier inconveniente estructural que pueda comprometer la durabilidad de la construcción. En España la Inspección Técnica de Edificios es el marco legal que revisa la salud de los edificios residenciales. Se trata de un examen técnico que tiene como finalidad identificar daños estructurales en un edificio e informar sobre el estado general de conservación, el grado de accesibilidad y su certificación energética.

Para poder pasar con éxito una ITE, es posible que previamente haya que llevar a cabo trabajos de refuerzos estructurales en edificios en las siguientes partes o elementos:

Estructura del edificio y cimentación.
Estanqueidad (cubiertas, aleros y azoteas).
Fachadas.
Medianeras y otros paramentos (cornisas, voladizos…).
Paredes.
Forjados.
Instalaciones de fontanería y saneamiento.

Tipos de elementos estructurales en un edificio

El diseño y cálculo de estructuras debe ser siempre lo más preciso posible, tanto para garantizar una construcción segura y estable, como para tener presente desde un principio la clasificación de los distintos elementos que van a componer el sistema estructural. En función de los materiales, el estado tensional y la geometría se pueden distinguir distintos tipos de elementos estructurales en un edificio.

Clasificación según materiales

En edificación, los materiales constructivos que se emplean son casi siempre los mismos. No obstante, existen combinaciones que funcionan muy bien, como las estructuras mixtas en hormigón y acero, comúnmente conocido como hormigón armado.

Las estructuras construidas a partir de la fusión de hormigón y acero poseen muy buena resistencia a las tensiones de tracción, a las cargas de compresión y a las fuerzas sobre cualquier estructura. Gracias a las cualidades técnicas de este material, su aplicación en construcción es muy diversa: se utiliza desde edificios residenciales hasta puentes, cimentaciones, puentes o muros de contención.

Clasificación según su estado tensional

Se refiere al tipo de tensión para la cual dicho elemento estructural ha sido diseñado. Por ejemplo, para garantizar resistencia a un estado tensional de tracción se recomienda utilizar cables, membranas y tensores. En cambio, para la compresión la mejor opción es decantarse por pilares. En cuanto a la flexión, lo más aconsejable es la elección de vigas, arcos y forjados.

Clasificación según geometría

En función de la morfología, la cual define el comportamiento de los elementos estructurales bajo las cargas a los que están sometidos, se pueden diferenciar 3 tipos de elementos:

Elementos estructurales lineales: se encuentran sometidos a un estado de tensión plano, con esfuerzos tensionales en la dirección de su eje. Los más comunes son los pilares, los pilotes, las vigas o los arcos.
Elementos estructurales bidimensionales: su grosor es pequeño con respecto a su largo y ancho. Principalmente son forjados, muros de contención, tabiques y membranas elásticas.
Elementos estructurales tridimensionales: estos se presentan en estado de tensión biaxial o triaxial.

Los tres aspectos básicos del diseño estructural son la resistencia, la rigidez y la estabilidad. Para ello es determinante llevar a cabo previamente un estudio geotécnico para comenzar a tomar decisiones importantes como el tipo de cimentación o los principales elementos estructurales del edificio. Asimismo, en función de las cargas y la disposición y el empleo de diferentes materiales, se pueden dar diferentes sistemas estructurales. Estos conformarán el esqueleto que soportarán las cargas de la edificación.

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