La intuicin estructural

La intuicin es una disposicin natural e ntima para comprender sbita y claramente una cosa o idea, tal como si estuviera directamente a la vista. Se opone, en consecuencia, al conocimiento logrado por la abstraccin y el discurso lgico.

Muchas veces se ha planteado que para el arquitecto es ms necesaria la intuicin estructural que un conocimiento acabado de mtodos matemticos de anlisis estructural. Sin duda esto es cierto pero no suficiente.

La intuicin sola, sin ninguna verificacin, puede llevar a resultados totalmente errneos.

Galileo intuy la existencia de la masa, que no es tan evidente como el peso, y no haba sido tenida en cuenta anteriormente.

Galileo introduce una exigencia fundamental para el desarrollo de la ciencia moderna, que es la verificacin experimental.

Tambin introdujo como dato adicional la influencia del aire, para explicar la cada lenta de una pluma. Poco despus de su muerte se invent la bombda de vaco y pudo verificarse que en esa condicin, todos los cuerpos en cada libre lo hacen a la misma velocidad.

Aqu conviene aclarar que la ciencia de las estructuras es esencialmente fsica y no matemtica. Se refiere al equilibrio, resistencia, deformaciones, etc., de cuerpos fsicos, tangibles, tridimensionales. El lenguage matemtico que usa la fsica es nada ms que eso: un lenguaje, una forma de expresin de la realidad fsica.

Galileo intuy por primera vez con claridad, fig. 1.4, la existencia de un par de fuerzas internas que equilibraban al momento de las fuerzas exteriores . Imagin un pivote en B y una fuerza de traccin T repartida uniformemente en la seccin de tal modo que:

Probablemente la observacin de la rotura de materiales frgiles, que una vez que se agrietan en la cara superior continan rompindose por traccin hasta el mismo punto B, le impidi descubrir la existencia del eje neutro y de la zona comprimida.

La intuicin, por ser una capacidad ntima de cada sujeto, no es transmisible. Resulta muy difcil ensear a resolver intuitivamente un problema garantizando una solucin vlida y confiable.

Estas generalizaciones empricas son peligrosas porque se toman a modo de receta infalible. Pero las recetas son eficaces solamente en los casos en que se cumplen estrictamente todas aquellascondiciones que le dan origen.

Razonamiento estructural, la experimentacin y el clculo.

Para evitar que el prtico se corra le agregamos apoyos adicionales al nivel de la viga.

El momento en la cabeza de la columna es el producto de la reaccin horizontal por la altura; en consecuencia, como la altura es nica, a mayor momento corresponde mayor reaccin, H4 > Hb.

Este razonamiento demuestra que el prtico est empujando sobre el apoyo D, que para que no haya corrimiento es necesaria la fuerza Hd, y que si esta fuerza desaparece, el prtico se corre hacia la derecha.

El segundo camino es la experimentacin. Un modelo construdo con barras flexibles y que reproduzca las condiciones de vnculo y de carga, Fig. 1.11, puede exagerar las deformaciones como para hacerlas perceptibles a simple vista sin necesidad de instrumentos de medicin ms precisos.

El tercer camino es el clculo. Se puede aplicar cualquier mtodo numrico de anlisis de prticos,

Un mtodo de clculo de este tipo tiene en cuenta el efecto de los esfuerxos axiales en las deformaciones y como todas las barras estn comprimidas, aunque no igualmente, tienen acortamientos que explican los distintos movimientos de C y D.

Aqu la intuicin trat de establecer una relacin entre la inclinacin del techo y su geometra y su movimiento. Sin embargo, el control del razonamiento estructural, no est mostrando que la primera intuicin es incorrecta.

Cualquiera que sea la forma y posicin de un cuerpo, fig.1.17, su pero P es vertical, dirigido al centro de la Tierra, proporcional a la aceleracin de la gravedad y a su masa.

La posibilidad de equilibrio estable de un cuerpo rgido esta relacionada con las restricciones al movimiento impuestas por los vnculos y no por la forma, posicin o dimensin del cuerpo.

La realidad constructiva no es exactamente as porque no hay rodillos, fig.1.19, y si las superficies de contacto son rugosas se genera una cierta fuerza de frotamiento. Si esta iguala a la fuerza tangencial T el sistema est en equilibrio. Si la friccin no es suficiente, queda una componente no equilibrada y comienza el deslizamiento.

Bibliografa: Intuicin y razonamiento en el diseo estructural // Daniel Moisset