Los ingenieros estructurales analizan, diseñan, planifican e investigan componentes y sistemas estructurales para lograr objetivos de diseño y garantizar la seguridad y el confort de los usuarios u ocupantes. Su trabajo tiene en cuenta principalmente cuestiones de seguridad, técnicas, económicas y ambientales, pero también pueden considerar factores estéticos y sociales.
La ingeniería estructural suele considerarse una disciplina especializada dentro de la ingeniería civil , pero también puede estudiarse por derecho propio. En los Estados Unidos, la mayoría de los ingenieros estructurales en ejercicio tienen actualmente licencia de ingenieros civiles , pero la situación varía de un estado a otro. Algunos estados tienen una licencia separada para los ingenieros estructurales que deben diseñar estructuras especiales o de alto riesgo, como escuelas, hospitales o rascacielos. [1] [2] En el Reino Unido, la mayoría de los ingenieros estructurales de la industria de la construcción son miembros de la Institución de Ingenieros Estructurales o de la Institución de Ingenieros Civiles .
Las estructuras típicas diseñadas por un ingeniero estructural incluyen edificios, torres, estadios y puentes. Otras estructuras como plataformas petrolíferas, satélites espaciales, aviones y barcos también pueden ser diseñadas por un ingeniero estructural. [3] La mayoría de los ingenieros estructurales trabajan en la industria de la construcción, sin embargo, también hay ingenieros estructurales en las industrias aeroespacial, automotriz y de construcción naval. En la industria de la construcción, trabajan en estrecha colaboración con arquitectos , ingenieros civiles , ingenieros mecánicos , ingenieros eléctricos , peritos en medición y gerentes de construcción .
Los ingenieros estructurales se aseguran de que los edificios y puentes se construyan para que sean lo suficientemente fuertes y estables como para resistir todas las cargas estructurales apropiadas (por ejemplo, gravedad, viento, nieve, lluvia, sísmica ( terremoto ), presión de la tierra, temperatura y tráfico) para prevenir o reducir la pérdida de vidas o lesiones. También diseñan estructuras para que sean lo suficientemente rígidas como para no deformarse ni vibrar más allá de los límites aceptables. La comodidad humana es un problema que regularmente se considera limitado. La fatiga también es una consideración importante para el diseño de puentes y aeronaves o para otras estructuras que experimentan muchos ciclos de estrés a lo largo de su vida útil. También se tiene en cuenta la durabilidad de los materiales contra el posible deterioro que puede afectar el rendimiento durante la vida útil del diseño.
La educación de los ingenieros estructurales se realiza generalmente a través de una licenciatura en ingeniería civil y, a menudo, una maestría especializada en ingeniería estructural. Las materias básicas fundamentales para la ingeniería estructural son la resistencia de los materiales o la mecánica de sólidos , el análisis estructural (estático y dinámico), la ciencia de los materiales y el análisis numérico . El hormigón armado , las estructuras compuestas, los diseños de madera, mampostería y acero estructural son los cursos generales de diseño estructural que se introducirán en el siguiente nivel de la educación de la ingeniería estructural. Los cursos de análisis estructural que incluyen mecánica estructural , dinámica estructural y análisis de fallas estructurales están diseñados para desarrollar las habilidades y teorías de análisis fundamentales para los estudiantes de ingeniería estructural. En el nivel de último año o en los programas de posgrado, generalmente se introducen el diseño de hormigón pretensado , el diseño de estructuras espaciales para edificios y aeronaves, la ingeniería de puentes, la rehabilitación de estructuras civiles y aeroespaciales y otras especializaciones avanzadas de ingeniería estructural.
Recientemente, en los Estados Unidos, ha habido discusiones en la comunidad de ingeniería estructural sobre la base de conocimientos de los graduados en ingeniería estructural. Algunos han pedido que una maestría sea el estándar mínimo para obtener la licencia profesional como ingeniero civil. [4] Existen títulos de grado en ingeniería estructural separados en la Universidad de California, San Diego y la Universidad de Arquitectura, Ingeniería Civil y Geodesia, Sofía, Bulgaria. Muchos estudiantes que luego se convierten en ingenieros estructurales se especializan en programas de grado en ingeniería civil, mecánica o aeroespacial, con énfasis en ingeniería estructural. Los programas de ingeniería arquitectónica sí ofrecen énfasis en estructuras y a menudo se encuentran en departamentos académicos combinados con ingeniería civil.
En muchos países, la ingeniería estructural es una profesión sujeta a licencia. Los ingenieros con licencia pueden recibir el título de ingeniero profesional, ingeniero colegiado, ingeniero estructural u otro título según la jurisdicción. El proceso para obtener la licencia para trabajar como ingeniero estructural varía según la ubicación, pero generalmente especifica educación universitaria, experiencia laboral, examen y educación continua para mantener su dominio de la materia. Los ingenieros profesionales tienen la responsabilidad legal de su trabajo para garantizar la seguridad y el rendimiento de sus estructuras y solo ejercen dentro del ámbito de su experiencia.
En los Estados Unidos, las personas que ejercen la ingeniería estructural deben tener licencia en cada estado en el que ejercen. La licencia para ejercer como ingeniero estructural generalmente se obtiene con las mismas calificaciones que para un ingeniero civil , pero algunos estados requieren una licencia específicamente para ingeniería estructural, con experiencia específica y no concurrente con la experiencia reclamada para otra profesión de ingeniería. Las calificaciones para la licencia generalmente incluyen un nivel mínimo específico de experiencia práctica, así como la finalización exitosa de un examen de 16 horas administrado a nivel nacional y posiblemente un examen adicional específico del estado. Por ejemplo, California requiere que los candidatos aprueben un examen nacional, escrito por el Consejo Nacional de Examinadores de Ingeniería y Topografía (NCEES), [5] así como un examen específico del estado que incluye una parte sísmica y una parte topográfica . En la mayoría de los estados, la solicitud del examen de licencia requiere cuatro años de experiencia laboral después de que el candidato se gradúe de una universidad acreditada por ABET y apruebe el examen de fundamentos de ingeniería, tres años después de recibir una maestría o dos años después de recibir un doctorado. [6]
La mayoría de los estados de EE. UU. no tienen una licencia independiente para la ingeniería estructural. En 10 estados de EE. UU., incluidos Alaska, California, Hawái, Illinois, Nevada, Oregón, Utah, Washington y otros, existe una licencia o autoridad adicional para la ingeniería estructural, [7] que se obtiene después de que el ingeniero haya obtenido una licencia de ingeniería civil y haya ejercido una cantidad adicional de tiempo con dicha licencia. El alcance de las estructuras que debe diseñar un ingeniero estructural, no un ingeniero civil sin la licencia de SE, se limita en Alaska, California, Nevada, Oregón, Utah y Washington a algunas estructuras de gran importancia, como estadios, puentes, hospitales y escuelas. La práctica de la ingeniería estructural está reservada exclusivamente a los licenciatarios de SE en Hawái e Illinois.
El Reino Unido cuenta con una de las instituciones profesionales más antiguas para ingenieros estructurales, la Institution of Structural Engineers . Fundada como Concrete Institute en 1908, pasó a llamarse Institution of Structural Engineers (IStructE) en 1922. Actualmente cuenta con 22.000 miembros y sucursales en 32 países.
El IStructE es uno de los varios organismos profesionales del Reino Unido autorizados para otorgar el título de Ingeniero Colegiado ; a sus miembros se les otorga el título de Ingeniero Estructural Colegiado . El proceso general para obtener el título comienza después de graduarse de un título de MEng del Reino Unido , o un BEng con un título de MSc . Para calificar como ingeniero estructural colegiado, un graduado debe pasar por cuatro años de Desarrollo Profesional Inicial seguido de una entrevista de revisión profesional. Después de aprobar la entrevista, el candidato se presenta a un examen de revisión profesional de ocho horas. La elección para ser miembro colegiado (MIStructE) depende del resultado del examen. El candidato puede registrarse en el Consejo de Ingeniería del Reino Unido como Ingeniero Estructural Colegiado una vez que haya sido elegido como Miembro Colegiado. Legalmente no es necesario ser miembro del IStructE cuando se trabaja en estructuras en el Reino Unido, sin embargo, la práctica de la industria, los seguros y las responsabilidades dictan que un ingeniero adecuadamente calificado sea responsable de dicho trabajo.
Una encuesta realizada en 2010 a profesionales que ocupan puestos de trabajo en la industria de la construcción [8] mostró que los ingenieros estructurales en el Reino Unido ganan un salario promedio de £35.009. El salario de los ingenieros estructurales varía de un sector a otro dentro de la industria de la construcción y el entorno construido en todo el mundo, dependiendo del proyecto. Por ejemplo, los ingenieros estructurales que trabajan en proyectos del sector público ganan en promedio £37.083 por año en comparación con el promedio de £43.947 que ganan los que trabajan en proyectos comerciales. Algunas regiones también presentan salarios promedio más altos, con ingenieros estructurales en Oriente Medio en todos los sectores y de cada nivel de experiencia, ganando £45.083, en comparación con el Reino Unido y los países de la UE donde el promedio es de £35.164. [9]