Estructuras solidas

SOLIDOS

INTRODUCCION
Desde los principios de la historia, la arquitectura ha sido parteesencial del esfuerzo humano. Sin embargo no fue hasta alrededor de la mitad delsiglo XVII que los ingenieros y arquitectos comenzaron a aplicar el conocimiento de la mecánicaen el diseño de estructuras. Las primeras estructuras de ingeniería se diseñaronpor tanteo y con la aplicación de reglas empíricasbasadas en la experienciapasada. Algunas de las magníficas estructuras de las eras antiguas, como laspirámides egipcias (alrededor del año 3000 a. C), los templos griegos (500-200 a.C.), los coliseos y los acueductos romanos (200 a. C. – 200 d. C.) y las catedralesgóticas (1000 – 1500 d. C.), todavía opuestos en pie, son en la actualidadtestimonios del ingenio de sus constructores.
Todaestructurase construye con un propósito definido que constituye su función. Estapuede ser encerrar un espacio contener o retener un material, transmitir cargas alterreno entre otras más.
El objetivo fundamental del diseño estructural es proveer una estructura segura yeconómica para satisfacer una necesidad específica y brindarle la capacidadresistente a la estructura para servir sin fallas en eventos quese puedan sucedercomo: el fuego, la posibilidad de colapso bajo la acción de cargas gravitacionales,la acción del viento, sismos, etc.
Todos los objetos físicos poseen una estructura por lo que, cuando hablamos deestructura hablamos en general del diseño de cualquier objeto físico Solido.
Todos los materiales sólidos tienen alguna naturalezaestructural como los líquidos o gaseosos, el aire querespiramos tiene una naturaleza estructural: resiste a lacompresión, el agua soporta los más grandes vehículos hechos por los hombres; enormes barcos transoceánicos. El aceite soporta cargas tan elevadas que se usa en presas hidráulicas entre muchos ejemplos más.
Un sólido fuera de la arquitectura se define como: cuerpo que, a diferencia de los líquidos y los gases, presenta forma propia yenfrenta resistencia a ser dividido.Por lo tanto en la Arquitectura se puede definir como solido al cuerpo que soporta y pone resistencia a diferentes fuerzas o cargas, con las propiedades de ser firme, macizo, resistente, así como flexible utilizado como elemento estructural
En el estudio o diseño de estructuras, interesan las propiedades particularesde los materiales sólidos. Estas propiedadescríticas se pueden dividir en propiedadesestructurales esenciales y propiedades generales. Las propiedades estructuralesesenciales incluyen las siguientes:
* Resistencia: puede variar para los diferentes tipos de fuerzas, en diferentesdirecciones, diferentes valores de temperatura ocontenido de humedad.
* Resistencia a la deformación: grado de rigidez, elasticidad, ductilidad;variación con el tiempo,temperatura, etc.
* Dureza: resistencia al corte de la superficie, raspaduras, abrasión odesgaste.
* Resistencia a la fatiga: pérdida de la resistencia con el tiempo; fracturaprogresiva; cambio de forma con el tiempo.
* Uniformidad de estructura física: vetas y nudos en la madera, agrietamiento del concreto, planos cortantes en la roca, efectos de la cristalización en los metales.
Laspropiedades generales de los sólidos de interés en el uso y evaluación de materiales estructurales incluyen las siguientes:
• Forma: natural, remoldeada o reconstituida.
• Peso: como contribuyente a las cargas gravitacionales de la estructura.
• Resistencia al fuego: combustibilidad, conductividad, punto de fusión ycomportamiento general de altas temperaturas.
• Coeficiente de expansión térmica:relacionado con los cambiosdimensionales debidos a las variaciones de temperatura; crítico cuando seacoplan varios materiales.
• Durabilidad: resistencia al clima, pudrición, insectos y desgastes.
• Apariencia: natural o modificada.
• Disponibilidad y uso.
En general la elección de materiales solidos debe hacerse a menudo con base en variaspropiedades, tanto estructurales como generales. Además...