¿Cómo se usa la geometría en la ingeniería estructural?

Escrito por elio lewis | Traducido por mike tazenda
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¿Cómo se usa la geometría en la ingeniería estructural?
Construir un rascacielos sería imposible sin las herramientas que aporta la geometría. (Thinkstock/Comstock/Getty Images)

La ingeniería estructural estudia el diseño y analiza las estructuras que soportan cargas, como edificios, máquinas y vehículos. Mucho del trabajo de los ingenieros de estructuras se focaliza en garantizar la seguridad de las personas que harán uso de la obra, y ésto normalmente se logra haciendo que la estructura sea lo suficientemente fuerte para soportar cargas mucho mayores que las que se verá sometida habitualmente. La geometría, la rama de las matemáticas que estudia las formas, medidas y posición relativa, es una herramienta vital para los ingenieros estructurales.

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Materiales

La geometría ayuda a los ingenieros estructurales a determinar la cantidad de materiales requerida en un proyecto dado. Por ejemplo, si se usan vigas de acero tipo "I", las preguntas importantes serían ¿Cuánto acero se utilizará? ¿Cuál es el costo del acero? ¿Cuánto pesarán las vigas?. Para contestar las preguntas, un ingeniero de estructuras debe calcular primero el volumen de la viga, utilizando la geometría para hacerlo.

Área y superficie

A veces, en lugar del volumen de un material, los ingenieros de estructuras deben conocer un área, por ejemplo, cuando instalan paneles de vidrio de distintas formas. En ese caso, el ingeniero debe emplear fórmulas de formas geométricas en dos dimensiones, como trapezoides y romboides.

Ángulos

Los ingenieros de estructuras deben calcular ángulos usando la geometría para asegurarse de que el edificio sea seguro y la construcción sea precisa. Por ejemplo, si una rampa de acceso para discapacitados debe tener un ángulo ascendente de no más de 10 grados, el ingeniero variará la altura y longitud de la rampa hasta que, por trigonometría (una rama de la geometría), la rampa alcance el ángulo adecuado.

Escala

Para presentar un diseño a colegas, supervisores y eventualmente a los obreros que lleven a cabo la obra, un ingeniero estructuralista debe usar dibujos en escala. Éstos encogen el tamaño de la estructura para que pueda observarse en un plano, manteniendo todas las formas en la misma proporción y relación unas con otras. La idea de la escala y de las formas semejantes (o sea formas que tienen los mismos ángulos, pero distintas longitudes) provienen de la geometría.

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