Los ingenieros estructurales analizan, diseñan, planifican e investigan componentes estructurales y sistemas estructurales para lograr objetivos de diseño y garantizar la seguridad y comodidad de los usuarios u ocupantes. Su trabajo tiene en cuenta principalmente cuestiones técnicas, económicas, ambientales y de seguridad, pero también pueden considerar factores estéticos y sociales.
La ingeniería estructural suele considerarse una disciplina de especialidad dentro de la ingeniería civil , pero también puede estudiarse por sí sola. En los Estados Unidos, la mayoría de los ingenieros estructurales en ejercicio tienen actualmente una licencia de ingeniero civil , pero la situación varía de un estado a otro. Algunos estados tienen una licencia separada para 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 en 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. Un ingeniero estructural también puede diseñar otras estructuras, como plataformas petrolíferas, satélites espaciales, aviones y barcos. [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 el sector de la construcción, trabajan en estrecha colaboración con arquitectos , ingenieros civiles , ingenieros mecánicos , ingenieros eléctricos , aparejadores y directores de obra .
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, sísmicas ( terremotos ), presión del suelo, 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. El confort humano es una cuestión que habitualmente se considera limitada. La fatiga también es una consideración importante para el diseño de puentes y aeronaves o para otras estructuras que experimentan muchos ciclos de tensión a lo largo de su vida. También se tiene en cuenta la durabilidad de los materiales frente a un posible deterioro que pueda afectar el rendimiento durante la vida útil del diseño.
La educación de los ingenieros estructurales suele realizarse a través de una licenciatura en ingeniería civil y, a menudo, una maestría especializada en ingeniería estructural. Las materias básicas fundamentales de la ingeniería estructural son la resistencia de materiales o la mecánica de sólidos , el análisis estructural (estático y dinámico), la ciencia de los materiales y el análisis numérico . Diseños de hormigón armado , estructuras compuestas, madera, mampostería y acero estructural son los cursos de diseño estructural general que se introducirán en el siguiente nivel de la educación en 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 último año o en 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 en 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 una licencia profesional como ingeniero civil. [4] Hay títulos universitarios separados en ingeniería estructural 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 ofrecen énfasis en estructuras y, a menudo, se combinan en departamentos académicos 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, exámenes y educación continua para mantener el dominio del tema. 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 alcance de su experiencia.
En los Estados Unidos, las personas que practican la ingeniería estructural deben tener una licencia en cada estado en el que practican. 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 específica para ingeniería estructural, con experiencia específica y no concurrente con la experiencia solicitada para otra profesión de ingeniería. Las calificaciones para obtener 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, redactado 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 de topografía . En la mayoría de los estados, la solicitud para el 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. . grado. [6]
La mayoría de los estados de EE. UU. no tienen una licencia de ingeniería estructural separada. En 10 estados de EE. UU., incluidos Alaska, California, Hawái, Illinois, Nevada, Oregón, Utah, Washington y otros, existe una licencia o autoridad adicional para Ingeniería Estructural, [7] que se obtiene después de que el ingeniero haya obtenido una licencia de Ingeniería Civil y practiqué un tiempo adicional con la licencia de Ingeniería Civil. El alcance de qué estructuras deben ser diseñadas por un ingeniero estructural, no por un ingeniero civil sin la licencia SE, se limita en Alaska, California, Nevada, Oregon, Utah y Washington a algunas estructuras de alta importancia como estadios, puentes, hospitales. y escuelas. La práctica de la ingeniería estructural está reservada exclusivamente a los titulares de licencias SE en Hawaii e Illinois.
El Reino Unido tiene una de las instituciones profesionales más antiguas para ingenieros estructurales, la Institution of Structural Engineers . Fundado como Instituto del Concreto en 1908, pasó a llamarse Institución de Ingenieros Estructurales (IStructE) en 1922. Ahora cuenta con 22.000 miembros con sucursales en 32 países.
IStructE es uno de varios organismos profesionales del Reino Unido autorizados a otorgar el título de ingeniero colegiado ; a sus miembros se les concede el título de Ingeniero Estructural Colegiado . El proceso general para obtener la colegiación comienza después de graduarse de un título de MEng del Reino Unido o de un BEng con una maestría en Ciencias . 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 de duración. La elección de miembro autorizado (MIStructE) depende del resultado del examen. El candidato puede registrarse en el Engineering Council UK como ingeniero estructural colegiado una vez que haya sido elegido miembro colegiado. Legalmente no es necesario ser miembro de IStructE cuando se trabaja en estructuras en el Reino Unido; sin embargo, las prácticas, los seguros y las responsabilidades de la industria dictan que un ingeniero debidamente calificado sea responsable de dicho trabajo.
Una encuesta realizada en 2010 entre 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 medio de 35.009 libras esterlinas. 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, según el proyecto. Por ejemplo, los ingenieros estructurales que trabajan en proyectos del sector público ganan una media de £37.083 al año, en comparación con el promedio de £43.947 que ganan los que trabajan en proyectos comerciales. Ciertas regiones también representan salarios promedio más altos, con ingenieros estructurales en el Medio Oriente en todos los sectores y de todos los niveles de experiencia ganando £45,083, en comparación con los países del Reino Unido y la UE, donde el promedio es £35,164. [9]