Estructuras

El aspecto principal de la Ciencia de materiales es la relación existente entre la composición, la microestructura y las propiedades de un material. Después de establecer con claridad cuáles son las propiedades mecánicas de los sólidos, cómo se modeliza su estructura, cristalina o amorfa, y cómo esta estructura se altera según el proceso que se aplique sobre el material, se realiza una descripción de las principales categorías de materiales empleados en la industria y la ingeniería: materiales metálicos, poímeros, cerámicos y materiales compuestos.

La Ciencia e Ingeniería de los Materiales tiene por objeto investigar la relación entre la estructura interna de los materiales y las propiedades que estos exhiben, así como la relación entre dicha estructura interna y el procesado del material. Se persigue con todo ello obtener un conjunto predeterminado de propiedades modelando la estructura interna del material mediante el procesado. A pesar de los espectaculares progresos que en este sentido han tenido lugar en las últimas décadas, el permanente desafío tecnológico requiere de materiales cada vez más sofisticados y especializados, que representan nuevos retos y oportunidades. El objetivo principal de este libro es describir y analizar los materiales desde un enfoque renovado, que parte de una descripción de los mismos en la escala atómica, para luego pasar al estudio de las complejidades de sus microestructuras, y culminar con el análisis de las propiedades que estos exhiben en la escala macroscópica. Se ofrece así al lector -alumno, profesor, o profesional- una obra de consulta de gran amplitud en sus contenidos, y con una organización lógica y comprensiva de la materia, que permite realizar incursiones con diferente grado de profundidad (iniciación y especialización). Los aspectos científicos están tratados con rigor, aunque los contenidos con una mayor exigencia matemática, así como los aspectos más tecnológicos, se han desplazado a Notas y Adendas independientes, para facilitar la lectura. El desarrollo de los diagramas de equilibrio y de las propiedades macroscópicas de los materiales es más extenso que el habitual en otros libros introductorios. Se ha pretendido en todo momento hacer una obra que pueda ser entendida sin más ayuda que su lectura detenida y reflexiva. Con este fin, se han incluido un gran número de figuras, problemas resueltos, problemas propuestos con solución y preguntas tipo test de autoevaluación. Contenido: 1. Introducción. Bloque 1. La escala atómica de los materiales. Orden y desorden: 2. Estructura íntima de los materiales; 3. La escala atómica de los materiales metálicos; 4. La escala atómica de los materiales cerámicos; 5. La escala atómica de los materiales moleculares; 6. La escala atómica de los materiales poliméricos; 7. Imperfecciones cristalinas. Bloque 2. La escala microscópica de los materiales. Transformaciones de fases y microestructura: 8. Transformaciones de fases. Aspectos generales; 9. Transformaciones de fases. Sistemas multicomponentes; 10. Diagramas de equilibrio; 11. Determinación de diagramas de equilibrio; 12. Diagramas de equilibrio de interés tecnológico. Bloque 3. La escala macroscópica de los materiales. Propiedades macroscópicas: 13. Propiedades mecánicas de los materiales. Elasticidad; 14. Propiedades mecánicas de los materiales. Plasticidad; 15. Propiedades mecánicas de los materiales. Termofluencia y viscoelasticidad; 16. Propiedades mecánicas de los materiales. Fallo mecánico; 17. Propiedades eléctricas de los materiales. Bandas y conductores; 18. Propiedades eléctricas de los materiales. Semiconductores; 19. Propiedades eléctricas de los materiales. Aislantes; 20. Propiedades magnéticas de los materiales; 21. Propiedades ópticas de los materiales; 22. Propiedades térmicas de los materiales; 23. Propiedades químicas de los materiales. Epílogo; Apéndices; Ejercicios resueltos; Índice de términos.

Con este libro, intentamos proporcionar tanto al estudiante de ingeniería como al ténico proyectista de cimentaciones, un conjunto de conocimientos y datos básicos para su empleo en el ejercicio profesional. Creemos que lo que aquí se expone puede servir de base sólida para que pueda desarrollarse una amplia experiencia práctica en la ingeniería de cimentaciones. Se pretende además de desarrollar los conceptos teóricos fundamentales de la ingniería, adaptarlos a las nuevas normas que han entrado en vigor en los últimos años, entre las que cabe descatar el Código Técnico de la Edificación y la Instrucción de Hormigón Estructural del año 2008. El libro, se estructura en tres bloques: I) Los aspectos fundamentales de la Mecánica de Suelos que sirven de base para el estudio y el proyecto de cimentaciones. II) El diseño y cálculo de las estructuras de contención de tierras tanto rígidas como flexibles. III) El proyecto de la cimentación de una estructura, comenzando por el estudio geotécnico, obligatorio y necesario para estimar la capacidad de carga de un suelo, continuando con la estimación de los asientos que se van a producir, y finalizando con el cálculo estructural de los diferentes tipos de cimentaciones. Debido a la problemática de las arcillas expansivas, suelos muy abundantes en el Valle del Guadalquivir, se incluye un capítulo en el que se indican las técnicas para la identificación y el reconocimiento de estos suelos, así como distintas medidas constructivas para la protección de estructuras cimentadas sobre estos materiales.

El objetivo de este libro es facilitar la comprensión de los términos técnicos más usuales empleados en la edificación, con comentarios prácticos e incluso sugerencia de posibles soluciones.

Consta de 400 figuras y 74 fotografías que ilustran los diferentes aspectos tratados en este texto.
Está dirigido a cualquier persona, profesional o estudiante, que en su actividad se vea relacionada con el mundo de la edificación. Su enfoque resulta de gran utilidad para un amplio abanico de actividades, tales como arquitectura, ingenierías y profesionales de la justicia.

El técnico debe tener los conocimientos suficientes acerca de cómo trabajan los elementos estructurales, cómo se deforman y lesionan al tener que soportar axiles, momentos flectores, cortantes y torsiones.

Esto es muy importante a la hora de proyectar y calcular. Al proyectar una estructura, se evitan diseños problemáticos que pueden ocasionar problemas y posibles daños. Y al calcular estructuras, conociendo cómo trabajan, se deforman y se pueden fisurar, se toman las precauciones suficientes para evitar posibles daños. Sin estos conocimientos, al calcular una estructura mediante la informática, tanto si el programa no está correctamente configurado como si se introducen datos incorrectos, se pueden obtener resultados erróneos que el técnico no podrá valorar, lo que posteriormente podrá producir daños en la edificación, la llamada "patología asistida por ordenador."

En una dirección de obra se suele prestar mayor atención a los elementos problemáticos y a los posibles errores que puedan surgir
durante la ejecución. Y una vez finalizada la construcción, en caso de surgir daños, se conocerá mejor su gravedad y se podrán tomar decisiones con seguridad y eficacia, pudiendo indicar soluciones adecuadas.

El objetivo que se pretende alcanzar con esta publicación es la exposición, de forma sencilla y detallada, de un conjunto de criterios sobre el funcionamiento de las estructuras de acero, enfocado estrictamente hacia su construcción, sin entrar en el estudio de los cálculos. El libro se ha adaptado, en los apartados que ha sido posible, a la Instrucciones EA-95, a la Instrucción EAE, al Eurocódigo 3, a la Instrucción EHE y a la Norma Sismorresistente NCSE-O2, y se ha concebido pensando en los estudiantes de Arquitectura Técnica, sin olvidar la posible utilidad para otros estudios relacionados con la Construcción de Edificios. Para resolver con acierto la estabilidad estructural de un edificio, es imprescindible entender el funcionamiento de su estructura, conocer la disposición estructural, las solicitaciones que le llegan y el material utilizado, con el fin de elegir los detalles y disposiciones constructivas más adecuados, así como resolver los puntos singulares de la misma. El acero es el material estructural por excelencia para grandes alturas, puesto que resuelve con éxito los planteamientos estructurales de: soportar el peso con pilares de dimensiones reducidas, resistir el empuje ante el vuelco y evitar movimientos debidos a la acción del viento, auxiliado en ocasiones por algún núcleo de hormigón armado. En el contenido del libro se incluyen gran número de perspectivas y detalles constructivos que, unidos al texto escrito, ayudan a comprender el funcionamiento de la estructura y con ello tener la oportunidad de elegir las opciones idóneas para resolver cada encuentro, de acuerdo a las exigencias estructurales. Se analiza la estructura completa del edificio, tanto si es un edificio industrial como si es para uso administrativo o de viviendas. Se estudia el encuentro del edificio con la cimentación, las placas de anclaje, pilares, jácenas, forjados, vigas de celosía, cubiertas con estructura metálica, analizando y detallando las uniones y arriostramientos, completando su contenido con un amplio apartado sobre estructuras mixtas.

Este libro se ha compuesto sobre una serie de 40 contingencias en variados edificios o estructuras que presentaron problemas durante su construcción o después de ella. Contenido: Introducción. Edificios y estructuras con problemas. Materiales, estructuras y edificios. El suelo y las cimentaciones. Investigación de causas y efectos. Las rehabilitaciones. Aprobaciones para el uso previsto. Las responsabilidades. Errores en el proyecto. Deformaciones excesivas. Cimentaciones-terreno. Hormigón armado. Ladrillo y mampostería. Estructura metálica. Operaciones especiales. Implicaciones no técnicas.

Introducción. Proyecto de una cubierta. Consideraciones sobre cubiertas. Componentes de las cubiertas. Elementos de sustentación: Materiales y cálculo. Construcción y montaje. Disposición de las cubiertas. Aislamiento. Impermeabilización. Protección contra incendios. Protección contra el rayo. Obras realizadas. Apéndice.

Desde la antigüedad se han relacionado ciertas construcciones con una mejor sensación de confort y bienestar. La cúpula es una de ellas. Gernot Mike siempre ha estado fascinado por esta técnica constructiva. Empezó sus primeros prototipos inspirándose en las «Hogans», viviendas de espacio único de los indios navajos. Posteriormente desarrolló cúpulas y bóvedas con todo tipo de materiales (principalmente de adobe o fardos de paja) por todo el mundo. En este libro Minke nos muestra su labor de investigación, para ponerla a disposición del máximo número de personas: usuarios, constructores y técnicos. Este libro recoge obras del arquitecto Gernot Minke desde los años 1975 hasta 2015.

Contenido: Cargas. Estática. Reacciones. Tensiones internas. Tracción y compresión. Flexión pura. Cortadura. Torsión. Deformación de vigas: ángulos y flechas. Vigas y pórticos isostáticos. Vigas hiperestáticas de un solo tramo. Vigas continuas. Pórticos hiperestáticos. Flexión compuesta. Pilares. Estructuras trianguladas. Principio de los trabajos virtuales. Trabajo-Energía. Método de compatibilidad (o método de las fuerzas). Método de equilibrio (o método de las deformaciones). Método Matricial. Método de Cross.