De: La Frikipedia, la enciclopedia extremadamente seria. De: La Frikipedia, la enciclopedia extremadamente seria.
No caigamos en la redundancia de dar una definición, ya que el título del artículo la da por sí mismo, tratándose de un juicio (no voy a discutir si a priori o posteriori) analítico. Aunque, eso sí, dado que se trata de la disciplina que analiza y sintetiza la infraestructura pública, es conocida como ingeniería civil.
Tampoco igualemos la ordenada a la función, dado que estrictamente <<ingeniería de caminos, canales y puertos>> no es lo mismo que <<ingeniería civil>>. La primera es la que se da ahora, en estos nuestros días; mientras que la segunda es dependiente del tiempo. Dicho de otra forma, la ingeniería de caminos, canales y puertos no es otra cosa que la particularización de la ingeniería civil en un entorno de los siglos XX y XXI. Las preguntas que nos surgen por espontaneidad son qué es de la ingeniería civil en otras eras, y qué fue primero; si el camino, el canal o el puerto.
Debido a la cantidad de glucosa consumida por nuestro cerebro para llegar a esta conclusión, dejémoslo en juicio analítico a priori.
El primer salto histórico que realizamos nos deja en hace 2000 o 2500 años, la Era del Imperio Romano. Las fuentes fiables demuestran que entre que <<todos los caminos llevan a Roma>> y que <<el puerto sigue a la orilla del mar>>, los canales no pudieron darse en primer lugar, sino mucho tiempo más tarde. Pero parece ser que para saber si el camino se dio antes que el puerto aún tendremos que retroceder más en la línea del tiempo.
Con ánimo de filtrar aún más todo adelanto tecnológico, situémonos en mitad de la prehistoria. En este contexto recurrimos a la navaja de Ockham para salir de nuestras dudas, aunque para ello es necesario que definamos puerto y camino.
Con el filtro aplicado, la definición de camino no resulta en otra cosa que cualquier terreno modificado según las prestaciones del pie humano.
Ahora insertamos la navaja en toda la riñonada:
| El barco es más complejo que el pie.
El pie es más sencillo que el barco. |
Por tanto, por ende y por consiguiente, el camino se dio primero (es más facíl quitar las piedras de un terreno que hacer un barco, y sin barcos no hay puertos).
Con el Romanticismo surgieron los nacionalismos, y tanto el que se especializó en puentes como el que se especializó en casas comenzaron a mirarse con recelo. El problema en sí no se dio hasta que hubo de levantarse algo que no era ni puente ni casa. ¿Quién debía hacerlo? ¿El Hormigón, la cual llega ya hasta nuestros días. Constructoras, colegios, escuelas... Todos lanzándose vigazos recíprocamente con tal de ganarse el favor del Estado y las competencias que ello supone.
La situación actual es que los ingenieros se ven asediados por potentes catapultas de hormigón armado que los arquitectos construyen desde sus intocables colegios, lo cual significa que los ingenieros sólo pueden construir naves industriales y 4 celosías de poca monta. Y las buenas lenguas dicen que es porque los arquitectos les dejan.
Veamos un ejemplo de que lo que sucede en la actualidad:
Acaecidas tropecientas revoluciones industriales, la conquista del universo requierre de nueva infraestructura, por lo que la ingeniería civil es igual a ingeniería de caminos, canales, puertos, cúpulas de presurización atmosférica de planetas extrasolares, portales de vacío, arriostramiento de satélites (tras el éxito del ascensor lunar), ferrocarril interplanetario, túneles de distorsión y puentes espacio temporales.
¿Y por qué tanta competencia ganada de una eternidad a otra? En realidad es la misma proporción. Aquí los ingenieros por fin logran un colegio fuerte, pero es que los arquitectos ya son un imperio.
Olvidémonos del tema de la corrupción y centrémonos en la Teoría de Estructuras, ya que en ningún momento pretendemos que la bachillería se decepcione en cuanto una carrera u otra.
Para empezar, las estructuras no existen, todo en esta vida son mecanismos. Si anteriormente se había dicho lo contrario, era para evitar decepciones prematuras. Este cambio teórico radical es muy fácil de demostrar:
Se coge un palo de un metro y se clava en el suelo. Observamos que una hormiga no puede moverlo, pero que en cambio el viento lo arranca de su "empotramiento".
El increíble Taipei 101, el de las 700.000 toneladas pero más famoso por su péndulo, soporta terremotos de magnitud 7 en la escala de Richter. Pongámosle un terremoto de magnitud 9 en dicha escala, a ver qué pasa con el pendulillo. Supungo que el Titanic también era insumergible.
Una vez aceptado que vivimos en un mundo de no sólo corrupción sino también de farsa y engaño, podemos pasar a hablar de la elasticidad y resistencia de materiales, así como de las putadas, que no esfuerzos, a las que éstos son sometidos.
Por qué hemos de definir esto, si aunque no implícitamente ya se hizo en Evangelion.
| La Libertad es directamente proporcional a la Soledad. |
Podríamos hacer como propusieron en el anime y pintar a una persona, argumentando que a pesar de que se sienta sóla, es totalmente libre; pero como estamos en estructuras lo haremos con una viga de material compuesto tipo emparerado.
Imaginemos la viga en el espacio, sin ningún campo perturbándola. Es totalmente libre e independiente de cualquier sistema, y por tanto nunca romperá. A medida que la viga quiera perder en Soledad y Melancolía tendrá que ir empotrándose en cualquiera de las direcciones espaciales.
Y preguntarse si quiere... transmitir el giro. La viga perdería toda Libertad cuanta tenía, pero por lo menos formaría parte de un sistema, sería dependiente y otras vigas dependerían de ella.
El grado de hiperestatismo es la forma de medir la Libertad de las vigas... o el sometimiendo de las mismas.
| La dificultad de resolución de estructuras es inversamente proporcional a la Libertad de las mismas. |
Esto los de Evangelion no te lo van a decir.
Tanta rebanada, tanta sección, tantos megapascales y en definitiva, tantos suspensos, para después terminar hablando del stock de yogures de una empresa láctea. Deleznable.
Quizá la primera desilusión a la que somos sometidos es que toda la física que hemos ido estudiando no formaba parte sino de una mentira, de una ilusión: el sueño del sólido rígido. Volvamos a despertar por segunda o tercera vez en este artículo:
| Las cosas se deforman. |
Para numerosos casos, como las deformaciones debidas a axiles, lo mejor es recurrir a la experimentación para sacar conclusiones y extrapolarlas. Esto puede suponer como poco 8 horas de aislamiento en un laboratorio de maquinaria pesada, cuyo mantenimiento resulta más caro que la propia compra, pero luego los resultados merecen la pena:
Si en Evangelion plagiaban la teoría del grado de hiperestatismo, ahora no vemos razón para no tomar la teoría de la elasticidad y llevarla a la literatura. ¿Cuándo se produce rotura dúctil o frágil psicológicamente hablando? Hagamos memoria... Todos conocemos este relato.
En este caso la letra etéra, escrita en gris, determina la transición dúctil-frágil, puesto que su ausencia da lugar a una rotura frágil (pérdida de paciencia) por parte del pueblo, y su presencia da lugar a la rotura dúctil (manifestada deformación previa a la rotura).
Ejemplos hay para dar y tomar. En el Salvaje Oeste, un crío a quien le hayan tirado la mochila por la ventana perfectamente puede coger una recortada en la fiesta de graduación y cargarse a 13 alumnos y 3 profesores, para después, al sentirse victorioso y redimido, meterse una bala en la sién. Al tratarse de algo premeditado, corresponde a rotura dúctil.
Esto se podría fundamentar rigurosamente, pero ya lo hará un anime.
El mundo se viene abajo si una vez determinado el grado de hiperestatismo resulta una estructura hiperestática. Todo acaba dependiendo de la cobardía que tenga el diseñador, pero para lo que unos es seguridad para otros es trabajo; porque tener que estar vano a vano igualando ecuaciones y escudriñando sentidos de giro es algo que sólo a Mohr le puede haber gustado. Pero todo esto ya es historia, ya que la nueva escuela disfruta de la aplicación de la informática a las estructuras, fruto del trabajo de la vieja escuela:
«Estás tú que me voy a poner a calcular voladizos teniendo el MATLAB y el ANSYS.»
~ Dr. Ingeniero de caminos de la nueva escuela
De las ecuaciones a las tablas y de éstas a la informática. ¿Qué significa esto? Que cuando la vieja escuela muera, la nueva ya estará acomodada en la chepa de los métodos de elementos finitos, sin saber lo que verdaderamente está sucediendo a nivel diferencial, creándose expertos en programas, pero no en estructuras.
Para no excedernos demasiado con todas las aplicaciones que ofrece lo anteriormente mencionado, únicamente nos centraremos en aquella que se dará a partir de la enésima guerra mundial (palos y piedras): El puente de un solo tronco.
Este puente es perfecto y es óptimo, dado que no necesita diseño previo. Su uso se da por mera lógica básica en el ser humano en cuanto éste ve que no puede llegar a la orilla contraria y lo primero que se topa en su visión es el alcornoque de turno. Como decimos, este puente será el que se utilice después de que las bombas atómicas hayan destrozado todo el planeta, y por tanto conviene que vayamos olvidándonos de todas esas maravillas de celosías, arcos y cables para centrarnos en lo verdaderamente práctico y en definitiva, en lo espontáneo.
Así pues, ¿qué tenemos que pedir a este tipo de puentes? Tres cosas, tal y como se recoge en la norma vigente.
A) Que no falle por deslizamiento
El peso de una persona que camina por nuestro puente se distribuye en dos zonas de acción que para simplificar se considerarán puntuales. Pues bien, el primer fallo que puede producirse es que el rozamiento no sea capaz de compensar la componente tangencial del peso, y que por tanto se produzca deslizamientos indeseados y consecuentes castramientos.
B) Que no falle por rodadura
Partiendo del mismo diagrama de sólido libre, si el rozamiento no falla entonces hay que atender el reparto de cargas. El problema sige estando en la componente tangencial del peso, ya que en este caso si no se cumple las condiciones estáticas, la resultante puede con creces vencer el par de resistencia a la rodadura que posee el tronco, y que por tanto se inicie un no menos indeseado movimiento rodante que puede acarrear que o bien el usuario pierda de nuevo la fertilidad, o bien caiga directamente al agua, o bien lo que las ecuaciones aun no pueden modelizar: que el usuario se las apañe manteniendo el equilibrio sobre el puente mientras éste rueda, hasta que claro está aparece la catarata rompedora de esperanzas.
c) Que no colapse por consecuencias sísmicas
En este punto lo que cuenta ya no es una mera componente sino toda la integridad estructural del tronco. Dependiendo de la peligrosidad sísmica de la zona así como de las máximas aceleraciones registradas, se permitirá el desplazamiento total de la estructura en una, en dos, e incluso en las tres direcciones espaciales. Para magnitudes de nueve grados en la escala Richter se permitirá cualquier clase de giro.
Nótese que la colocación de piedras para evitar la precipitación del puente sobre el vacío o el río como consecuencia de los desplazamientos experimentados es una medida no contemplada por la Norma.
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