John Fleetwood Baker, Baron Baker , OBE FRS (19 de marzo de 1901 - 9 de septiembre de 1985) fue un científico e ingeniero estructural británico. [2] [3] [4]
Baker nació en Liscard , Cheshire, hijo de JW Baker y Emily Fleetwood. Fue educado en Rossall School y Clare College, Cambridge , y se casó con Fiona Mary MacAlister Walker en 1928.
Después de graduarse, Baker trabajó con el Ministerio del Aire en problemas estructurales de aeronaves . A los 28 años, en 1929, contrajo tuberculosis. Al recuperarse, se convirtió en oficial técnico del Comité de Investigación de Acero Estructural, que estaba investigando por qué las tensiones medidas en el acero estructural se parecían poco a las teóricas. Durante su mandato, desarrolló la teoría plástica del diseño, un método revolucionario de diseño de estructuras de acero que proporciona un límite inferior a la carga de colapso y, por lo tanto, siempre es seguro. Hasta entonces, todo diseño de estructuras de acero se basaba en la teoría del diseño elástica . En 1932 recibió la Medalla de Oro Telford de la Institución de Ingenieros Civiles por su trabajo. [5]
En 1933, Baker se convirtió en profesor de ingeniería en la Universidad de Bristol , tras lo cual fue asesor científico de la Sección de Diseño y Desarrollo del Ministerio de Seguridad Interior de 1939 a 1943. En este tiempo creó el refugio interior Morrison , utilizando su teoría plástica de la estructura. análisis. Baker fue nombrado Oficial de la Orden del Imperio Británico (OBE) en los Honores del Cumpleaños de 1941 . [6]
De 1943 a 1968 fue profesor de Ciencias Mecánicas y Jefe de Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge . Durante este tiempo, el tamaño del departamento se triplicó, de 24 profesores a 111. Utilizó la estructura del puente ferroviario Forth como base para las explicaciones de la teoría del diseño estructural a sus estudiantes. Durante su estancia en Cambridge, la teoría de la plasticidad se utilizó para diseñar el nuevo edificio Baker del departamento, convirtiéndolo en el primer edificio del mundo diseñado con este método.
En 1956, Baker fue elegido miembro de la Royal Society y recibió su Medalla Real en 1970. [1] En los Honores del Cumpleaños de 1961 recibió el título de caballero , [7] siendo el honor conferido por SM la Reina el 5 de julio de 1961. [8 ]
En 1963 se graduó honoris causa como Doctor en Ciencias por la Universidad de Edimburgo . Fue creado compañero vitalicio como barón Baker , de Windrush en el condado de Gloucestershire el 1 de febrero de 1977. [9]
El acero puede comportarse elástica o plásticamente. La deformación elástica es reversible y con la eliminación de la carga el material volverá a su forma, posición y distribución de tensiones originales. La deformación plástica no es reversible y, con la eliminación de la carga, el material asumirá una forma, posición y distribución de tensiones diferentes a las que tenía originalmente.
La teoría de la plasticidad se basa en el comportamiento plástico y calcula un límite inferior de la carga que puede soportar una estructura (la carga a la que colapsa no será inferior a la calculada). Esto permite diseñar una estructura de manera que siempre pueda soportar la magnitud de carga elegida, incluso si no se comprende la forma exacta en que lo hace.
La teoría de la elasticidad depende de adivinar la forma en que funciona una estructura y las cargas a las que estará sometida, y de diseñarla para soportar esas cargas de la manera supuesta. Esto garantiza que sea seguro si se comprende bien la estructura, pero puede no serlo si la estructura soporta las cargas de una manera diferente. Por lo tanto, da un límite superior a la carga de colapso (la carga a la que colapsa no será mayor que la calculada). El diseño elástico es sensible a la deformación de la estructura y sólo funciona para pequeñas deflexiones.
Durante la década de 1950, Baker y W. Prager, de la Universidad de Brown, publicaron un relato en dos volúmenes de la historia de las estructuras de acero, con la teoría plástica como parte integral de ella. En la década de 1960 se enseñaba en la carrera de ingeniería de la Universidad de Cambridge , y Baker presentó una conferencia de pregrado sobre los principios de diseño del refugio Morrison como una interesante introducción a su teoría del diseño plástico de estructuras; en 1968 a esta conferencia asistió el Príncipe Carlos , y se puede resumir de la siguiente manera:
No era práctico producir un diseño para la producción en masa que pudiera resistir un impacto directo, por lo que era cuestión de seleccionar un objetivo de diseño adecuado que salvara vidas en muchos casos de daños por explosión en casas bombardeadas. El examen de los edificios bombardeados indicó que en muchos casos, una pared del extremo de una casa fue succionada o volada por una explosión cercana, y el piso del primer piso giró sobre su otro extremo (sostenido por una pared en gran medida intacta) y mató a los habitantes. . Por lo tanto, el refugio Morrison fue diseñado para poder resistir la caída del piso superior de una típica casa de dos pisos que sufre un colapso parcial. El refugio fue diseñado para absorber esta energía mediante deformación plástica, ya que ésta puede absorber dos o tres órdenes de magnitud más de energía que la deformación elástica. [10] Su diseño permitía a la familia dormir bajo el refugio por la noche o durante las redadas, y utilizarlo como mesa de comedor durante el día, convirtiéndolo en un elemento práctico de la casa. [11]
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