Seguramente los primeros desarrollos estructurales tuvieron que ver con las construcciones de viviendas del hombre primitivo. El problema de la vivienda debi� preocuparles enormemente. Es posible que el primer refugio que busco fuera las grutas y cavernas naturales, aunque ellas tambi�n eran guarida de fieras salvajes. Es posible que al mismo tiempo buscara amparo en los arboles, ya cobij�ndose bajo su copa o subi�ndose a ella, ya recogiendo las ramas flexibles de varios de ellos en torno de uno central. Para defenderse de la lluvia y el viento que se filtraba entre las hojas, debi� acumular alrededor de �l ramas secas, helechos y juncos que cubri� de barro, dejando como �nica entrada una abertura en la parte opuesta al viento; Pero la vivienda como verdadera expresi�n arquitect�nica solo data de los �ltimos tiempos de la edad de piedra, cuando aparecieron las primeras caba�as de planta rectangular, de madera, junco y barro, terrestres o lacustres; estas ultimas originaron un tipo de construcci�n llamado “Palafito”, que se levanta sobre estacas plantadas en terrenos anegados o en medio de lagos o lagunas, de donde tambi�n toman del nombre de construcciones “Lacustres”. La piedra en esa �poca s�lo fue empleada para las construcciones simb�licas o funerarias.
Posteriormente, durante el mismo periodo paleol�tico el hombre debi� inventar las seis primeras maquinas simples; el plano inclinado con sus dos variantes, la cu�a y tornillo; y la palanca, con sus dos derivadas: la polea y la rueda con eje. La �nica m�quina que no conoci� el hombre primitivo fue la prensa hidr�ulica, inventada por Pascal en 1620.
Los misterios de la naturaleza y del mas all� debieron sorprender al hombre primitivo de manera extraordinaria. Los “t�tems” y cementerios son obras que se�alan el paso de la edad de piedra a la edad de los metales, has sido llamdo "megal�tico”, por los grandes monumentos p�treos que lo caracterizan.
El m�s t�pico de los monumentos megal�ticos es el “dolmen”, consistente en dos piedras verticales y una horizontal. Una variante de los dolmenes fueron
Muchos hombres, innumerables generaciones han vivido y han creado antes que nosotros. Por todas partes podemos encontrar hoy huellas de la incesante actividad humana. Recoger esos indicios y estudiarlos con el fin de encontrar los caminos seguidos por la humanidad es el “punto de apoyo” de la historia.
Los primeros registros de ingenier�a estructural datan del Imperio Antiguo de Egipto, aunque por la misma �poca hab�an muestras de ella en los valles del Tigris y el Eufrates. Dentro de las “artes especiales”, la Arquitectura fue la que alcanzo en Egipto un desarrollo m�s completo. El culto de los muertos, por una parte, y el de los dioses y faraones, por otra, le permitieron abordar tres tipos de construcciones que responden a dicho ideal: la casa de los muertos o tumbas, la casa de los dioses o templos y la casa de los faraones o palacios, esta ultima de menor importancia. La arquitectura egipcia fue, en gran parte, funeraria y sus monumentos m�s t�picos las tumbas, cuya forma cl�sica fue la “pir�mide”. El antecedente m�s lejano de la “pir�mide” es la “mastaba” que es el tipo m�s sencillo de tumba egipcia, tiene forma de banco en cuyo interior un pozo y pasillo conduc�an a la c�mara mortuoria. La superposici�n de varias mastabas origin� la pir�mide de tipo escalonado, como la de Sakkara, otras variaciones de esta misma �poca se�alan su progresiva evoluci�n, hasta llegar a las tradicionales pir�mides, levantadas hacia el a�o 2700 A. C.; aproximadamente, en los llanos de Gizeh. Posiblemente el primer ingeniero de estructuras de la �poca fue el egipcio Imhotep, uno de los dos �nicos plebeyos liberado durante la larga historia de Egipto. Construy� la pir�mide escalonada de Zoser (II Dinast�a) en Saggarah, hacia el a�o 3000 A.C.; que constituye el punto de partida para las estructuras propiamente piramidales del tipo de las de Gizeh.
Las pir�mides de base cuadrangular, con sus cuatro �ngulos orientados hacia los cuatro puntos cardinales demuestra el conocimiento que ten�an sobre astronom�a, as� como su habilidad matem�tica en la soluci�n de c�lculos elementales.
Estaban revestidas con bloques gran�ticos h�bilmente tallados, con las proporciones exactas a forma de ladrillos que cubr�an con enormes piedras puestas en �ngulo. Cabe observar que el transporte de dicha piedras lo debieron hacer sobre carruajes especiales tirados por esclavos que iban
Colocando las piedras unas encima de otra en forma de mamposter�a matem�ticamente proporcional en sus cuatro lados. La magnitud de dichas obras se puede sentir al imaginar como pudieron hacer pir�mides como la de Keops, uno de los monumentos m�s altos del mundo con 146 metros de altura y 54.300 metros cuadrados de base.
Dentro de la teor�a estructural hay que hacer menci�n de la capacidad mostrada por los egipcios en el manejo de personal y en la ejecuci�n de obras. Se tienen muestras de planos estructurales y arquitect�nicos que usaban en la construcci�n de las mismas.
La ultima evoluci�n que sufrieron las tumbas egipcias corresponden a los “hipogeos” excavados en la misma monta�a durante el Imperio Medio Tebano, por disposici�n de los faraones de la Xi dinast�a, hacia el a�o 2000 A.C.
Durante el Imperio Medio Tebano (2100 a 1150 A.C.), los templos suplantaron en importancia a las tumbas desde el punto de vista arquitect�nico, porque fueron construidos con una independencia que hasta ahora no hab�an tenido, pues durante el antiguo imperio depend�an de las pir�mides.
Durante el Imperio Medio los templos se construyeron en las afueras de las poblaciones, formando verdaderas ciudades, a las que se llegaba por medio de amplias y largas avenidas bordeadas por filas de esfinges. El acceso a las puertas de los templos, se practicaba mediante puentes levadizos. En los patios utilizaron columnas que remataban en capiteles en forma de flores de loto. Los templos ten�an una distribuci�n ordenada de cuartos, salones y patios que le daban el car�cter de palacios.
En el largo Imperio Egipcio, pr�cticamente solo se utilizaron y desarrollaron como elementos estructurales las vigas y las columnas. En todo su territorio solo s�lo se ha encontrado un arco verdadero, construido alrededor del a�o 1500 A.C.
Por la misma �poca los asirios y persas (Culturas Mesopot�micas) desarrollaron sus propios m�todos de construcci�n, en los que utilizaban vigas, columnas y arcos.
Tanto en uno como en el otro pueblo, el arte por excelencia sigui� siendo la arquitectura. En Asiria, regi�n monta�osa se hicieron construcciones de templos y palacios con paredes revestidas con bloques de piedra o alabastro. En Babilonia en cambio, que se levantaba en una planicie donde escaseaba la piedra, tuvo que recurrir a los adobes y ladrillos de barro cocido dando origen a la primera producci�n real de mamposter�a en la historia.
Las decoraciones murales se hicieron con ladrillos pintados o vidriados, dando origen a la industria art�stica de los azulejos que empleamos inclusive en nuestros d�as.
Desafortunadamente la mayor parte de las construcciones babil�nicas por estar hechas de adobe y ladrillo, no resistieron el paso del tiempo.
De lo anterior se desprende que por el a�o 600 A.C., la construcci�n pesada se hab�a desarrollado durante los siglos aunque todav�a no se contaba con ning�n m�todo racional de an�lisis, ni siquiera para una viga simple.
Tal vez la mayor importancia de esta �poca hist�rica, fue la formaci�n de grandes ciudades, as� como la capacidad para trabajar en grupos ordenados.
La historia escrita de la teor�a estructural est� por comenzar y aunque hasta Newton no empezar� un desarrollo desenfrenado de la misma, con el surgimiento de los griegos y especialmente con Arqu�medes un nuevo y gran cap�tulo de nuestro viaje; “el punto de apoyo” en que se cimientan las ciencias y doctrinas necesarias para “ levantar el mundo”, va a tener lugar
Con el paso de los a�os nos hemos ido evolucionando y creando cosa nuevas para las necesidades del hombre, como las construcciones( los materiales, la t�cnica y los dise�os), en lo social y en lo econ�mico.
Estos sistemas, en su desarrollo han manifestado variantes y modalidades, creadas l�gicamente por las necesidades y el contexto geogr�fico y socioecon�mico de las regiones donde son utilizada. Por otra parte, se ha manifestado el dise�o arquitect�nico que en general pretende formalizar en el proyecto, esa imagen, objetiva, supuestamente plantea el usuario; es decir mas o menos un sistema elaborado que permita desarrollar unas configuraciones m�s particulares e innovadoras y por ende unas construcciones de mejor calidad.
Uno de los objetivos principales de la arquitectura es buscar la conjugaci�n perfecta y exacta entre la estructura y el medio que le rodea, buscando obtener formas especialmente atractivas tanto interior como exteriormente.
En el campo de la investigaci�n arquitect�nica el uso de la computaci�n (Autocard) abarca desde el estudio de las culturas antiguas hasta el desarrollo de modelos matem�ticos que se traducen en formas geom�tricas aplicadas al dise�o. Recientemente que la ciudad maya de Palenque ser� reconstruida por computadora para descifrar muchas inc�gnitas que existen en torno de su existencia, este proyecto de gran envergadura esta respaldado por la National Geographic y la UNESCO. En otro tenor, instituciones como la UNAN se apoya en el empleo de la computaci�n para el desarrollo de importantes proyectos, entre los que podemos mencionar el de la correcci�n geom�trica de la Catedral y Sagrarios metropolitanos, en el cual se utilizan los sistemas de computo para representar de manera tridimensional las configuraciones de los hundimientos, asentamiento, an�lisis de los materiales, planos arquitect�nicos constructivos y de representaci�n, estudios sobre modos naturales de vibraci�n, agrietamientos en muro, b�vedas columnas eco, lo cual corresponde sin duda a una tarea excepcional de la que emane grandes aportaciones t�cnicas y cient�ficas.
Por otro lado podemos hablar de las experiencias m�s importantes que est�n teniendo los pa�ses orientales ya que estos son testigos de la mayor actividad constructora de al humanidad; aqu� ser�n revisadas las m�s sorprendentes obras de concreto estructural en todas las disciplinas de infraestructura de desarrollo urbano e industrial, para demostrar que esta regi�n esta ya inmersa en la actividad de la construcci�n y que, durante el primer cuarto del presente siglo alcanzara el volumen mas alto de la construcci�n que el mundo jama haya experimentado. Con Jap�n como l�der, Asia s� esta aproximando a la sofisticaci�n tecnol�gica a escala global.. Nunca antes, desde la edad media cuando las investigaciones de la br�jula y de la p�lvora hicieron de la china la naci�n tecnol�gica m�s avanzada, y el conocimiento de la india en ciencias y matem�ticas la colocaron entre las culturas de mayor avance cientico de su tiempo, hab�a experimentado Asia tal progreso tecnol�gico. Corea del Sur, Taiwan, Hong Kong y Singapur han estudiado de cerca de Jap�n, al mismo tiempo que han ido subiendo en la escala del desarrollo, mientras que Austria y Nueva Zelandia se desarrollan r�pidamente con el modelo brit�nico como gu�a. El desarrollo econ�mico de estos piase se encuentran un par de d�cadas por delante en comparaci�n con otros piases, o m�s importantes de esta regi�n como son Malasia, Tailandia, Indonesia, Filipinas, China y los pa�ses del sub continente indio. En este ultimo grupo de piases aquellos que han abierto sus fronteras ala inversi�n internacional y han privatizado sus econom�as, han logrado un crecimiento anual del PNB, de 6 al 10 %.
Con la vista puesta en el logro de una mayor durabilidad, Ferrocarriles de la India, decidi� a principio de los a�os noventa, alentar la construcci�n premoldeada de tableros de puentes enteros ( puente vasai creek), ferrocarriles ( kon kan), carreteras (carretera than crek) entre otros.
Uno de los grandes avances a nivel mundial en el uso de materiales es la utilizaci�n de pol�meros en el concreto, como es el caso del concreto con fibras de polipropileno, el cual le proporciona a la construcci�n una alta resistencia al agrietamiento y la propagaci�n de grietas. Como un resultado de esta capacidad para contrarrestar grietas el compuesto de fibras-concreto posee alto alargamiento a l a ruptura y resistencia a la tensi�n cuando se presenta la primera y ultima grieta respectivamente, bajo cargas de flexi�n las fibras pueden sostener a la matriz aun despu�s de grietas excesivas.
Una cantera una cementare y una concretera en la luna? Tal vez, hasta en planeta de concreto sat�lite girando en el espacio en su propia c�psula espacial, estas estaciones espaciales tan buenas como una base lunar mayor, construidas completamente en concreto).
Si todo esto suena incre�ble, no lo es. Esto s� esta seriamente estudiando por muchos ingenieros y cient�ficos, bajo es auspicio del reconocido Construction tecnology laboratories de la porthland cement association, y a tra�do el inter�s de la nation aeronauties & space administration NASA, el specie institute de la universidad de California y otros m�s. Deacuerdo con el dr.TD Lin, ingeniero investigador de la PCA, las posibilidades son muchas su estudio de una peque�a muestra de suelo lunar, donada e �l por la Nasa muestra que las piedras y el polvo lunas que no poseen vegetaci�n, contienen mas de los elementos necesarios para la fabricaci�n del cemento y por ende, pr�cticamente toda la luna es una gran fuente de agregados. Adem�s existe ya una fuente de calor, el sol, cuyos rayos son directos gracias a la inexistencia de una atm�sfera en la luna. Y hasta el agua puede ser producida, en gran medida, en la luna tomando oxigeno de las rocas ( en una parte del proceso de calentamiento en la fabricaci�n del cemento) y luego se inyecta suficiente hidrogeno a este gas, con los que se recubre la muestra del concreto. Existen otros factores que hacen la ida viable y hasta econ�mica, uno de estos factores son los referentes al peso, o mejor dicho a la perdida de �l. En la superficie lunar los objetos pesan solo una sexta parte de su peso en la tierra. As�, como una placa de concreto que pesa en la tierra 8 ton. Pesar� menos de una tonelada y media en la luna, y en el espacio dicha placa no tendr� peso apreciable. Tambi�n el manejo de fabricados de dimensiones y pesos que en la tierra serian un problema, presentan pocas dificultades en la luna o en el espacio y sin las objeciones de trafico, ecol�gicas etc., que tendr�an en la tierra. Grandes estructuras de concreto podr�an ser lanzados y hasta empujadas con relativa facilidad desde la superficie y luego podr�an ser arrastradas hasta su posici�n por veh�culos como los transbordadores.
Una placa de concreto establecida ella misma en el espacio casi no tendr�a problemas de transporte; los fabricados, arrojado en un sentido desde la planta concreta orbital, pueden ser arrastrados f�cilmente. Aqu� es donde se encuentra la segunda e igualmente importante consideraci�n: El concreto de espesores y posici�n adecuada seria menos vulnerable a la penetraci�n de part�culas o a grandes cuerpos disparados desde el espacio a 49km/sg o a ondas radioactivas o part�culas que pudieran poner en peligro la vida de los ocupantes de una c�psula o una base lunar Particularmente, pero tambi�n dentro del espacio, tal estaci�n podr� ser construida relativamente f�cil, con grandes sesiones y columnas reforzadas para proveer seguridad contra la presi�n interna que ha de ser mantenida para conservar un medio ambiente adecuada para los habitantes.
Su dise�o preliminar para una base lunar permanente obedece a una estructura circular con paredes externas dobles la interior formando b�vedas hacia adentro generando arcos entre las grandes columnas exteriores ayudando a resistir la presi�n de la atm�sfera anterior. El espacio entre las paredes, de al menos un metro de ancho deber� ser rellenado con suelo lunar como una barrera adicional contra la penetraci�n del viento solar y la radio actividad. La pared exterior debe ser hecha de una serie de capas de losas que permiten la expansi�n y contracci�n debido a los cambios de temperatura que van desde -120 hasta mas de 130 grados en la superficie lunar Las l�neas de columnas de concreto exterior deben anclar y deben estar amarradas entre ellas con un alma se concreto central que se construye con el fin de proveer resistencia adicional al movimiento. El techo deber�a ser una plancha de concreto cubierta por al menos 1 metro de polvo lunar.