Materiales

La ingeniería no es una ciencia exacta. Tanto en el cálculo de las estructuras como en la previsión

de las cargas que actuarán sobre ellas, los ingenieros están expuestos a incertidumbres de distinto tipo

que hacen que deban tomar previsiones que garanticen con una alta probabilidad que no se producirán

fallas. Estas previsiones se denominan factores de seguridad.

Las incertidumbres que se presentan se deben a los siguientes factores:

 Incertidumbre en las cargas a considerar: A pesar de todos los estudios estadísticos que

se hagan para determinar las cargas máximas que actuarán sobre una estructura durante su

vida útil, nunca será posible hacerlo con total exactitud. Pensemos en los casos de los camiones

sobre los puentes o en las cargas máximas producidas por sismos y entenderemos cuan

incierta es la determinación de sus efectos máximos.

 Incertidumbre en las propiedades mecánicas de los materiales: Se calculan a partir de

análisis estadísticos de los resultados de ensayos practicados a muestras de los materiales que

se emplearán en la construcción de estructuras. Es obvio que los propios materiales con los

cuales se construyen las estructuras no se ensayan para cada construcción. Por lo tanto en

este caso también se tienen aproximaciones derivadas de los métodos estadísticos empleados

y de los procedimientos de los ensayos de laboratorio utilizados.

 Incertidumbre en las dimensiones de los elementos estructurales: Es muy difícil

garantizar que las dimensiones con que se construyen los elementos de una estructura sean

exactamente iguales a los especificados en los planos arquitectónicos y estructurales. Debido

a las imprecisiones en los procesos constructivos se introducen incertidumbres que deben ser

cubiertas por los factores de seguridad.

 Incertidumbre en la precisión de los cálculos: En los métodos de cálculo de estructura

se hacen suposiciones que simplifiquen el análisis y disminuyan los tiempos del análisis. Esto

obviamente tiene un costo en el sentido de que los modelos matemáticos empleados no siempre

representan de manera exacta la manera como se comportaré la estructura en la realidad.

Por la relación presentada la ingeniería emplea factores de seguridad. Hay varios enfoques para

definir estos factores:

 Esfuerzos admisibles: Se calcula dividiendo el esfuerzo que resiste el material por el factor

de seguridad (mayor que 1), de tal manera que aunque uno "sabe" que el material tiene una

resistencia dada lo "pone a trabajar" a un esfuerzo menor (el esfuerzo admisible).

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