Estrés

Foto por Gregory David Harington bajo una licencia Creative Commons

Últimamente estoy bastante estresado (como ya habréis podido notar en la disminución de la frecuencia de publicación). Según la Wikipedia el estrés es toda carga física o psíquica a la que estamos sometido. Aunque supongo que por abuso de lenguaje hoy por hoy significa que la carga es más grande de lo que debería.

Pero los humanos no somos los únicos que tenemos estrés. Los materiales también sufren estrés, e igual que las personas, si este es excesivo la estructura se puede ir a... bueno que se desmonta cual objeto de teletienda.

Aunque, como en todo en esta vida hay grados. Siguiendo un poco con la analogía (personas materiales) el caso más extremo es en el que el material nos dice "hasta aquí hemos llegado ingeniero de..." y se rompe. Así que para que esto no pase, además de dimensionar correctamente la estructura según demanda se aplica un margen de seguridad. Es decir, que dado que no podemos predecir el futuro, hacemos la estructura más resistente de lo que debiera. Por ejemplo si nieva en una zona que no suele nevar, y la nieve sube 25 cm un tejado de 400 m^2 pasa a soportar casi 7 toneladas más de peso y seguramente durante la tempestad soplaría viento, así que tendría que soportar más estrés.

Sin ser tan extremistas. Todo material se deforma primero elásticamente y luego plásticamente antes de romper. En la fase elástica cuando desaparece la carga desaparece la deformación. En la plástica se deforma irreversiblemente. Los que no creáis que el acero (por ejemplo) se comporte así pensad en un muelle, esta hecho de acero, ¿no?, si lo estiráis se deforma y luego vuelve a su forma original, pero si os pasáis con el estirón se acabó el muelle, se queda como un alambre, y si seguís estirando lo romperéis.

Es curioso lo mucho que nos parecemos a los materiales, si la carga no es excesiva, la notamos pero cuando deja de existir nos recuperamos. Si es más grande, pueden quedar secuelas, y si es extrema puede acabar con nosotros. Tal vez deberíamos ponernos a nosotros mismos un margen de seguridad, por si nieva. ;-)
Comentarios

Qué hacer para que no se caiga un edificio

Bueno, hay que hacer muchas cosas (tal vez hable de ellas otro día)... pero una de las más importantes es probar la calidad del material.

Supongo que casi todos nosotros hemos visto los enormes camiones hormigonera que van girando llevando la mezcla humeda del hormigón. En general los proveedores nos suelen dar unas garantias de resistencia. Del estilo, un cilindro de 20 cm de diametro aguanta 100 toneladas de peso, así que empiezas a realizar los calculos de las secciones necesarias.

Pero, ¿y si el camión se encuentra un pequeño atasco y se seca un poco la mezcla?, ¿rechazamos sin más el camión entero? seguramente el proveedor no estará de acuerdo en devolver el dinero. Por otra parte el hormigon tarda algunas semanas a alcanzar su resistencia nominal...

Lo que se hace es (salvo extremos) construir la estructura como si el hormigón estuviese perfecto. Luego reservamos un poco y hacemos un cilindro macizo de hormigon de prueba, lo llevamos a un laboratorio donde lo someten a pesos cada vez mayores hasta que el hormigon colapsa. Como podéis ver en este video.



Bien, ahora pueden pasar dos cosas, que aguante lo que nos dijo el proveedor (o más), con lo que sonreimos de felicidad (cumpliremos los plazos) o bien que no aguante lo prometido. ¿Qué hacemos entonces? pues cogemos y empezamos a destruir toda la estructura hecha con ese hormigón. Sí, se que da pena y parece un desperdicio pero más pena da que la estructura ceda con gente encima, asin que...

Para acabar una última curiosidad ¿que hacen si el camión se queda atascado (o con un pinchazo, etc.) y antes de llegar a su destino el hormigon ya ha solidificado bastante? pues un poco de dinamita, parece muy bestia, pero es lo mejor.

Puentes, aerodinámica y resonancia

Antes de nada me gustaría que mirasis este video del viejo puente Tacoma Narrows.


Este puente se proyectó para resistir acciones estáticas de 245 Kg/m y fue destruido por efectos dinámicos reiterados de un vendaval que producía presiones de solamente 25 Kg/m.

Es posible que hayáis oído que ese puente se cayó debido a la resonancia (de la que hablaré en la próxima entrada). Incluso se suele emplear como ejemplo, sin embargo esto no es cierto. Al menos no totalmente. El fenómeno por el que el puente Tacoma cayó es algo conocido como flutter. Algo que se tiene en cuenta también en aeronáutica.

La espectacularidad de la catastrofe (en la que no se perdió ninguna vida humana) y lo sorprendente de que sucediese a por rachas de viento que no eran ni la mitad de las que el puente podia soportar. Puso de manifiesto la necesidad de estudiar más profundamente la aerodinámica para puentes largos.

De momento os dejo con estas espectaculares imagenes. Mientras elaboro una serie de entradas en las que hablaremos un poco sobre puentes resonancia y aerodinámica