¿Cómo determina un contratista o un arquitecto la integridad estructural / límite de peso de un diseño? ¿Cómo se decide que un material funciona mejor que otro?

Answer 1

La integridad estructural / límite de peso se determina mediante la comprensión de las propiedades del material y los cálculos estructurales. Hay tablas para propiedades de materiales como estas:

Especificaciones del material de ingeniería Características Metales ferrosos no ferrosos

http://www.engineersedge.com/man…

La mayoría de los arquitectos tienen una extensa biblioteca de libros con mesas. También hemos tomado clases sobre estructuras y fortalezas de materiales (cuánto depende de la escuela y la especialización). Cuando la estructura se vuelve muy compleja, contratamos ingenieros estructurales que se especializan en comprender las resistencias de los materiales y los cálculos estructurales.

¿Cómo se decide que un material funciona mejor que otro? Parte de la respuesta se basa en la comprensión de las propiedades del material. Después del estudio, sabemos que el concreto y la mampostería funcionan bien en compresión pero no funcionan bien en tensión. No usaría una viga de hormigón sin refuerzo de acero. ¿Pensarías que la mampostería (ladrillo o CMU) es una buena elección de materiales para un voladizo? Primero debe comprender las fuerzas estructurales involucradas en dicho diseño. ¿Entiendes el papel de las barras de refuerzo en una losa de concreto? La madera y el acero tienden a funcionar bien tanto en tensión como en compresión. Debe comprender las fuerzas y los cálculos relacionados con la flexión y el corte.

Otro factor es el peso del material. ¿Cuál es la capacidad de carga del suelo? ¿Hay roca madre? Si es así, ¿qué tan profundo es? ¿Qué tipo de base funcionará mejor?

¿Cómo responden los materiales a las cargas de viento o posibles cargas de nieve?

Otro factor es el costo. Deben examinarse diferentes configuraciones estructurales en busca de restricciones presupuestarias.

Luego hay que mantenerse al día con la literatura a medida que hay nuevos materiales disponibles. Estos nuevos materiales deben someterse a pruebas estructurales aprobadas para poder determinar sus especificaciones.

El concepto de Frank Lloyd Wright cargando las columnas estructurales de su edificio Johnson Wax con sacos de arena para probar su integridad no suele ser práctico. Una comprensión preexistente de las resistencias de los materiales y los cálculos estructurales es clave.

Answer 2

Ya tiene algunas respuestas, pero en resumen, los fabricantes de material de cáscara de nuez deben proporcionar información estructural sobre sus productos y deben proporcionarla. Hay muchas tablas de este tipo que muestran características estructurales y de integridad de productos dimensionados de diversos materiales, madera, acero o productos de ingeniería, todas vienen con tablas de capacidad estructural que los ingenieros estructurales utilizan para diseñar o implementar la resistencia estructural y la integridad de los segmentos o requisitos de los edificios.

Por ejemplo, diseña un edificio de cierto ancho con un techo de cierto peso. Digamos que las vigas se usan para soportar el peso de un techo. El tramo de las vigas de soporte tiene que soportar las cargas y distribuir las cargas hasta la base. Eso requiere una viga capaz de soportar cargas sobre una determinada pala. Esos productos capaces son revisados ​​y seleccionados. Parte del proceso de selección puede incluir códigos del departamento de construcción, estética, características de diseño deseadas, así como requisitos de resistencia y el impacto ambiental es también una consideración, así como los costos. La funcionalidad también juega un papel importante.

Si bien hay cálculos matemáticos involucrados, todas las otras características de selección desempeñan un papel, así como la complejidad del ensamblaje, ya que la mayoría de los miembros estructurales individuales de un edificio deben calcularse como un ensamblaje completo, así como individualmente. Hay mucho que saber por eso tenemos especialistas como contratistas de construcción, arquitectos, ingenieros estructurales, inspectores de construcción, agentes de bomberos, etc. Dependiendo de si está construyendo para vender, los aportes de los agentes inmobiliarios pueden ser beneficiosos, así como la estética que puede ser gobernado por un departamento de planificación de la ciudad a través de criterios de diseño que pueden realizarse mediante ordenanzas, códigos y un proceso de aprobación.

Answer 3

Se siguen especificaciones (por ejemplo, Eurocódigos – Wikipedia).

En resumen, resolvemos para un modelo estructural, determinamos sus fuerzas para una carga que es altamente imposible de superar.

Si el tamaño y las dimensiones de los elementos estructurales en una estructura soportan esta carga teórica, lo hacen.

El resto es sobre:

-La voluntad de los clientes de elegir un material sobre el otro.

-La voluntad de la empresa de ingeniería para hacer la carga de trabajo adicional para optimizar una estructura (disposición y dimensionamiento de elementos estructurales).

-Compatibilidad del material elegido con el entorno externo desde un punto de vista estético y medioambiental.

-El hecho de que la optimización estructural sigue siendo un área de la ciencia bajo investigación, especialmente para obras de ingeniería civil.