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¿Sabes hacer el pino con los brazos abiertos a 45o?
Hace años que formulé (para mí mismo) el secreto del “tener oficio”, algo que debe tener un buen tendero, un buen médico, un buen taxista, un buen ingeniero y un buen arquitecto. El oficio se compone de tres ingredientes, el conocimiento profundo del concepto, el orden de magnitud y la tecnología.
En la universidad no se enseñan, como otras muchas cosas. Esas cosas de las que vamos a hablar aquí se aprenden más tarde, cuando no tienes más remedio porque la vida te atropella. Y en la Universidad no se enseñan porque la Universidad suele estar a la cuarta derivada y el concepto es la primera.
“A los hechos me repito”.
En estructuras estas tres patas son muy identificables. El conocimiento íntimo del concepto, del fenómeno físico o matemático, es la primera de ellas.
¿Se puede ser un buen consultor estructural sin saber cómo se comporta una zapata? Incluso, sin dedicarte a las estructuras, ¿no crees que este tipo de conceptos los deberías conocer?
¿Sabes por qué necesita armadura una zapata rígida?
Una zapata rígida se comporta como indica la figura. La carga baja por las bielas inclinadas y acaba en el terreno en dos fuerzas verticales. Al pasar las bielas inclinadas al terreno se genera una fuerza de tracción que ha de cogerse con armadura.
Si no lo entiendes bien te pongo un ejemplo. Intenta hacer el pino con los brazos ligeramente abiertos en una superficie resbaladiza ¿Adivinas qué va a pasar?
“Puef que te puedef quedar fin dientef…”
¿Cómo lo puedes resolver?
Atándote una cuerda a las muñecas de forma que garantices el equilibrio de tus manos mediante una elemento horizontal traccionado. Lo podemos enunciar de otra forma: La biela inclinada necesita una fuerza horizontal que la desvíe para convertirse en la reacción vertical del terreno.
Este tipo de estructura es muy rígida, se deforma poco, la carga hace un recorrido muy corto, bajando por los brazos. La única deformación es la del acortamiento de los brazos (las bielas).
Entendido el concepto de las bielas y el tirante surge otra pregunta ¿Y si la zapata fuese más grande y tuviésemos que separar mucho los brazos? Aparece entonces el concepto de zapata flexible.
¿Sabes qué diferencia hay entre una zapata rígida y una zapata flexible?
¿Cómo puede llegar a carga tan lejos con el sencillo mecanismo de las bielas? Inclinando mucho las bielas; pero eso no es posible.
¿Notáis como los brazos del gimnasta no están trabajando solo a compresión? Los brazos al estar tan abiertos ya no son capaces de bajar la carga por compresión Y empiezan a flectar.
Lo que ocurre es que las bielas no pueden abrirse tanto y se abren solo lo que pueden, unos 45o. Entonces para llegar hasta el extremo de la zapata se genera un curioso mecanismo de transporte de las cargas que consiste en repetir el módulo biela-tirante hasta el extremo de la zapata.
Este mecanismo combinado es mucho más flexible, acaba de aparecer la flexión, la flexibilidad, la flecha.
Y aparecen la flexión y el cortante a la vez, porque son dos fenómenos indivisibles. El cortante es una consecuencia de la flexión, sin flexión, no hay cortante (perdón por recordaros viejos monstruos, pero el cortante es la derivada del momento).
Os aseguro que casi todas las estructuras (al menos las más habituales) pueden entenderse de forma sencilla, pues no son más que fenómenos físicos fáciles. Cuando entiendes el fenómeno, no hay cosa más fácil que ponerle números, un par de sumas y multiplicaciones y…
¡Hala, ya sabes calcular!
Pero también te digo otra cosa, si no te lo sabes bien, bien, igual de bien que el nombre de tu hijo…
¡No se te ocurra calcular, puede morir gente!
Juan Carlos Arroyo (ingenio.xyz) ingeniero de camino.
Madrid, Febrero 2017
Notas:
1 A Eduardo Torroja se le atribuyen algunas frases que si no son suyas lo merecerían. Por ejemplo:
“Las estructuras se comportan como se arman no como se calculan”.
“Cuanto menos acero lleva el hormigón mejor se comporta”.
En un próximo post explicaremos la inteligente incongruencia de estas dos frases.
En este hueco que veredes me regala me siento muy cómodo porque puedo escribir cosas que he pensado paseando por mi pueblo. Gracias Alberto.[:gl]
Sabes facer o piñeiro cos brazos abertos a 45º?
Hai anos que formulei (para min mesmo) o segredo do “ter oficio”, algo que debe ter un bo tendero, un bo médico, un bo taxista, un bo enxeñeiro e un bo arquitecto. O oficio componse de tres ingredientes, o coñecemento profundo do concepto, a orde de magnitude e a tecnoloxía.
Na universidade non se ensinan, como outras moitas cousas. Esas cousas das que imos falar aquí apréndense máis tarde, cando non tes máis remedio porque a vida atropélache. E na Universidade non se ensinan porque a Universidade adoita estar á cuarta derivada e o concepto é a primeira.
En la universidad no se enseñan, como otras muchas cosas. Esas cosas de las que vamos a hablar aquí se aprenden más tarde, cuando no tienes más remedio porque la vida te atropella. Y en la Universidad no se enseñan porque la Universidad suele estar a la cuarta derivada y el concepto es la primera.
“AAos feitos reptóme”.
En estruturas estas tres patas son moi identificables. O coñecemento íntimo do concepto, do fenómeno físico ou matemático, é a primeira delas.
Pódese ser un bo consultor estrutural sen saber como se comporta unha zapata? Mesmo, sen dedicarche ás estruturas, non crees que este tipo de conceptos deberíalos coñecer?
Sabes por que necesita armadura unha zapata ríxida?
Unha zapata ríxida compórtase como indica a figura. A carga baixa polas bielas inclinadas e acaba no terreo en dúas forzas verticais. Ao pasar as bielas inclinadas ao terreo xérase unha forza de tracción que ha de collerse con armadura.
Se non o entendes ben che poño un exemplo. Tenta facer o piñeiro cos brazos lixeiramente abertos nunha superficie esvaradía. Adiviñas que vai pasar?
“Puef que te puedef quedar fin dientef…”
Como o podes resolver?
Atándoche unha corda ás bonecas de forma que garantas o equilibrio das túas mans mediante unha elemento horizontal traccionado. Podémolo enunciar doutra forma: A biela inclinada necesita unha forza horizontal que a desvíe para converterse na reacción vertical do terreo.
Este tipo de estrutura é moi ríxida, se deforma pouco, a carga fai un percorrido moi curto, baixando polos brazos. A única deformación é a do acortamiento dos brazos (as bielas).
Entendido o concepto das bielas e o tirante xorde outra pregunta E se a zapata fose máis grande e tivésemos que separar moito os brazos? Aparece entón o concepto de zapata flexible.
Sabes que diferenza hai entre unha zapata ríxida e unha zapata flexible?
Como pode chegar a carga tan lonxe co sinxelo mecanismo das bielas? Inclinando moito as bielas; pero iso non é posible.
Notades como os brazos do ximnasta non están a traballar só a compresión? Os brazos ao estar tan abertos xa non son capaces de baixar a carga por compresión E empezan a flectar.
O que ocorre é que as bielas non poden abrirse tanto e ábrense só o que poden, uns 45º. Entón para chegar ata o extremo da zapata xérase un curioso mecanismo de transporte das cargas que consiste en repetir o módulo biela-tirante ata o extremo da zapata.
Este mecanismo combinado é moito máis flexible, acaba de aparecer a flexión, a flexibilidade, a frecha.
E aparecen a flexión e o cortante á vez, porque son dous fenómenos indivisibles. O cortante é unha consecuencia da flexión, sen flexión, non hai cortante (perdón por lembrarvos vellos monstros, pero o cortante é a derivada do momento).
Asegúrovos que case todas as estruturas (polo menos as máis habituais) poden entenderse de forma sinxela, pois non son máis que fenómenos físicos fáciles. Cando entendes o fenómeno, non hai cousa máis fácil que poñerlle números, un par de sumas e multiplicacións e…
Ala, xa sabes calcular!
Pero tamén che digo outra cousa, se non cho sabes ben, ben, igual de ben que o nome do teu fillo?
Non se che ocorra calcular, pode morrer xente!
Juan Carlos Arroyo (ingenio.xyz) inxeñeiro de camiño.
Madrid, Febreiro 2017
Neste oco que veredes regálame sinto moi cómodo porque podo escribir cousas que pensei paseando polo meu pobo. Grazas Alberto.
Notas:
1 A Eduardo Torroja ribúenselle algunhas frases que se non son súas mereceríano. Por exemplo:
“As estruturas compórtanse como se arman non como se calculan.
“Canto menos aceiro leva o formigón mellor compórtase”.
Nun próximo post explicaremos a intelixente incongruencia destas dúas frases.
[:en]
Can you do the pine with the arms opened 45º?
For years I formulated (for me itself) the secret of “having trade”, something that a good shopkeeper must have, a good doctor, a good taxi driver, a good engineer and a good architect. The trade consists of three ingredients, the deep knowledge of the concept, the order of magnitude and the technology.
In the university they are not taught, as other many things. These things about which we are going to speak here are learned later, when you do not have any more remedy because the life knocks down you. And in the University they are not taught because the University is in the habit of being to the fourth derivative and the concept is the first one.
“To the facts I repeat myself”.
In structures these three legs are very identifiable. The intimate knowledge of the concept, of the physical or mathematical phenomenon, is the first one of them.
Is it possible to be a good structural consultant without knowing how one endures a shoe? Even, without devoting yourself to the structures, do not you think that you should know this type of concepts?
Do you know why armor needs a rigid shoe?
A rigid shoe behaves like it indicates the figure. The load goes down for the sloping connecting-rods and finishes in the area in two vertical forces. On having spent the connecting-rods inclined to the area there is generated a force of traction that has to be taken by armor.
If you do not understand it well I put an example. It tries to do the pine with the arms lightly opened in a slippery surface do you guess what is going to happen?
“Puef que te puedef quedar fin dientef…”
How can you solve it?
Sticking a rope to the wrists so that you guarantee the balance of your hands by means of one horizontal element traccionado. We it can enunciate of another form: The sloping connecting-rod needs a horizontal stress that turns it aside to turn into the vertical reaction of the area.
This type of structure is very rigid, little is deformed, the load does a very short tour, going down for the arms. The only deformation is that of the shortening of the arms (the connecting-rods).
Understood the concept of the connecting-rods and the brace arises another question ¿ and if the shoe was bigger and had we to separate very much the arms? There turns out to be at the time the concept of flexible shoe.
Do you know what difference is between a rigid shoe and a flexible shoe?
How can it come to load so far away with the simple mechanism of the connecting-rods? Inclining very much the connecting-rods; but it is not possible.
You notice as the arms of the gymnast they are not working only to compression? The arms on having been so opened already are not capable of lowering the load for compression And begin to flectar.
What happens is that the connecting-rods cannot be opened so much and to there be opened only what they can, approximately 45º. Then to come up to the end of the shoe there is generated a curious mechanism of transport of the loads that consists of repeating the module connecting-rod – brace up to the end of the shoe.
This combined mechanism is much more flexible, there has just appeared the flexion, the flexibility, the arrow.
And the flexion and the butcher appear simultaneously, because they are two indivisible phenomena. The butcher is a consequence of the flexion, without flexion, there is no butcher (pardon for remembering old old monsters, but the butcher is the derivative of the moment).
I assure you that (at least the most habitual) they can understand almost all the structures of simple form, since they are not any more than physical easy phenomena. When you understand the phenomenon, there is no thing easier that to put numbers, a couple of sums and multiplications and …
Pull, already you can calculate!
But also I say another thing to you, if you you it do not know well, well, equally of good that the name of your son …
It does not happen to you to calculate, people can die!
Juan Carlos Arroyo (ingenio.xyz) structural engineer
Madrid, February 2017
In this hollow that veredes gives me I feel very comfortable because I can write things that I have thought walking along my people. Thank you Alberto.
Notes:
1 Eduardo Torroja is assumed by some phrases that if they are not his would deserve it. For example:
“The structures behave since they arm themselves not since they are calculated”.
“The less steel takes the best concrete behaves”.
In a next post we will explain the intelligent incongruity of these two phrases.
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gracias inginero arroyo por aser tan diadatica la explicacion , le quieria consulata de los dibujos de edwark marks donde se puede encntrar mas ilustarciones como esas