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INFLUENCIA DE LA MECANICA ESTRUCTURAL EN LA INGENIERIA CIVIL Karol Vanessa Avila Prieto1 Las estructuras están tan vinculadas a nuestras vidas que, con pocos minutos de reflexión, es posible darse cuenta de que todo lo que vemos y manipulamos día a día es de alguna manera una estructura: todas las plantas, los animales, las viviendas, los muebles, y casi todo lo que fabrica el hombre debe soportar fuerzas sin romperse. De allí que casi todo lo que existe se pueda considerar como una estructura y, por lo tanto, un estudioso de las estructuras no debe preguntarse únicamente por qué los puentes y los edificios no se caen, sino también: ¿por qué los árboles tienen esas formas?, ¿por qué es tan grande el cráneo de un pájaro carpintero?, ¿cómo funcionan los tendones?, ¿por qué la sangre no se sale de las venas?, ¿por qué los huesos son tan resistentes?, ¿por qué la madera tiene astillas? o ¿por qué todos los organismos biológicos tienen una membrana que los envuelve?. (Estrada Mejía, 2016) Considerando lo anteriormente mencionado, se evidencia la amplia categoría de estructuras existentes, cada una de ellas distinta e influenciadas por un funcionamiento mecánico que les permite cumplir su objetivo, a su vez se evidencia la importancia de emplear un largo y arduo tiempo en la investigación y análisis del comportamiento de estas; limitándose primeramente con el estudio de las creadas por el hombre, con el fin de evolucionar sus diseños y amplificar sus beneficios. La mecánica estructural se caracteriza por describir y predecir las condiciones que sufre un cuerpo o estructura bajo la acción de fuerzas, pero que relevancia tiene esta y que aspectos son de mayor empleo y aplicación en la Ingeniería Civil.

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Autor: Karol Vanessa Avila Prieto (430061774), estudiante de Ingeniería Civil. Universidad Piloto de Colombia – Seccional Alto Magdalena, Facultad de Ingenieria. Mecánica Estructural -

Visto que es la estructura el eje principal, se debe tener claro su definición en el contexto adecuado. “La palabra “estructura” tiene diferentes significados. En su acepción más general se refiere a la forma en que se organizan las partes de un sistema u objeto. Desde el punto de vista ingenieril, las “estructuras” están ligadas a la construcción; así, son estructuras los puentes, los edificios, las torres, las presas, etc. De una forma más específica, y más adaptada a las modernas tipologías de construcción, entendemos por estructura aquella parte de la construcción que “soporta” el conjunto, es decir, que es capaz de resistir las diversas acciones que actúan sobre ella (peso propio, sobrecargas de uso, viento, movimientos sísmicos, etc.).” (Cervera Ruiz & Blanco Diaz, S.F) Desde los principios del hombre este ha creado estructuras, primeramente a raíz de

satisfacer

sus necesidades primarias

(Alojamiento,

Alimentación,

etc.),

seguidamente en base a: poder, relaciones sociales, favorecimiento de su desarrollo propio y el de la sociedad (Construcción de pueblos, Empresas, Centros de Salud, Cafeterías, etc.), al paso del tiempo y actualmente dichas creaciones han evolucionado en estética, funcionalidad, economía, seguridad e impacto ambiental permitiendo al hombre desarrollar diferentes actividades humanas, sin embargo estas obras cumplen su funcionalidad gracias a un diseño mecánico que lo permite, pues estas se encuentran expuestas a cargas gravitaciones, cargas de peso externas o extras, distintas fuerzas horizontales, entre otras; a causa de esto se torna importante el área de Mecánica: La cual se encuentra dividida en tres: Mecánica de cuerpos rígidos, Mecánica de cuerpos deformables y por ultimo Mecánica de fluidos; La

mecánica de cuerpos rígidos subdividida a su vez en estática y dinámica, posibilita acceder de esta manera al estudio de cuerpos en reposo, como en movimiento, el estudio de resistencia de la estructura a las fallas y la mecánica de los materias son componentes de la mecánica de cuerpos deformables, por último la mecánica de fluidos se encuentra compuesta por el estudio de fluidos incomprensibles y comprensibles, la hidráulica siendo una subdivisión fundamental de los fluidos incomprensibles. (Ferdinand, Russel, & Mazurek, 2017) Como consecuencia de la amplia variedad de estudio a raíz de la “Mecánica Estructural, se puede definir como el propósito de esta es describir, analizar y estudiar el comportamiento de las estructuras expuestas a diferentes tipos de cargas y demás fenómenos físicos” (Díaz De La Cruz Cano & Sánchez Pérez, 2016), de esta manera brindando fundamento para aplicarlos en la Ingeniería, otorgando a la construcción de estructuras futuras características favorables en base a resistir diferentes magnitudes y tipos de fuerza, debido a esto generando mayor funcionalidad y seguridad. Dentro de los proyectos de Ingeniería Civil inevitablemente surgen problemas en los cuales se hace necesario evaluar la estabilidad de estructuras tales como puentes, edificios, tanques, muros de contención y torres. Una de las labores principales del Ingeniero Civil es la de diseñar este tipo de obras. Cualquiera de ellas debe cumplir unos requisitos mínimos que comprenden aspectos como seguridad, economía, estética, factibilidad y funcionalidad. Pero la condición previa que debe cumplir es que la obra que se va a construir esté quieta. Es obvio que para poder cumplir con los objetivos para los cuales han sido diseñados y construidos,

un puente, un muro, un edificio, deben estar quietos... (Salazar Trujillo, 2007) En conclusión, la influencia de la Mecánica Estructural en la Ingeniería Civil es amplia, indispensable y verosímil, ya que como se ve evidenciado en el transcurso y desarrollo del presente texto es esta quien interviene para que las estructuras diseñadas y construidas por el hombre cumplan con características básicas como: seguridad, funcionalidad, entre otras y según su fin u objetivo puede permitir, Ejemplo: determinar la fuerza de caudal que deberá soportar una represa, de esta manera brindando al ingeniero las propiedades pertinentes que deben tener sus materiales, la magnitud de estos, el diseño de la estructura, etc. Referencias Cervera Ruiz, M., & Blanco Diaz, E. (S.F). Mecanica Estructural. Obtenido de Libros.upc.edu: http://cervera.rmee.upc.edu/libros/Mec%C3%A1nica%20de%20Estructuras.pd f Díaz De La Cruz Cano, J. M., & Sánchez Pérez, Á. M. (2016). Mecánica para ingenieros. En J. M. Díaz De La Cruz Cano, & Á. M. Sánchez Pérez, Mecánica para ingenieros (pág. 392). Madrid, España: Dextra Editoria. Estrada Mejía, M. (2016). Analisis estructural baico: apuntes de clase. Obtenido de Bases de Datos Univrsidad Piloto de Colombia: http://eds.b.ebscohost.com.unipiloto.basesdedatosezproxy.com/eds/ebookvie wer/ebook/bmxlYmtfXzE4MDA1MDNfX0FO0?sid=d118774e-d316-4ad2-8cb27b183f51c096@pdc-v-sessmgr01&vid=5&hid=/&format=EK Ferdinand, B., Russel, J., & Mazurek, D. (2017). Mecánica vectorial para ingenieros. Estática. Obtenido de Base de Datos Universidad Piloto de Colombia: http://www.ebooks7-24.com.unipiloto.basesdedatosezproxy.com/?il=4615 Salazar Trujillo, J. E. (2007). Mecánica Basica Para Estudiantes. Obtenido de Biblioteca Virtual: http://bdigital.unal.edu.co/5856/1/jorgeeduardosalazartrujillo20071.pdf