Asegurar y evitar desastres. La perfección estructural.

¿Por qué existe la necesidad de perfección estructural?

Cómo asegurar y evitar el desastre

“Aprender sin pensar es inútil. Pensar sin aprender es peligroso”. Dentro de esta frase hay principios que se aplican para comprender la importancia de la ingeniería estructural. ¿Sabes quién lo dijo? ¡Sí, así es! Confucio. Estamos de acuerdo en que este filósofo chino nos dejó muchas frases brillantes para interpretar. Pero, ¿por qué podemos aplicar justo esta frase a la ingeniería estructural? A lo largo de esta disciplina, los ingenieros requieren más que el aprendizaje automático de una teoría. A lo anterior, hay que sumarle sentido común y experiencia. Ambas son tan importantes como el conocimiento que aprendieron en la escuela. ¿A qué nos referimos con todo esto? ¡Continúa leyendo y encontrarás la respuesta!

Razón y ser de los tipos estructurales

“Es un error demasiado común comenzar a calcular la viga número 1, sin haber considerado previamente si la construcción debe tener vigas o no”. Esta frase de Eduardo Torroja tiene mucha sabiduría. La teoría les proporcionará a nuestros profesionales los conocimientos necesarios para calcular esta viga. Sin embargo, la experiencia y la teoría les dará un juicio para decidir si esta viga es necesaria o no.

¿Por qué querríamos eliminar elementos estructurales? ¡La respuesta es experiencia! La experiencia le proporciona a los ingenieros las habilidades para trabajar dentro de un presupuesto, bajo la presión de los clientes. Dicho esto, los ingenieros estructurales no solo son responsables de los cálculos de una estructura. También deben lograr la solidez estructural con la menor cantidad de recursos posible. A continuación, analizaremos la ingeniería estructural según Torroja en su libro “Razón y ser de los tipos estructurales”.

Regla P

Al comenzar a sembrar las semillas de planificación del trabajo estructural, no solo se debe pensar en el propósito de la estructura. También debe tener en cuenta otras variables que van más allá de simplemente realizar cálculos y dimensiones. Sabes lo que dicen sobre la regla P; “¡una planificación adecuada evita un rendimiento deficiente!” Bueno, lo mismo se aplica a la ingeniería estructural. Los factores importantes para planificar con anticipación incluyen; decidir qué materiales se usarán, su calidad de resistencia, los agentes externos que puedan afectar o mejorar una estructura, y el diseño y la estética minuciosas y detalladas del proyecto.

Todo esto puede convertir un edificio sencillo y elegante en una obra maestra artística que deja a los testigos asombrados. (Piense en el Castillo de Cenicienta en Disney World: ¡mariposas inmediatas!) Sin mencionar que no puede faltar un presupuesto bien pensado, basado en un estudio financiero detallado que te demuestre que cada dólar será bien utilizado. 

Reunir estos elementos y planificar en consecuencia (¡recuerde nuestra regla P!), habla del carácter integrador que debe existir en la concepción de una estructura. Considere a una persona promedio sentada en un piano con todas las teclas delante, pero que aún no puede tocar una melodía. Se necesita un pianista experto para saber cómo elegir las notas adecuadas que fluirán a la perfección para crear una melodía agradable y funcional. Al igual que el pianista, lograr una estructura sólida, sostenible y estéticamente agradable dependerá de la capacidad y habilidad del diseñador. De esto se trata, poner en práctica todas las variables de trabajo y hacerlo con una planificación adecuada.

Desde el punto de vista del ingeniero estructural

Todo trabajo debe tener un propósito. Así como la naturaleza crea estructuras naturales, los hombres crean estructuras artificiales. Estos incluyen edificios, puentes, muros, presas y túneles. La intención del proyecto dependerá de la relación entre las necesidades del desarrollador y el entorno circundante.

Las presas, las paredes de los tanques y silos, los muros de contención y las presas de refugio se crean para contener y absorber los empujes horizontales de presión de agua, o sustancias líquidas similares y actuar como una pared protectora. Otras estructuras, como los edificios, tienen el diseño para soportar cargas fijas o móviles. Las paredes y los techos cerrados están hechos para aislar un cierto volumen del área del exterior.

Para el ingeniero estructural, hay una rima, y una razón para las estructuras que diseñan y en los elementos que eligen utilizar dentro de ellas. Convirtiendo así, su estructura conceptualizada en una realidad exitosa y sostenible. Sin embargo, el propósito de las estructuras no solo es persistir en el tiempo, ya que la resistencia es una condición fundamental. (¡Pregúntale a los 3 cerditos!)

Resistencia de los materiales – ¡FUERTE! ¡FUERTE! ¡FUERTE!

Antes de la conceptualización de cualquier estructura, se debe tener en cuenta la fuerza y ​​resistencia de los materiales que se quieren utilizar. La resistencia es una condición primordial que debe cumplir cualquier proyecto de construcción. ¿Qué sucedería si ignoramos una variable tan importante como la resistencia? ¡Adivinaste! ¡Pecado capital! Lograr el mantenimiento estático de las estructuras a lo largo del tiempo es lo que perseguiremos siempre y depende de muchas variables. Los materiales, la composición, la forma y los puntos de unión determinarán la inmovilidad de la estructura.

La identificación y selección de los materiales son vitales para lograr la resistencia que tanto se necesita. Ya se trate de piedra, metal, madera, hormigón armado o pretensado, es fundamental conocer la capacidad de cada uno para resistir las fuerzas aplicadas. O sea, sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de alguna forma. Volvamos a los 3 cerditos y a nuestros días de canciones infantiles. Si hubieran planeado adecuadamente todos los factores ambientales externos (el gran lobo feroz), se habrían dado cuenta de que la calidad y la resistencia de los materiales de construcción eran fundamentales para el éxito.

¡Les aseguro que nada hubiese podido derribar sus pequeñas casas! Los pobres cerditos, nunca hubieran construido sus casas con paja o palos si hubieran considerado la fuerza y ​​la resistencia de estos materiales, no tan fuertes o duraderos.

Todos y cada uno de los materiales utilizados en el montaje de una estructura deben tener una característica común: ¡Ser duraderos! Deben satisfacer requisitos como dureza y resistencia mecánica; resistir elementos externos como fuego, viento, agua, variaciones de temperatura, grandes lobos feroces, etc. Los profesionales del diseño también deben considerar la facilidad de limpieza, así como la capacidad de un material para mantener las propiedades de aislamiento térmico o acústico, junto con un color y una masa sostenibles.

Estudio financiero. ¡El presupuesto SÍ importa!

Tener todas las técnicas disponibles desde el momento en que se concibe el trabajo no siempre garantiza el éxito. La calidad del trabajo también dependerá de la situación económica de la empresa que emprenda el proyecto. Aunque “toda obra debe ser rentable desde el punto de vista económico”, como explica Torroja, “el coste está condicionado por el precio de los materiales, los salarios, el rendimiento laboral, los gastos generales, así como el proceso constructivo elegido”. Detrás de cada proyecto hay intereses económicos, costes y tiempos establecidos. Estas variables pueden hacer que un proyecto sea factible, retrasarlo o incluso detener el trabajo de ingeniería por completo. Realizar un análisis de estas y otras variables supondrá la elaboración de un presupuesto certero, viable y acorde con las necesidades reales de la obra.

Estética y apariencia de la construcción: ¡Guau!

La fusión de la tecnología con el arte, del ingenio con el estudio, de la imaginación con la sensibilidad; son las palabras exactas para definir el aspecto estético del trabajo de ingeniería estructural. Entrar en las fronteras secretas de la inspiración debería ser un objetivo para todo diseñador. Ellos siempre buscan crear una obra maestra de la que estar orgullosos.

“La condición estética”, comenta Torroja, “debe incluirse siempre como una de las muchas condiciones esenciales o accesorias del objetivo que se busca”. Ciertamente, la estética a veces se pasa por alto por factores económicos, lo que no siempre es saludable. Una estructura tendrá un impacto e influencia cultural en el lugar donde se le ubique. Por tanto, el diseñador debe lograr una revolución de sensaciones y percepciones en el usuario final que capte su atención y apele a su imaginación. Como puede haber experimentado, hay algo en presenciar el poder de la creación humana que produce dicha e inspiración. Una vez más, piense en el Castillo de Cenicienta en Disney World y en los millones de sentimientos mágicos que ha dejado en el corazón de las personas durante décadas. ¡Hablo sobre ser capaz de sorprenderlos! 

Menciona Ramón Oro Quixal, en su obra Estética en la Ingeniería Civil: “…. lo funcional, duradero, económico y seguro, fusiona la creatividad y la curiosidad con lo subjetivo”. ¡Estamos 100 % de acuerdo!

El proyecto estructural en su conjunto

Un buen diseñador no debe descuidar nunca una adecuada planificación (¡nuestra regla P!). Pero tampoco, la correcta selección de materiales, la definición de estructuras ni el análisis financiero y estético. Todos ellos determinarán el éxito de una estructura sostenible, duradera, económica y estéticamente agradable, meta de todo buen diseñador. Cada uno de estos elementos discutidos tienen valor de forma individual, así como combinados como un todo, dentro de la concepción y construcción de la obra estructural. Cuando se habla de ingeniería estructural, no solo es necesario calcular la estructura. Todos los diferentes componentes pasan por análisis y cálculos, teniendo en cuenta el proyecto en su conjunto.

Si has visitado nuestra firma, sabes que contamos con diferentes departamentos que son el ejemplo perfecto de este concepto. Nuestro departamento de ingeniería estructural se encarga del enmarcado; mientras que nuestros departamentos de ingeniería especializados se encargan de los accesorios estructurales.

Es por eso que nos enorgullecemos de nuestro programa de pasantías. Queremos que los estudiantes puedan materializar algunos de los conceptos que aprenden en la escuela mientras experimentan la vida como ingeniero. Poder combinar la ingeniería de la vida real con análisis teóricos mejora lo que vas aprendiendo actualmente en la escuela. Esperamos que al fomentar esta iniciativa podamos ayudar a crear una generación inspiradora de futuros ingenieros. ¡Pregúntenos sobre nuestro programa de pasantías y otras iniciativas estudiantiles que organizamos!

 

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