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¿Cómo piensa un ingeniero estructural?

¿Cómo piensa un ingeniero estructural?

La mente humana es un océano extraordinario lleno de magia y misterios. Los pensamientos que deambulan por nuestro cerebro son secretos encantadores que podemos compartir con nosotros mismos. Recuerdo haber leído una vez que el término “pensar” está relacionado con la actividad intelectual del cerebro. Esta acción se manifiesta a través de la interrelación de varias ideas que organizamos para conectar y expresar conceptos. Y, si bien esto es cierto, es importante darse cuenta de que nuestros pensamientos están relacionados con nuestras experiencias y sentimientos. Esta combinación crea un universo encantador y vagamente explorado que llevamos dentro de nuestras cabezas a diario. Aunque todos vivimos en el mismo planeta, cada uno de nosotros tiene una visión diferente. Dicho esto, para entender cómo piensa un ingeniero estructural, lo primero que debemos comprender es de qué forma percibe el mundo. 

Una de mis maestras de sexto grado me dijo una vez: “No puedes ver lo que no entiendes”, y esto ha resonado en mi mente desde entonces. Con esto, ella quiso decir que tienes que comprender algo para poder ver lo que realmente significa. No hace falta decir que mi cerebro de once años no procesó muy bien esto. Pero en este artículo, compartiré con ustedes mi visión de esta declaración ya que tengo una mejor apreciación de esta teoría ahora que ya soy mayor. Para probar la hipótesis de mi maestra, intentaremos entender la mente brillante de un ingeniero estructural explorando nociones como la formación académica, la experiencia y la ética.

 

El diseño no es cómo se ve y se siente. El diseño es cómo funciona. -Steve Jobs

El objetivo principal de cualquier rama de la ingeniería es encontrar la mejor manera de lograr, de manera eficiente, un determinado objetivo. En la escuela, los ingenieros estructurales pasarán por varias clases de matemáticas, mecánica y física que cambiarán la forma en que ven el mundo. Estos cursos les darán la instrucción necesaria para calcular efectivamente una estructura. Para darle una idea visual, explicaremos el concepto de “estrés”, que es solo una de las muchas nociones en las que se centrará un ingeniero estructural.

Es posible que conozca la palabra estrés como un sentimiento insoportable de ansiedad y presión emocional cuando las cosas no van bien. Para un ingeniero estructural, el estrés es el resultado de fuerzas internas que se convierten en una presión sobre un miembro de una estructura. Serán miembros estructurales todas las piezas que ensamblan una estructura como pueden ser: vigas y columnas. Para evitar la deformación de un edificio hipotético, aprenderán que los elementos estructurales están destinados a soportar cargas que provocan tensiones. 

Su objetivo será; repartir uniformemente el peso de la estructura y lo que esta debe soportar entre sus componentes. Por ejemplo, un puente tendrá que soportar su propio peso y el peso vivo de los coches que lo transiten.

¿Estrés Menor?

En la ingeniería estructural hay cuatro tensiones principales. El estrés de compresión y tensión son los tipos de presión que aplicarán fuerza sobre el eje de un componente estructural. El eje, será la línea imaginaria que cruza un elemento por el medio. La compresión se produce, por ejemplo; cuando el techo aplica su peso sobre la parte superior de una columna. Pero, igualmente esta columna recibe la presión del piso en su parte inferior. Esta tensión, en este caso, está “empujando” la columna desde ambos lados. Por lo tanto, recibe una fuerza de compresión. Por otro lado, la tensión se manifiesta cuando ambos extremos de un elemento están siendo “tirados”. Para que lo puedas visualizar: piensa en una cuerda cuando es usada para un juego de tira y afloja.

El estrés de flexión y el estrés de torsión se producen cuando las fuerzas aplicadas a un objeto son paralelas. La flexión se producirá cuando agarre ambos extremos de un elemento y tire de ellos en la misma dirección. Es como si agarraras una regla por ambos extremos para doblarla. Por otro lado, la Torsión es un tipo de estrés que va en diferentes direcciones, como cuando intentas abrir un frasco y la tapa se atasca. Imagine la torsión como un movimiento giratorio. Una estructura será efectiva cuando todas estas fuerzas estén en equilibrio, o sea, iguales a cero. Como cuando dos personas, luchan con los brazos, pero nada se mueve porque son igualmente fuertes.

Este conocimiento, permite a los ingenieros estructurales adquirir un concepto innato de la estabilidad. Conocerán los esfuerzos admisibles que puede soportar cada material, para determinar su uso eficiente y medidas. Por ejemplo, saben que el hormigón es un material resistente a la compresión y relativamente débil a la tensión.

 

¿Demasiado fresco para la escuela?

Sin duda, la formación académica va a ser una pieza muy significativa en la vida profesional de un ingeniero estructural. Teniendo esto en cuenta, podemos concluir que un ingeniero de estructuras recién graduado estará más cerca de la forma de pensar de sus profesores. Sin embargo, el mejor maestro de un recién graduado, es un ingeniero con más experiencia. Las enseñanzas de la vida diaria son tan relevantes que ninguna institución universitaria puede brindarlas. Además, la formación de valores no termina con el egreso de la escuela.  Debe existir una continuidad natural entre la formación académica y la formación profesional, esta última, debe comenzar cuando aprendes directamente de los profesionales con más años de experiencia.

Un ejemplo; una vez, uno de nuestros ingenieros me dijo que cuando se completa la construcción, la estructura por lo general se encogerá. El ingeniero geotécnico hará un estudio de suelos donde obtendrá las recomendaciones para la cimentación y les hará saber a nuestros ingenieros cuánto va a ceder el suelo dado el peso de la estructura. Para este asentamiento de la base principal, un ingeniero estructural calculará hipotéticamente la base de las columnas una pulgada más alta. Ésta, sin embargo, es una de las situaciones a las que se enfrentarán los ingenieros estructurales al adquirir experiencia en la vida real. ¡Bastante genial!, ¿verdad?

 

Lo que nos debemos unos a otros

Un ingeniero estructural, independientemente de sus conocimientos académicos, tiene que ser humanista en su forma de pensar. El papel de la profesión debe entenderse como un servicio a la sociedad, que entrega seguridad, funcionalidad y durabilidad. La ética es una rama de la filosofía que consiste en sistematizar, defender y recomendar conceptos de conductas correctas e incorrectas. Pero más allá de esta definición de Wikipedia, la ética es nuestra propia conciencia. Más que ser capaces de determinar lo que está bien o mal, los ingenieros estructurales son humanos.

El trabajo principal de un ingeniero estructural es determinar las condiciones en las que una estructura será segura para los humanos. Tómese un minuto para asimilar esto. La responsabilidad ética recaerá sobre ellos si hay un mal funcionamiento estructural en una escuela, hospital o incluso en nuestro propio edificio de apartamentos. Miedo, ¿eh? Esto demuestra que estamos rodeados de héroes en todas las profesiones sin siquiera darnos cuenta.

Para obtener más información sobre la forma en que los ingenieros estructurales realizan cálculos seguros, lea nuestro artículo de blog “Diseño estructural y análisis estructural”.

Por qué estás en todas partes para mí

¿Alguna vez has tenido la sensación de que cuando te gusta alguien, todo te lo recuerda? Es lo mismo que sucede cuando te interesas por un tema específico. 

Como todos los días estoy rodeado de ingenieros pensé que sería una buena idea preguntarles, ¿qué ven? Para este artículo, decidí tener una charla con el director de nuestra división de Ingeniería Estructural: Alexis Martínez. Una de las preguntas que le hice fue sobre los tipos de análisis estructurales que haría mientras conducía por las calles de Miami. ¿Su respuesta no tuvo precio? No había terminado con mis preguntas cuando me dijo que no era solo cuando conducía. También cuando visitaba restaurantes, discotecas e incluso el gimnasio lo hacía. No voy a mentir, me reí un poco. Pero luego me di cuenta, ¡tiene mucho sentido!

Aquí es donde entra en juego la teoría de mi maestro. Imagina que voy a un restaurante con un grupo de amigos y todos tienen carreras diferentes. Siendo yo un graduado de Marketing, voy a notar enseguida: los nombres geniales que le dan a sus cócteles, la forma en que mezclan los colores en los gráficos de sus menús e incluso los volantes que acompañan al cheque donde anuncian sus futuros eventos. Mi amigo músico, prestará atención a cada nota que sale de la banda que está sonando y el ritmo contagioso de los tambores. Mi amiga mesera, se dará cuenta de que nuestro mesero tiene más mesas de las que puede manejar, por lo que hará que todos le demos un descanso si se demora un poco más en volver a llenar nuestras aguas.

¿Es esta la vida real (de un ingeniero estructural), o es solo una fantasía?

Ahora, mi amigo que se especializó en ingeniería estructural verá un mundo completamente diferente. Supongamos que al entrar a un sitio vemos un majestuoso candelabro colgando del techo. La cadena de la araña será tirada por el techo y por el peso de la lámpara, provocando un esfuerzo tensional. Mi amigo se imaginará el tipo de conexión que sostiene este elemento que le permitió estar en equilibrio, por lo tanto, no cae sobre nuestras cabezas. Mientras continuamos nuestro camino hacia la barra, nos sentaremos en los taburetes de un tipo alto. Se dará cuenta de que lo que sostiene esta silla es un tubo vertical que recibirá la presión de nuestro peso y la presión del suelo. Este miembro vertical estará soportando un esfuerzo de compresión. El material de este tubo tiene que ser lo suficientemente fuerte y ancho para distribuir nuestro peso de manera uniforme.

Si nuestro mesero trae dos vasos llenos de agua, colocados a ambos bordes de una bandeja, esta última recibirá una tensión de flexión. Será mejor que nuestro mesero baje la bandeja antes de retirar uno de los vasos. De lo contrario los pesos no se distribuirán de manera uniforme y el otro vaso se caerá. Finalmente, la torsión se puede observar una vez cuando nuestro mesero abra nuestra botella de vino girando el corcho. 

¡Ya sé! Estos ejemplos no son de una estructura en sí, son hipotéticamente de un restaurante o instalación de servicios. Pero, lo hice sólo para que te quedes con la idea de cómo la ingeniería puede cambiar nuestros puntos de vistas. He usado detalles muy simples para explicarte el análisis estructural. Sin embargo, la forma de observar de los ingenieros estructurales es mucho más técnica que los ejemplos que te hice anteriormente.

Ojos Que No Ven, Corazón Que No Siente

Cada vez que aprendemos algo nuevo nuestra visión del mundo crece, se vuelve más grande. En consecuencia, cuanto más sabemos, más nos damos cuenta cuánto nos enriquece aprender. “Ojos que no ven, corazón que no siente” es un dicho famoso que todo hispano conoce. Básicamente significa que si estás haciendo algo que podría lastimar a alguien, mientras no lo sepa, su corazón no lo sentirá?

Soy un firme creyente de que primero debes entender la situación de alguien para ver lo que está sintiendo. Nunca seremos capaces de comprender las circunstancias en las que se encuentra otra persona a menos que las sintamos en nuestro propio corazón. Creo que a estas alturas ya pudiste interiorizar lo que mi maestra quiso decir con “No puedes ver lo que no entiendes”.

En pocas palabras, antes de aprender a leer, las palabras eran solo jeroglíficos borrosos sin sentido. Por lo tanto, una vez que comprendas lo que ve un ingeniero estructural, podrás interpretar por qué les apasiona tanto su trabajo. Espero que esto nos haga reflexionar sobre la idea de que no podemos conocer completamente una situación sin profundizar en ella. Leer o escuchar algo sobre un tema no basta. Nunca nos dimos cuenta de lo que experimentó la humanidad para sobrevivir durante la epidemia de influenza en 1918, hasta que tuvimos nuestro propio COVID-19. Al interiorizar el efecto de la interpretación, entendemos por qué hay tantos puntos de vista diferentes en el mundo. En cierto modo, nos volvemos más humanos. ¡Mantengámonos todos a salvo!


©️ 2022 Este artículo ha sido escrito y publicado por Eastern Engineering Group. Todos los derechos reservados.

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