¿Cuándo una ampliación necesita cálculo estructural?
Actualizado: 10 sept
No toda ampliación necesita necesariamente un proyecto de cálculo estructural, pero hay situaciones en que sí será requerido o técnicamente recomendable. Es importante informarse para no llevarse sorpresas, que pueden ser administrativas o estructurales.
1. ¿Qué se considera una ampliación de una vivienda?
Lo primero que hay que considerar es que la legislación chilena diferencia entre “ampliación” y “modificación”. Las ampliaciones son adiciones de superficie, ya sea en el mismo piso o en un segundo piso, sin modificar la estructura. Mientras que la modificación se refiere a la alteración estructural del inmueble. Como se aprecia, la división puede ser muy difusa, ya que ampliaciones de segundo piso frecuentemente requerirán reforzar el primero.
El trámite más básico es el Permiso de Obra Menor — Ampliación/Modificación (POMAM), que consiste en ampliaciones y modificaciones de obras existentes con una adición máxima de 100 m². Algunos ejemplos de obra menor son: dormitorio nuevo, ampliación de cocina, segundo piso, quincho cerrado, etc.
Cuando la ampliación supera los 100 m², deja de calificar como obra menor y debe tramitarse mediante el procedimiento de permiso de edificación que corresponda.
También existe un tercer tipo de permiso, que permite ampliar viviendas DFL2 hasta 140 m2 totales, el Permiso para ampliar vivienda social (POMVS).
2. ¿Toda ampliación necesita cálculo estructural?
No necesariamente. La misma Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (OGUC) da una guía, al definir que existen ampliaciones y modificaciones. Pequeñas adiciones de superficie a la vivienda sin alterar estructuralmente el edificio no requerirán cálculo estructural. Aquí empieza lo difícil, saber cuándo se altera la estructura, qué es lo que profundizaremos en este artículo.
Desde el punto de vista de la ingeniería, los criterios que aparecen en la OGUC no son adecuados, ya que se habla de sumar tantos metros cuadrados, si 25, 100 o 140, pero, de hecho, puede no agrandarse ni un solo metro cuadrado una edificación y requerir cálculo estructural, por lo que es conveniente desarrollar un criterio que supere a las exigencias administrativas.
3. Casos en que deberías considerar un cálculo estructural
3.1. Construcción de un segundo piso
Un segundo piso nuevo implica nuevas cargas sobre la estructura existente. Por eso normalmente se preferirá hacer segundos pisos de estructuras livianas, como Metalcon (steel framing), reticulados de madera o paneles SIP. Hay que tener en cuenta que un segundo piso va a repercutir en los muros originales del primer piso y en las fundaciones, y va a cambiar la configuración sísmica del conjunto, así como su comportamiento frente al viento. Por esto, se requiere una evaluación estructural del conjunto. También se requerirá construir una losa o estructura de piso, que deberá estar adecuadamente apoyada y vinculada a la estructura original. Todos estos detalles deben ser definidos y respaldados por el proyecto estructural.
3.2. Eliminación o modificación de muros
Eliminar muros no es tan sencillo como parece, especialmente en Chile, en que la construcción se basa en sistemas de muros estructurales, lo cual ha producido excelentes resultados en cuanto a resistencia a sismos de las estructuras, pero tiene la contraparte de que rigidiza las posibles modificaciones que se pueden hacer a un espacio.
Lo más relevante que se debe tener en cuenta al momento de eliminar un muro, es contar con los planos originales de estructura de la vivienda o edificio y la opinión de un ingeniero estructural. En principio, el criterio para consultar al ingeniero, es que el muro en cuestión aparezca en el plano estructural. Lo más probable, es que, si no aparece, se trate de un elemento arquitectónico (tabique).
A simple vista, un muro estructural se diferencia de un tabique por el sonido que hace al golpearlo, pero no siempre es cierto, ya que en las viviendas de estructuras reticuladas (Metalcon o madera), los tabiques y los muros estructurales sonarán similares. También puede darse el caso de tabique que incluyan pilares estructurales que no deben retirarse.
3.3. Ampliaciones apoyadas en una estructura existente
Existen varios tipos de ampliaciones que se pueden considerar:
El caso de las terrazas es el más sencillo, ya que, si se encuentra en el primer piso, probablemente no requiera cálculo estructural. Cuando se ubican en un segundo piso las tratamos como losas y son una modificación estructural importante.
Los balcones son estructuras en voladizo y por lo tanto es crítico contar con el diseño estructural, especialmente dado lo peligroso que resulta que un balcón se desprenda.
Normalmente, en el caso de ampliaciones, se retirará el techo para reemplazarlo por una losa o una plataforma de envigado, esta debe ser calculada por el ingeniero y requiere planos de ingeniería, ya que además implica un cambio en las solicitaciones sobre los muros del primer piso. Sobre esta se colocarán los muros del segundo piso, además, probablemente se quieran vanos más grandes, procediendo a demoler segmentos de muros, dejando únicamente las cadenas actuando como vigas. Hay que tener en cuenta que las cadenas no fueron diseñadas para soportar su peso y menos el peso de un segundo piso, por lo que su uso como viga presenta ciertos problemas que deben ser analizados por el especialista estructural.
Otro caso digno de cuidado son los segundos pisos desplazados, muy del agrado de los arquitectos, que no aprecian las tipologías estructurales aburridas que se vienen utilizando desde tiempos inmemoriales, y buscan generar pequeños voladizos, muros recogidos y una serie de elementos sin apoyo, que, en definitiva, si no se respaldan con un cálculo estructural, serán un peligro para el propietario. Incluso con la asesoría de calculista, este tipo de sistemas estructurales pueden resultar carísimos, especialmente cuando se pretende construir con sistemas de estructuración mínima, como los reticulados en madera y metal.
Como se puede apreciar, son muchos los casos en que el ingeniero debe verificar los diversos cambios que se realizan a la estructura, mientras que los casos en que se puede evitar el diseño estructural son más bien escasos. Es recomendable asesorarse con un arquitecto, que podrá ayudar a discernir cada caso en particular.
3.4. Cambio del sistema constructivo
Es común que se quiera demoler ciertas partes de la vivienda original de ladrillo o hormigón, para realizar ampliaciones en tabiquería estructural, como panel SIP, Metalcon, o madera. Las estructuras livianas son más económicas y rápidas de construir que la albañilería, y no requieren faenas húmedas como el mortero, que suelen ser sucias, lentas y requieren largos períodos de cuidado y fraguado.
Pero se debe tener en cuenta que este tipo de cambios afectarán el desempeño sísmico de la estructura, ya que un muro de albañilería es mucho más rígido que un reticulado de cualquier tipo, lo que puede producir diversos problemas, como torsiones diferenciales, falta de soporte de los muros fuera de su plano, entre otros.
El caso contrario es igualmente complejo. Por ejemplo, reemplazar muros de estructura liviana del segundo piso por muros de albañilería, pensando en la aislación acústica, por ejemplo, podrían llevar al colapso de la losa por el aumento del peso.
3.5. Modificación o ampliación de fundaciones
La alteración de las fundaciones será un tema que se buscará evitar, especialmente porque probablemente no exista información. Hay que tener en cuenta que normalmente la estructura es el esqueleto de una casa y normalmente no se ve, pero en el caso de las fundaciones, estas están bajo tierra, así que el levantamiento se vuelve especialmente complicado.
Aumentar las cargas sobre las fundaciones, si estas no están diseñadas para eso, puede condenar a la estructura a la falla, por lo que es importante evaluar la necesidad de reforzar las fundaciones. En este sentido, el ingeniero tratará de estimar razonablemente qué es lo que va a encontrar bajo tierra.
En caso de sospechar la existencia de zonas de relleno o suelos heterogéneos que puedan asentarse, consultar a un mecánico de suelo que haga las recomendaciones pertinentes, ya que un asentamiento diferencial en una vivienda puede condenarla a la demolición.
Hay que tener presente que el mecánico de suelo indicará una capacidad de soporte para el suelo, y las fundaciones deben diseñarse para no sobrepasar esa capacidad de soporte.
4. ¿Cómo saber si la casa existente soporta una ampliación?
No basta con preguntarle al maestro de su confianza si la casa soporta un segundo piso, o si podemos demoler todo un frente para agrandar una pieza o agrandar la cocina, o demoler un pilar para tener más espacio.
El ingeniero estructural debe evaluar la factibilidad de hacerlo y las medidas de refuerzo. Para eso, normalmente el ingeniero revisará los planos existentes, si los hay, hará un levantamiento de la estructura, tratará de determinar la materialidad, hará ensayos de escáner de las armaduras, la idea es recolectar la información suficiente para evitar hacer refuerzos masivos de la estructura.
5. ¿Qué pasa si quiero construir un segundo piso?
En muchos casos es posible agregar un segundo piso, pero primero debe evaluarse la capacidad de la estructura existente y determinar los refuerzos necesarios. Idealmente se debe contar con planos de la estructura existente para realizar el análisis estructural y determinar posibles refuerzos.
Normalmente este es el tipo más frecuente de ampliación y el que más requiere cálculo estructural, ya que se deberán diseñar elementos complejos como losas y vigas, se deberá reforzar el primer piso y las fundaciones y se deberá estudiar el cambio de las condiciones sísmicas del sistema.
La idea es mantener el conjunto nuevo dentro de las exigencias de la normativa aplicable, tanto la zona modificada como la ampliación.
6. Cálculo estructural y permiso de ampliación en la DOM
Tal como vimos en el punto 1, la OGUC diferencia entre modificación y ampliación. En este sentido, para ampliaciones de menos de 100 m² se deberá pedir un POMAM, mientras que para una ampliación mayor se deberá pedir un PON.
El POMAM (Permiso de obra menor) tiene varias ventajas, como:
· Trámite simplificado: no requiere un permiso de edificación completo.
· Flexibilidad: Se aplica a intervenciones acotadas.
Hay que entender que todo lo anterior es referente al proyecto de arquitectura, es muy importante saber diferenciar entre el proyecto de arquitectura y el de estructura. En términos simples, una ampliación requerirá un juego de planos de arquitectura que mostrará la casa terminada, vistas de las fachadas, plantas con muebles, planos de pavimentos con los tipos de piso, el color de las paredes, etc.
Cuando ya está definida (al menos en forma preliminar) la arquitectura, entramos a elaborar los planos de estructura, que tendrán un aspecto muy diferente a los de arquitectura, básicamente los planos de estructura mostrarán la ampliación en obra gruesa: mostrará cortes de los muros con los fierros que van adentro, lo mismo con la losa, las estructuras reticuladas del techo y las fundaciones.
El ingeniero estructural tratará de ajustarse lo más posible a lo indicado en la arquitectura, pero cuando no sea posible, sin embargo, esto es un proceso iterativo, en que el ingeniero calculista le indicará al arquitecto qué partes de su proyecto no se ajustan a la realidad (faltan pilares, losas muy grandes, voladizos excesivos, etc.), luego el arquitecto corregirá probablemente muy molesto, y el ingeniero deberá hacer los ajustes en sus diseños para coincidir con la nueva versión de la arquitectura.
Entonces, es importante revisar que los planos de arquitectura y estructura sean coincidentes, o sea, que los muros estén en los mismos lugares, donde la arquitectura muestra puerta o ventana, la estructura muestre viga, que el segundo piso en arquitectura abarque la misma superficie que la losa de primer piso en estructura, que las alturas de los pisos sean las mismas, que las cerchas tengan las mismas pendientes que muestra la arquitectura, etc.
La OGUC establece que, cuando corresponde proyecto estructural, éste se presenta con memoria y planos suscritos por el profesional competente. Entonces la pregunta es “¿cuándo corresponde?”
Y aquí entramos en un tema que requiere cierto criterio, ya que, si bien la OGUC establece criterios específicos para solicitarlo, no siempre estos criterios son suficientes. La OGUC señala que los siguientes tipos de proyectos están exentos de presentar cálculo estructural:
· las edificaciones cuya superficie sea menor de 100 m2
· las obras menores
· edificaciones de las clases C, D, E y F, cuya carga de ocupación sea inferior a 20 personas (adjuntando carta indicando que se cumple el Capítulo 6 del Título 1).
Una obra de 20 personas puede ser fácilmente una casa pareada o una casa bifamiliar de dos pisos. Las edificaciones clases C, D, E y F básicamente se refieren a casas de ladrillo, block, madera o adobe.
Los requerimientos indicados en el Capítulo 6 no necesariamente quedan cubiertos con una simple carta, de hecho, son requisitos que tienen una cierta complejidad y no necesariamente será lo que ejecute un maestro. Podemos ver que en el mismo capítulo 6 aparecen ciertas excepciones, como por ejemplo vigas de más de 2 metros, que requieren un cálculo específico.
En dicho capítulo aparecen disposiciones para envigados de piso, tabiques de madera, disposición de pilares y cadenas de albañilería, que probablemente el maestro no cumplirá sin una supervisión adecuada y sin un plano de estructura. Igualmente, admite la construcción en adobe sin dar ninguna indicación respecto a cómo ejecutarlo.
En lo personal, opino que este capítulo entraña un riesgo muy grande de abuso, ya que traspasa al propietario la responsabilidad de cumplir una serie de requisitos complicados que probablemente no esté en condiciones de supervisar o entender. En mi opinión, estas exenciones deben entenderse siempre en el sentido más restrictivo, entendiendo que la intención es facilitar la construcción, pero ante cualquier duda, siempre será mejor asesorarse por un profesional competente. Personalmente me ha tocado ver desastres muy peligrosos basados en estas exenciones.
7. ¿Qué información necesita un ingeniero para evaluar una ampliación?
Para evaluar un proyecto de ampliación es importante contar con la mayor cantidad posible de antecedentes, una lista aproximada de lo que solicitará el ingeniero para cotizar o diseñar el proyecto será:
· Planos existentes, si están disponibles: son especialmente útiles los planos de estructura.
· Planos de arquitectura de la ampliación: lo ideal es trabajar siempre en equipo arquitecto-calculista.
· Modelos 3D
· Fotografías.
· Dirección/comuna: muchos de los criterios de diseño del calculista (sismo, viento, nieve, etc.) están ligados a la ubicación de la obra. También puede servir para recomendar la realización de un estudio de suelo, ya que, si bien en las cercanías de Santiago hay un muy buen suelo, en otras partes no siempre es así.
· Especificaciones técnicas: el arquitecto debe preparar un documento indicando materialidad de la vivienda (muros, losa, techo), en base a lo cual el ingeniero desarrolla el proyecto.
· Superficie aproximada: esto es especialmente importante para presupuestar los honorarios.
· Una descripción de qué se quiere construir o modificar: es importante para comprender el proyecto y definir las cargas de diseño. Esto es muy relevante para cumplir la norma a cabalidad.
8. ¿Conviene hacer el cálculo antes o después del proyecto de arquitectura?
Anteriormente ya explicamos que el proyecto de arquitectura mostrará el aspecto del proyecto terminado, con puertas, ventanas, muebles, el color de la pintura y hasta con personas. En cambio, el proyecto de estructura es mucho más frío, no muestra nada de eso, mostrará elementos de hormigón, vigas metálicas, pernos, soldaduras y en general los elementos que conforman la obra gruesa.
Para el calculista, los planos de arquitectura son el insumo con que trabaja, por lo tanto, los planos de cálculo se hacen después del proyecto de arquitectura… bueno, de su versión preliminar. Luego de desarrollar la ingeniería, se reúnen arquitecto e ingeniero a revisar los ajustes que debe hacer cada uno en su proyecto, y entonces, en esos enormes ventanales que amó el propietario aparecerán pilares o empezarán a achicarse para acomodar machones sísmicos. La idea es solucionar todos estos problemas de coordinación en conjunto con el arquitecto antes de realizar la obra, para tener soluciones optimizadas, que le den al propietario una obra lo más satisfactoria posible, a un precio razonable, cumpliendo con la normativa y que le evite futuros refuerzos o situaciones desagradables o riesgosas con la obra.
9. Preguntas frecuentes
¿Una ampliación pequeña necesita cálculo estructural?
Hay ciertos parámetros normativos que eximen de presentar un cálculo estructural de ampliaciones menores a 100 m2, siempre que no altere en forma significativa la estructura o en construcciones menores de 25 m2 que no requieran fundaciones (tipo bodeguita o casucha).
¿Necesito cálculo estructural para construir un segundo piso?
Sí, si bien hay ciertos resquicios que eximen de presentar un cálculo estructural, me parece que es muy riesgoso no considerarlo.
¿Puedo ampliar una casa sin planos estructurales?
En el caso de una obra menor, puede eximirse de presentar planos estructurales siempre que no altere en forma significativa la estructura de la obra original. Normalmente esta alteración o no es un parámetro que definirá la DOM.
¿Cómo sé si un muro es estructural?
Los muros estructurales están unidos firmemente al resto de la obra (a las fundaciones, y pisos superior e inferior) y sostienen el piso de arriba. En construcciones sólidas (hormigón o ladrillo), golpearlo para escuchar si suena hueco dará una pista para determinar si es un tabique. En estructuras tipo framing o reticuladas (madera, Metalcon o SIP), esa diferencia se vuelve más difícil de determinar a simple vista y lo mejor es recurrir a los planos de estructura.
¿Puede una casa existente soportar un segundo piso?
Sí, es muy normal que se agreguen segundos pisos a casas existentes. Pero yo recomiendo en este tipo de casos consultar a un calculista, el le orientará respecto a cómo proceder.
¿Qué profesional realiza el cálculo estructural de una ampliación?
Los profesionales habilitados para hacer este tipo de trabajos son arquitectos e ingenieros estructurales. En el caso de arquitectos, si bien tienen los conocimientos básicos para realizar proyectos estructurales menores, es conveniente preguntarle si efectivamente se siente habilitado para tomar esa responsabilidad, ya que normalmente no es una tarea que los arquitectos hagan con gusto.
10. ¿Necesitas evaluar estructuralmente una ampliación?
Si estás proyectando una ampliación, un segundo piso o una modificación de la estructura existente, podemos revisar los antecedentes de tu proyecto y determinar el alcance del cálculo estructural necesario.
Revisa en Youtube el siguiente video "Ampliaciones de viviendas: ¿Cuándo necesitas cálculo estructural?"
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