Origen De La Mecanica De Materiales

BREVE HISTORIA DE LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL
Autores Varios

En este capítulo se hace una introducción al origen de los materiales, los primeros constructores y los científicos que han hecho aportes al desarrollo de la mecánica de los materiales, y los sistemas constructivos que hoy en día usan los grandes constructores para sus proyectos de estructuras, con el fin incentivar en los estudiantesel estudio de la historia de las ciencias y las vidas de esos personajes. En capítulo posterior se presentarán algunos de esos grandes constructores con algunas de sus mejores realizaciones al llamado «Arte estructural».

EL EMPIRISMO

En algún momento de sus inicios, el hombre inventó algunas máquinas sencillas para facilitar su labor. Desde épocas muy antiguas ya existían el planoinclinado, con sus dos modalidades: la cuña y el tornillo y la palanca con sus tres derivados: la polea, la rueda y el eje. Puede decirse que durante la historia, sólo se ha añadido una máquina a las usadas por el hombre prehistórico: la prensa hidráulica, inventada por Pascal, en 1620. Debe anotarse que la ingeniería estructural existía como un arte en la antigüedad, mas no como una ciencia. No existenregistros sobre consideraciones racionales acerca de la resistencia de los materiales o del comportamiento de los miembros estructurales, hasta que Galileo intentó analizar la viga en voladizo, en 1638 d.C. Aparentemente, los constructores actuaban por reglas empíricas, que se transmitían de generación en generación, conservadas en secreto por los artesanos y rara vez modificadas por nuevosconocimientos. A pesar de ello, las estructuras construidas durante estos períodos no dejan de sorprender.

El primer ingeniero estructural parece haber sido IMHOTEP, conocido como el constructor de la pirámide escalonada de Sakkara, alrededor de 3000 a.C. Durante los siglos de historia del antiguo Egipto se construyeron muchas estructuras maravillosas -como la pirámide de GIZEH-, y numerosos templos ytumbas. Prácticamente los únicos elementos estructurales usados fueron la viga y la columna. Aunque usaron el arco como elemento arquitectónico, estructuralmente sólo se ha encontrado uno, construido alrededor de 1500 a.C. Durante los mismos siglos, las civilizaciones del Eufrates desarrollaron sus propios métodos de construcción. Las murallas se construían en adobe de barro secado al sol yrecubierto con ladrillos horneados y decorados de colores. En sus construcciones, los Asirios usaron, tal vez, el verdadero arco, así como la viga y la columna. Los ladrillos de barro no pudieron resistir el embate del tiempo, como sí lo hicieron las construcciones egipcias. “Babilonia retornó al barro del cual había sido construida y sólo los montículos indican su antigua ubicación”, decía Sir BanisterFletcher1.

Es posible que la mecánica empiece con ARISTOTELES (384-322 a.C.), o más seguramente, con el autor del tratado Problemas de Mecánica, el cual es un texto de mecánica práctica dedicado al estudio de las máquinas simples. En sus obras Tratado de los Cielos y Física, Aristóteles trata conceptos de mecánica y su aplicación a la estática, lo cual podría considerarse como el origen del“Principio de las Velocidades Virtuales”.

El más importante de los físicos griegos fue ARQUIMEDES (siglo III a.C.), el más célebre de la antigüedad y uno de los matemáticos más notables de todos los tiempos. Su obra Tratado sobre el equilibrio de las superficies, lo convierte en el fundador de la estática. En él desarrolla las leyes de la palanca e introduce el término “centro de gravedad”.Plutarco cita en su obra Vida de Marcelo la famosa expresión sobre la eficiencia de la palanca atribuida a Arquímedes: si hubiera otro mundo y pudiera ir a él, podría mover éste. Aunque Arquímedes nunca escribió sobre cosas prácticas como las máquinas, éstas constituyen los inventos mecánicos que lo hicieron famoso, v. gr.: la catapulta, la bomba de espiral y los aparejos de poleas, que detuvieron a...