Post on 05-Dec-2015
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Universidad EAFIT
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Civil
Obras Civiles
La Ingeniería Civil
Trabajo de investigación
Presentado a
Juan Esteban Martínez Ruiz
Elaborado por
Daniel Ochoa Henao - Código 201524012013
27 de Agosto de 2015
Introducción
En el mundo de la ingeniería se persigue incansablemente la eficiencia, el progreso, el
aprovechamiento de los recursos naturales y sobre todo recientemente, mejorar la
calidad de la vida de las personas, que mejor que la Ingeniería Civil, una ingeniería que
forma parte del día a día de cada uno de las personas que habita en este planeta,
desde un hogar, las vías para circular, los sistemas de transporte en los que se
movilizan las pertenencias e incluso personas, los túneles que ahorran tiempo, las
obras de contención que mantienen a salvo de la amenaza del aparente equilibrio
natural, el manejo de las aguas tanto potables como residuales, una ingeniería tan
completa como compleja que refleja las capacidades del ser humano para desarrollar
todas sus habilidades y explotar el potencial para mejorar la calidad de vida, siendo
conscientes de los impactos que genera sobre el medio ambiente.
En el presente trabajo se hablará acerca de la Ingeniería Civil, sus campos de
aplicación y los elementos que intervienen en ella, tratando de explorar las ramas de
acción de un ingeniero tales como las finanzas y economía, la construcción, el diseño,
la investigación, la interventoría y la educación.
Ingeniería Civil
Definición
“La Ingeniería Civil es la rama más antigua de la ingeniería la cual viene creciendo
desde la civilización de la edad de piedra, la Sociedad Americana de Ingeniería Civil
(ASCE), define la ingeniería civil como la profesión en la cual el conocimiento de la
matemática y de las ciencias físicas ganadas por estudio, experiencia y práctica, es
aplicado con juicio para desarrollar formas de utilizar económicamente los materiales y
las fuerzas de la naturaleza para el bienestar progresivo del hombre.” (Kaushik,
Bhavikatti, & Kaushik, 2010)
Campos de Aplicación
La ingeniería civil es una de las ingenierías con mayor campo de acción, entre
los que se encuentran:
Infraestructura y Transporte
Es la rama en la cual se diseña, construye y gestionan soluciones viales y de
transporte que permiten la integración de las regiones y las comunidades
haciendo competitiva la movilización de personas y productos, de manera segura
y cómoda. (Hudiel, 2009)
Se desarrollan obras como:
Aeropuertos
Autovías
Carreteras
Vías férreas
Puertos
Puentes
Redes de transporte urbano
Pavimentos
Ciclo vías
Señalización de tránsito
Zonas de movilización
peatonal
Obras de seguridad vial
Sistemas integrados de
transporte masivo
(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)
Figura 1. Infraestructura vial y transporte
Hidráulica e Hidrología
Se calculan los recursos hídricos y se diseñan obras hidráulicas adecuadas para
resolver los problemas de manera estética, con un buen manejo de los recursos
financieros y ambientales, esta rama además interviene en todos los proyectos,
la naturaleza del agua es fluir a través del suelo, el aire y en corrientes fluviales,
por lo cual siempre debe tenerse en cuenta, la hidráulica permite además
generar energía aprovechando la caída de los fluidos. Las obras que se
desarrollan:
Alcantarillado
Azudes
Canales para el transporte de
agua potable o regadío
Canales de navegación
Canalizaciones de agua
potable
Centrales hidroeléctricas
Depuradoras
Diques
Esclusas
Muelles.
Presas
Acueductos y alcantarillados
Plantas de tratamiento de
aguas potables y residuales
Redes de distribución y
conducción
Embalses
Puertos
Ductos
(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)
Figura 2. Obras Hidráulicas
Geología y Geotecnia
Realizar un análisis del suelo, su comportamiento y sus características
mecánicas para determinar la capacidad del suelo y realizar obras de contención
que permitan garantizar la seguridad de las personas que habitan en
determinado lugar, las obras de ingeniería que existan y las personas que
transitan por allí.
Se realizan los siguientes proyectos:
Taludes
Obras de protección de
taludes
Muros de Contención
Drenajes
Anclajes de terreno
Cimentaciones
Excavaciones
Protección de caída de rocas
Terraplenes
Obras de mitigación de
amenazas naturales como
terremotos
Túneles
(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)
Figura 3. Obras de Geotecnia
Estructural
Se encarga de desarrollar las estructuras de residencia, educación, urbanismo,
seguridad social, comercio, almacenaje, entre otros, para garantizar la seguridad
de las personas que ingresan en ellas, además se incluyen las obras de arte de
infraestructura, deben ser diseñadas para cargas específicas y condiciones
particulares, es decir incluye todas las condiciones mencionadas anteriormente
en sus diseños, se generan obras tales como:
Columnas
Vigas
Cimentaciones
Losas
Mampostería
Estribos de puentes
Puentes
Obras de drenaje
Muros de contención
Gaviones
Edificios de habitación y de
uso institucional, auditorios,
coliseos y estadios
(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)
Además de estos campos se encuentran otros como la Construcción donde el
ingeniero desarrolla una labor técnica de revisión de trazabilidad de los
materiales y garantiza un correcto proceso constructivo de los elementos
diseñados, Ambiental controlando que las afectaciones al medio ambiente sean
mínimas y se protejan las especies afectadas por la obra, Gerencial optimizando
las estructuras económicamente en sus diseños, construcción y administración
para mejorar el manejo de los recursos financieros.
Figura 4. Diseño Estructural
Unidades
En la ingeniería civil se usan las siguientes unidades (Sistema internacional)
Fundamentales
Longitud: Metro (m)
Masa: Kilogramo (Kg)
Tiempo: Segundo (s)
Derivadas
Fuerza: Newton (N)
Energía: Joule (J)
Potencia: Watt (W)
Área: Metro cuadrado (m2)
Volumen: Metro cúbico (m3)
Caudal: Metro cúbico por
segundo (m3/s)
Rugosidad: Adimensional
Viscosidad: Stokes (m2/s)
Velocidad: Metro por segundo
(m/s)
Aceleración: Metro por segundo
cuadrado (m/s2)
Aceleración Angular: Grados o
radianes por segundo (°/s)
Velocidad Angular: Grados o
radianes por segundo cuadrado
(°/s2)
Densidad: Kilogramo por metro
cúbico (Kg/m3)
Presión: Newton por metro
cuadrado (N/m2)
Frecuencia: Hercios (Hz)
Periodo: Segundos (s)
Ángulo: Grados (°) o Radianes
(rad)
(Suazo, 2011) y (Wikiversidad)
Materiales
Algunos de los materiales usados en ingeniería son:
Agregado Grueso
Agregado Fino
Arena
Cemento (Para producir
concreto y mortero)
Pegantes industriales
Pinturas (Anticorrosivas,
intumescentes, vinílicas)
Acero (Perfiles metálicos,
tornillos, Steel Deck)
Agua
Suelo (Material de
excavación)
Madera (Estructural o para
obra falsa)
Cerámicas (Ladrillos, Con
fines estéticos)
Emulsiones asfálticas (Para la
elaboración de concretos
asfálticos)
Imprimantes
Petróleo (Para los
combustibles usados)
Combustibles
Cales
Yesos
Neopreno
Esmaltes
Barnices
Explosivos (Para realizar
perforaciones)
Productos Químicos (Para
facilitar el curado del concreto,
evitar la adherencia del
concreto con los materiales,
dar estabilidad a
excavaciones: Aditivos,
Bentonita, entre otros)
PVC (Tubos de drenaje,
conducción eléctrica)
Cables (Redes eléctricas,
plumas, malacates)
Icopor (Obra falsa)
Dry Wall (Separadores de
espacio)
Cuerdas (Demarcación de
terreno)
Papel (Planillas, planos
formatos)
Computadores y herramientas
informáticas
Herramientas de seguridad
(Casco, gafas, arnés, botas)
Herramientas de trabajo
(Martillo, llana, palustre, pala)
Aluminio
Vidrio
Geotextil (Drenaje)
Silicona
Plástico (Eléctrico, hidráulico,
terminaciones, teja traslucida)
Adoquines
Porcelanato
Estuco
Pega de piso
Teja (Zinc, Eternit, barro)
Impermeabilizantes
Granito
Mármol
Maquinaria de construcción
(Bulldozer, retroexcavadora,
camiones, volquetas, entre otros)
(Ramirez, 2011)
BibliografíaEcuRed. (s.f.). EcuRed. Obtenido de http://www.ecured.cu/index.php/Ingenier
%C3%ADa_Civil#Campos_de_aplicaci.C3.B3n
Hudiel, S. N. (2009). Máster Sergio J. Navarro Hudiel. Obtenido de https://sjnavarro.wordpress.com/introduccion-ingenieria-civil/
Kaushik, C. P., Bhavikatti, S. S., & Kaushik, A. (2010). Basic Civil and Environmental Engineering. New Delhi: New Age.
Ramirez, B. (2011). Ingeniería Civil. Obtenido de Materiales de Construcción: http://l202abrendaramirez.blogspot.com/2011/03/materiales-de-construccion.html
Suazo, Á. (2011). Universidad del Bio Bio. Obtenido de http://es.slideshare.net/niicool?utm_campaign=profiletracking&utm_medium=sssite&utm_source=ssslideview
Universidad Nacional de Colombia. (s.f.). Universidad Nacional de Colombia. Obtenido de http://www.ingenieria.unal.edu.co/es/dependencias/areas-curriculares/ing-civil-y-agricola/programas-de-pregrado/ingenieria-civil/17-campos-de-aplicacion
Wikiversidad. (s.f.). Wikiversidad. Obtenido de https://es.wikiversity.org/wiki/Introducci%C3%B3n_a_la_ingenier%C3%ADa_industrial/Unidades