Preparación para unir las partes

El remache pop tiene un orificio en el centro, y el alfiler de acero corre por él. El remache se inserta en la cabeza de una herramienta con un manubrio de varias palancas. El remache se coloca en un hoyo que atraviesa las dos partes que se van a unir. La palanca del manubrio convertirá un empujón largo y fácil en un tirón mucho más corto, pero más fuerte sobre el alfiler de acero. La cabeza sale disparada y suena el tirón del alfiler hace que la puede aplastarse más, las intensas partes. Cuando el remache no el extremo del remache y une las hacia abajo, esto aplana alfiler se oprime contra la otra herramienta se empuja remache cuando la S quiebra se queda dentro. Es la parte del alfiler que se encuentra en su centro. Un problema menor desde fuera, a pesar del orificio, el remache pop se ve limpio. Un corte en un dedo se repara solo al crecer piel nueva, que forma una unión perfecta del mismo material que las partes unidas. La soldadura funciona igual. Dos piezas más de metal para mayor resistencia. Sin embargo, algunos metales se combinan evitando que las piezas se unan. Al soldar con tungsteno y gas inerte de metal, esto se supera al proteger el metal con gas sin oxígeno.

Tensión y compresión

LOS MATERIALES NO SIRVEN A MENOS QUE PUEDAN SOPORTAR fuerzas. La energía fluye por las estructuras como una corriente eléctrica. Cuando una estructura se carga con peso, una fuerza pasa por ella hasta que alcanza la Tierra, y entonces ésta la empuja hacia arriba con la misma fuerza, así que el peso no se mueve. Sin la capacidad de soportar empujones y tirones, hasta las cosas no mecánicas, como las radios, dejarían de funcionar y sus conexiones se partirían. La presión de empujón o tirón hace presión sobre el material. Los átomos de éste cambian de posición, lo que crea una fuerza que trata de balancear el tirón o el empuje. Si se aplica mucha fuerza, los átomos se separan tanto que el material se rompe. Para evitarlo, las estructuras deberían hacerse más fuertes, pero sería un desperdicio. Los ingenieros necesitan conocer la fuerza de los materiales y los ladrillos a qué empujes y tirones se enfrentarán. 

Cuerda para tirar

En una estructura, cuerdas, cadenas y cables pueden usarse sentándose, ejerciendo una fuerza que tire. Los cables de alambre se utilizan en puentes colgantes. Un ingeniero debe asegurarse de la correcta tensión en el punto de la estructura donde utiliza un cable para sostenerla, pues si la fuerza es de empuje (compresión), el cable no tendrá fuerza opositora y la estructura podría derrumbarse.

Tirando ladrillos

Los ladrillos no resisten un tirón, así como una cuerda no puede empujar, los ladrillos no soportan un tirón, pues se separan, los ladrillos están hechos de pequeñas partículas que se mantienen juntas con fuerzas muy ligeras y se separan fácilmente así que ellos y materiales semejantes, como el concreto, son débiles en tensión.

Empujando ladrillos

Apretar un grupo de ladrillos hará que se separen con la misma fuerza: son fuertes en compresión. Así funcionan las paredes. El peso de los ladrillos más la carga, piso o techo, los mantiene juntos para formar una estructura fuerte. El cemento entre los ladrillos reparte la carga de manera uniforme sobre la superficie.

Probadora tensil de cemento

La fuerza de todos los materiales conocidos se ha probado y los ingenieros consultan los resultados en tablas. Cuando se hacen nuevos materiales, tienen que ser probados para saber lo fuertes que son, y los materiales entregados para un trabajo grande también tienen que probarse para demostrar que cumplen con la tensión de una muestra de cemento al usar un peso estándares. Esta sencilla máquina, utilizada en el siglo xix, mide la cada vez mayor para presionarlo hasta que se rompa.

Construcción de estructuras

EL TAMAÑO DE LOS EDIFICIOS, PRESAS Y PUENTES representa exigencias especiales para la tecnología. Arquitectos e ingenieros tienen una sola oportunidad para hacer las cosas bien. Necesitan cálculos detallados y conocimiento amplio de los materiales para asegurar que el edificio nuevo no se derrumba, resistirá las condiciones del clima y proporcionará un ambiente cómodo a sus ocupantes. Los edificios deben verse bien, aunque las modas cambien de una época a otra. La construcción era más sencilla para los constructores de épocas antiguas. La elección de materiales era limitada; los diseños se desarrollaban modificando algo ya existente, y la moda arquitectónica cambiaba despacio. Los primeros constructores lograron magníficas obras: edificios como las grandes catedrales de Europa. Pero éstas no eran estructuras complejas según los estándares de la construcción moderna, cuyos servicios de comunicación y control del ambiente por computadora la hacen tan compleja como un auto. 

Pont du Gard

Esta espectacular estructura de 275 m (900 pies) la construyó el general romano Agripa (c. 63-12 a.C.) hace casi 2.000 años. Llevaba agua de un manantial del río Gard a Nimes, en Francia. La piedra era el único material disponible, y el arco la única estructura conocida para salvar un río. Mientras que el arco más grande, 29 m (95 pies) de ancho, se necesita para llevar el agua, los otros ayudan a reducir el número de piedras, haciendo la estructura más ligera.