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Dimensionado

La asignatura de dimensionado trata de suministrar la formación necesaria para saber determinar las secciones resistentes de los elementos típicos de una obra de arquitectura. Para analizar estructuralmente algo, antes debe estar definido, tarea que debe hacerse sin contar con el análisis, algo típico en todo proceso de proyecto, y que en general procede por ciclos de conjetura, análisis y modificación. Dimensionado usa la herramienta de análisis para deducir el rango de valores de cualquiera de las variables implicadas, operando en cualquier orden y el contexto de conocimiento o desconocimiento de cualquiera de los demás datos. Utiliza con preferencia el camino de pasar de resistencias de material a capacidades resistentes de estructura, método conocido como cálculo por capacidad, o plástico, que intenta obtener lo que da de sí un cierto dimensionado. Se calcula como medio para tomar decisiones, para dotar a cada elemento de no más de lo imprescindible; el cálculo también debe ser el mínimo imprescindible. Pero aun ahorrando cálculos, el dimensionado, previo a un análisis metódico, exige muchos miles de operaciones, que interesa que sean las menos posibles, en el mejor orden posible y con la menor precisión que se pueda. En general los números se destinan a corroborar algo que ya se suponía o se barruntaba; si no sabes de antemano lo que va a salir, más vale no calcular.

Dimensionado

Belén Orta Rial
Juan González Cárceles
José Luis de Miguel

 

Departamento de Estructuras de Edificación.
Escuela Técnica Superior de Arquitectura.
Universidad Politécnica de Madrid.

Asignatura troncal impartida en 4º curso de Arquitectura.
Plan de estudios 96. (10 créditos)

 Última revisión: Noviembre de 2009.

Despiece de armado longitudinal de una viga de hormigón.

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Créditos: 10.

 

REQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

El estudio de la asignatura puede exigir de tres a seis horas semanales de trabajo personal. El guión de las clases incluye el listado de los documentos que el estudiante debe tener disponibles en cada una. No se aconseja cursar esta asignatura mientras no se tengan conocimientos suficientes de las asignaturas Mecánica de Sólidos; Análisis de Estructuras y Construcción, obra gruesa.

 

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

La asignatura de dimensionado trata de suministrar la formación necesaria para saber determinar las secciones resistentes de los elementos típicos de una obra de arquitectura. Para analizar estructuralmente algo, antes debe estar definido, tarea que debe hacerse sin contar con el análisis, algo típico en todo proceso de proyecto, y que en general procede por ciclos de conjetura, análisis y modificación.

Dimensionado usa la herramienta de análisis para deducir el rango de valores de cualquiera de las variables implicadas, operando en cualquier orden y el contexto de conocimiento o desconocimiento de cualquiera de los demás datos. Utiliza con preferencia el camino de pasar de resistencias de material a capacidades resistentes de estructura, método conocido como cálculo por capacidad, o plástico, que intenta obtener lo que da de sí un cierto dimensionado.

Se calcula como medio para tomar decisiones, para dotar a cada elemento de no más de lo imprescindible; el cálculo también debe ser el mínimo imprescindible. Pero aun ahorrando cálculos, el dimensionado, previo a un análisis metódico, exige muchos miles de operaciones, que interesa que sean las menos posibles, en el mejor orden posible y con la menor precisión que se pueda. En general los números se destinan a corroborar algo que ya se suponía o se barruntaba; si no sabes de antemano lo que va a salir, más vale no calcular.

 

OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

La asignatura de dimensionado trata de suministrar la formación necesaria para saber determinar las secciones resistentes de los elementos típicos de una obra de arquitectura. Para analizar estructuralmente algo, antes debe estar definido, tarea que debe hacerse sin contar con el análisis, algo típico de todo proceso de proyecto, y que en general procede por ciclos de conjetura, análisis y modificación.

El cálculo de estructuras como tal no existe; no hay un proceso numérico que concluya cómo debe ser la estructura. En el mejor de los casos lo que se denomina cálculo de la estructura apenas obtiene el último de los detalles; lo demás debe haber sido decidido antes; en los más sólo sirve para comprobar. Así como no se puede delinear lo que no está proyectado –aunque para ello hace falta hacer dibujos-, tampoco se puede calcular lo que no está dimensionado –y para ello hacen falta cálculos-.

Dimensionado usa la herramienta de análisis para deducir el rango de valores de cualquiera de las variables implicadas, operando en cualquier orden y el contexto de conocimiento o desconocimiento de cualquiera de los demás datos. Utiliza con preferencia el camino de pasar de resistencias de material a capacidades resistentes de estructura –método conocido como cálculo por capacidad, o plástico, que intenta obtener lo que da de sí un cierto dimensionado-, más que el método de análisis canónico, que formula principalmente el paso de cargas a solicitaciones.

En el problema estructural los datos son los geométricos globales, luces y distancias, y la respuesta es de nuevo geométrica: qué sección o dimensiones debe tener cada elemento, de manera que no salirse del ámbito geométrico puede ser rentable. Por mucho que la calculadora –o el ordenador- sea importante, las herramientas básicas de este campo son las de dibujo.

En cada fase del proceso, siempre provisional, hasta que todo coincida, los datos son conocidos de manera burda, de manera que los resultados son siempre aproximados. En Dimensionado hay que proceder con rigor conceptual, pero no se puede aspirar a mucha precisión; los valores de partida siempre provisionales, se conocen de forma vaga. En las fases iniciales, como a todo lo que se aspira en cada cálculo es a confirmar o cambiar una decisión, basta la precisión de tanteo. En los finales, en los que la respuesta es discreta, por ejemplo, cuatro o cinco redondos, tampoco hace falta precisión. El rigor es insoslayable; la precisión es importante, pero no interesa.

Buena parte de la información correspondiente a esta asignatura es de corte convencional, heurístico, o de justificación meramente experimental. Es amplia información pactada, no fácilmente explicable ni argumentable, conocida como las normas, en continua revisión, supone un reto para el aprendizaje de la asignatura. El estudiante tendrá que acostumbrarse a que la remisión a cualquier documento escrito tenga siempre reparos de coherencia con otros o de obsolescencia.

La estructura no existe; lo que hay es lo estructural. Estudiar y dimensionar estructuralmente un edificio consiste en tenerlo en cuenta todo a un tiempo, no sólo lo que se entiende por la estructura. En un edificio todo aporta un papel estructural, unas veces resistente, otras meramente rígido y otras crucial para la estabilidad del conjunto, y siempre peso. Lo importante de la asignatura es la capacidad para leer lo estructural de una obra de arquitectura. Abarca lo básico de las soluciones de acero, madera, ladrillo y hormigón, tomando como pretexto obras sencillas.

Se calcula como medio para tomar decisiones, para dotar a cada elemento de no más de lo imprescindible; el cálculo también debe ser el mínimo imprescindible. Pero aun ahorrando cálculos, el dimensionado, previo a un análisis metódico, exige muchos miles de operaciones, que interesa que sean las menos posibles, en el mejor orden posible y con la menor precisión que se pueda. En general los números se destinan a corroborar algo que ya se suponía o se barruntaba; si no sabes de antemano lo que va a salir, más vale no calcular.

 

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS

El estudio de la asignatura puede exigir de tres a seis horas semanales de trabajo personal. El guión de las clases incluye el listado de los documentos que el estudiante debe tener disponibles en cada una, suponiéndose que los ha leído antes de la clase.

No se aconseja cursar esta asignatura mientras no se haya aprobado 290.Mecánica de Sólidos; 380.Análisis de Estructuras y 430.Construcción, obra gruesa.

En la fecha que fija la Escuela (8 al 19 de enero) tendrá lugar el examen final, que constará de un número entre diez y veinte preguntas cortas, numéricas, de elección o de cálculo con delineado de la solución, del tipo de los realizados en el curso, sin poder consultar libros ni apuntes. Cada pregunta puntúa según su dificultad y las preguntas no contestadas puntúan negativamente.

    Para aprobar hay que:
  1. obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en la media de los exámenes parciales de las semanas 7ª y 15ª y haber seguido el curso con aprovechamiento, lo que significa haber realizado la mayoría de los ejercicios (ponderando cada uno con la raíz cuadrada de su número).
  2. si se ha seguido el curso, pero sin el aprovechamiento citado, deberá obtenerse en el examen final una puntuación mínima de 6 puntos sobre 10.
  3. si no se ha seguido el curso, deberá obtenerse en el examen final una puntuación de 7 puntos sobre 10.
  4. En todos los ejercicios se puntuará desfavorablemente utilizar decimales no pedidos o más cifras significativas de las que se indiquen.

Las anteriores reglas son suficientes para aprobar; no necesarias. El tribunal podrá, a su juicio, compensar la deficiencia de alguna calificación con el exceso sobreabundante de otra. Se espera que un estudiante que siga el desarrollo del curso, apruebe. El semestre pasado aprobó por parciales el 80% de los estudiantes matriculados que siguieron el curso.

  

MATERIAL DE TRABAJO

El material básico es lápiz fino, reglas, escuadras y escalas.

Para seguir la clase y hacer las prácticas es conveniente disponer de una calculadora que controle bien los decimales. No es imprescindible que sea programable, ni que maneje matrices, aunque interesa que tenga raíz cuadrada y funciones trigonométricas. En general suele ser preferible una del tipo RPN (con “Enter”) a una algebraica (con =). No es aconsejable por ahora el uso de ordenadores con programas de cálculo de estructuras al uso.

 

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Copyright 2009, Autores y colaboradores. Reconocer autoría/Citar obra. Rial, B. O., Cárceles, J. G., Miguel, J. L. d. (2010, March 04). Dimensionado. Retrieved September 24, 2017, from OCW UPM - OpenCourseWare de la Universidad Politécnica de Madrid Web site: http://ocw.upm.es/mecanica-de-medios-continuos-y-teoria-de-estructuras/dimensionado. Esta obra se publica bajo una licencia Licencia Creative Commons Licencia Creative Commons