John Baker, Barón Baker

John Fleetwood Baker, Barón Baker , 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. Estudió en la escuela Rossall y fue admitido en el Clare College de Cambridge en 1919 con una beca de matemáticas ^{[ 5 ]} . Se casó con Fiona Mary MacAlister Walker en 1928.

Tras graduarse en 1923, Baker trabajó con el Ministerio del Aire en problemas estructurales de dirigibles bajo la dirección de Alfred Pippard . A los 28 años, en 1929, contrajo tuberculosis. Tras recuperarse, se convirtió en oficial técnico del Comité de Investigación del Acero Estructural, que investigaba por qué las tensiones medidas en el acero estructural guardaban poca semejanza con las teóricas. Durante su tiempo en este puesto, desarrolló la teoría plástica del diseño, un método revolucionario para el diseño de estructuras de acero que proporciona un límite inferior para la carga de colapso y, por lo tanto, es siempre seguro. Hasta entonces, todo el diseño de estructuras de acero se basaba en la teoría elástica del diseño. En 1932, recibió la Medalla de Oro Telford de la Institución de Ingenieros Civiles por su trabajo. ^{[ 6 ]}

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 Nacional desde 1939 hasta 1943. Durante este tiempo, creó el refugio interior Morrison , utilizando su teoría plástica del análisis estructural. Baker fue nombrado Oficial de la Orden del Imperio Británico (OBE) en la lista de honores del cumpleaños de la Reina de 1941. ^{[ 7 ]}

De 1943 a 1968, fue catedrático de Ciencias Mecánicas y jefe del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge . Durante este periodo, el departamento triplicó su tamaño, pasando de 24 a 111 profesores. Utilizó la estructura del puente ferroviario de Forth como base para explicar la teoría del diseño estructural a sus alumnos. Durante su estancia en Cambridge, la teoría de la plasticidad se empleó para diseñar el nuevo edificio Baker del departamento, convirtiéndolo en el primer edificio del mundo diseñado mediante este método.

En 1956, Baker fue elegido miembro de la Royal Society y recibió su Medalla Real en 1970. ^{[ 1 ]} En los Honores de Cumpleaños de 1961, recibió el título de caballero , ^{[ 8 ]} siendo el honor conferido por Su Majestad la Reina el 5 de julio de 1961. ^{[ 9 ]}

En 1963 se graduó honoris causa como Doctor en Ciencias por la Universidad de Edimburgo . Fue nombrado par vitalicio como Barón Baker , de Windrush en el Condado de Gloucestershire el 1 de febrero de 1977. ^{[ 10 ]}

El acero puede comportarse de forma elástica o plástica. La deformación elástica es reversible, y al retirar la carga, el material recupera su forma, posición y distribución de tensiones originales. La deformación plástica no es reversible, y al retirar la carga, el material adquiere 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 para la carga que una estructura puede soportar (la carga a la que colapsa no será inferior a la calculada). Esto permite diseñar una estructura para que siempre pueda soportar la magnitud de carga elegida, incluso si no se comprende con exactitud cómo lo hace.

La teoría de la elasticidad se basa en inferir el funcionamiento de una estructura y las cargas a las que estará sometida, y en diseñarla para que soporte dichas cargas según lo previsto. Esto garantiza la seguridad si la estructura se comprende bien, pero puede no ser segura si soporta las cargas de forma diferente. Por lo tanto, proporciona un límite superior para la carga de colapso (la carga a la que colapsa no será superior a la calculada). El diseño elástico es sensible a la deformación de la estructura y solo funciona para pequeñas deflexiones.

Durante la década de 1950, Baker y W. Prager, de la Universidad de Brown, publicaron una obra en dos volúmenes sobre la historia de las estructuras de acero, con la teoría plástica como parte integral de la misma. En la década de 1960, esta teoría se impartía en el programa de ingeniería de pregrado de la Universidad de Cambridge , y Baker presentó una conferencia para estudiantes de pregrado sobre los principios de diseño del refugio Morrison como una interesante introducción a su teoría del diseño plástico de estructuras. En 1968, el príncipe Carlos asistió a esta conferencia , la cual puede resumirse de la siguiente manera:

It was impractical to produce a design for mass production that could withstand a direct hit, and so it was a matter of selecting a suitable design target that would save lives in many cases of blast damage to bombed houses. Examination of bombed buildings indicated that in many instances, one end wall of a house was sucked or blown out by a nearby blast, and the floor of the first storey pivoted about its other end (supported by a largely intact wall) and killed the inhabitants. The Morrison shelter was therefore designed to be able to withstand the upper floor falling, of a typical two-storey-house undergoing a partial collapse. The shelter was designed to absorb this energy by plastic deformation, since this can absorb two or three orders of magnitude more energy than elastic deformation.^[11] Its design enabled the family to sleep under the shelter at night or during raids, and to use it as a dining table in the daytime, making it a practical item in the house.^[12]

.

• A distribution method of stress analysis (Reports and memoranda) (1935)
• The Analysis of Engineering StructuresAlfred John Sutton Pippard, John Fleetwood Baker. 1st Edition 1937, many subsequent editions
• The Plastic Design of Frames Jacques Heyman, John Baker, C.U.P. 1969
• Enterprise versus Bureaucracy : The Development of Structural Air-Raid Precautions during the 2nd World War (1978)
• "The Steel Skeleton" vols 1 and 2

• Los documentos del barón Baker de Windrush se conservan en el Centro de Archivos Churchill.