RAMAS DE LA INGENIERÍA CIVIL

La ingeniería civil abarca tantos campos del conocimiento que sus aplicaciones son diversas. Facilitando el estudio de la misma se ha clasificado en ramas. Cada una se preocupa por un tipo particular de producto, proceso o proyecto. Eso si cabe aclarar que todas sus ramas conforman un solo campo, la ingeniería civil, por esto que los ingenieros deben entrenarse bien, sin quedarse en un solo paso de especialización.

AQUILES,G.(1994)"El ingeniero es un hombre que partiendo de conocimientos, ideas, recursos, medios y material humano, construye objetos o productos tecnológicos, realiza proyectos técnicos o desarrolla procesos tecnológicos; su objetivo fundamental es, como planteo general, mejorar la calidad de vida del ser humano”. Partiendo de este concepto podemos decir que el título de Ingeniero Civil permite profundizar en los estudios y conocimientos de los procedimientos constructivos propios de la obra civil, recibiendo una formación con clara orientación práctica, inherente al quehacer diario del ingeniero técnico, de manera que, al graduarse, el profesional sea versátil y pueda desenvolverse rápidamente en el terreno laboral. Son estos profesionales quienes se ocupan de la organización de obras civiles, de los procedimientos y maquinaria de construcción necesarios para las obras y de los materiales que deben utilizarse en ellas.

Las actividades profesionales de un Ingeniero Civil pueden extenderse a la infraestructura de los transportes, caminos, aeropuertos o ferrocarriles, aplicando en cada caso la tecnología y estructura conveniente. El profesional graduado estará capacitado para la elaboración de proyectos de construcción, gestión de obra civil y asesoría, incorporando a los procedimientos tradicionales el uso y aplicación de las nuevas tecnologías para la adaptación ambiental de la obra. Así mismo, el plano laboral se extiende al ejercicio libre de la profesión en el campo privado, atendiendo a empresas privadas, consultoras, etc.; así como en el público (administraciones locales, autonómicas y estatales), la enseñanza y la investigación.

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GERENCA E INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN

Es la rama de la ingeniería civil que se encarga de realizar las estimaciones de cuánto costará determinado proyecto, del tiempo que tardará en realizarse una obra, de tramitar los permisos correspondientes al momento de iniciar un proyecto, de elaborar contratos entre propietario e ingeniero, de realizar inspecciones para corroborar que todo se haga de acuerdo a los planos y especificaciones predeterminados, de realizar el calendario de actividades por el cual se regirá el contratista para realizar la obra, de realizar la gerencia del proyecto entre otros aspectos. La Gerencia de Construcción no es difícil, pero tiene sus exigencias. En ella se requieren personas inteligentes que tengan:

1) Habilidad de trabajar en equipo.

2) Visión clara del proceso.

3) Sistemas que les faciliten el manejo de los detalles.

Trabajar bien con las demás personas es esencial, independientemente de lo brillante que podamos ser, las cosas van a salir mal si los demás no desean nuestro éxito y nuestro éxito está íntimamente ligado al éxito del proyecto .El hecho de ser inteligente constituye una buena ayuda, pero generalmente, la gente inteligente prefiere manejar conceptos y delegar los detalles a los demás. En la Gerencia de Construcción se requieren ambas cualidades: inteligencia para manejar los conceptos generales de la conducción del proyecto y diligencia para estar al pendiente de todos los detalles. La Gerencia de Proyecto debe ayudarse de las computadoras, estas pueden encargarse de organizar y manejar los detalles, pero es el hombre el que plantea los problemas, el que juzga y el que produce los resultados, línea por línea, partida por partida.

La importancia en el control de inventarios reside en el objetivo primordial de toda empresa: obtener utilidades. La obtención de utilidades obviamente reside en gran parte de Ventas, ya que éste es el motor de la empresa, sin embargo, si la función del inventario no opera con efectividad, ventas no tendrá material suficiente para poder trabajar, el cliente se inconforma y la oportunidad de tener utilidades se disuelve. Entonces, sin inventarios, simplemente no hay ventas. El control del inventario es uno de los aspectos de la administración que en la micro y pequeña empresa es muy pocas veces atendido, sin tenerse registros fehacientes, un responsable, políticas o sistemas que le ayuden a esta fácil pero tediosa tarea.

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Construcción

La construcción es una de las más importantes actividades de la ingeniería, puesto que los diseños, proyectos, estudios financieros y técnicos tienen como objetivo final la construcción de algo. La construcción estimula una serie de industrias complementarias como cemento, ladrilleras, carpinterías de madera y metal, vidrios, plásticos, entre otros.

La construcción requiere una adecuada planificación de la adquisición de materiales y mano de obra, que garantice el cumplimiento de la obra en el plazo previsto, considerando no solo la parte física sino también la parte financiera, que deba tomar en cuenta los rendimientos del dinero invertido.

Una mala planificación de las etapas constructivas conduce a atrasos y a conflictos y posible pérdida de dinero. Una forma de planificar el desarrollo de la construcción es con empleo de un diagrama de barras, donde se representa las diversas actividades y partidas necesarias, y se programa en tiempo y cantidad de los materiales, mano de obra, equipos y otros a utilizarse, teniendo en cuenta las precedencias de las actividades, determinando así una ruta crítica del proceso constructivo

También se denomina construcción a una obra ya construida o edificada, además a la edificación o infraestructura en proceso de realización, e incluso a toda la zona adyacente usada en la ejecución de la misma.

La construcción es una rama de la arquitectura y la ingeniería civil. Los proyectos de construcción se llevan adelante con un planeamiento previo que involucra ingenieros y arquitectos. Esto abarca el diseño y ejecución de la infraestructura que implica diversos procesos como el presupuestado, planificación de objetivos en el tiempo, seguridad, recursos humanos necesarios, logística, proveedores, materiales necesarios, planos y permisos legales.

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INGENIERÍA HIDRÁULICA

Se ocupa de la proyección y ejecución de obras relacionadas con el aprovechamiento racional del agua, sea para consumo humano, así como a garantizar los cultivos y la producción de energía. Su uso como obtención de energía hidráulica, irrigación, potabilización, canalización, entre otros. También se ocupa de la construcción de estructuras en mares ríos, lagos o entornos similares. Incluyendo por ejemplo: diques, represas, canales, puentes, muelles, rompeolas, etc. Estas obras están relacionadas con el medio ambiente, tales como las presas filtrantes para el control de la erosión, obras de encauzamiento de ríos. Dentro de estas se encuentran las obras relacionadas con el suministro de agua potable, desde pozos, redes de distribución, construcción de captación y almacenamiento

INICIOS DE LA INGENIERÍA HIDRÁULICA

La ingeniería Hidráulica es tan antigua como la civilización misma. Esto es evidente si se piensa en la lucha del hombre por la supervivencia, que lo obligó a aprender a utilizar y controlar el agua. Por esto, las civilizaciones antiguas se desarrollaron en las proximidades de los grandes ríos y basaron su economía en la agricultura. Paulatinamente fueron utilizando el riego en sus formas primitivas. Del año 4000 al 2000 A. C. los egipcios y los fenicios ya tenían experiencias en problemas de agua, en la construcción de sus barcos y sus puertos. En ese tiempo, China, India, Pakistán, Egipto y Mesopotamia iniciaron el desarrollo de los sistemas de riego. Los chinos también experimentaron en la protección contra inundaciones, Después del alto 500 A. C. en la Grecia antigua se construyeron acueductos y se empezaron a desarrollar fórmulas para dichos sistemas; fue éste uno de los primeros intentos para la elaboración de un modelo matemático. Después, básicamente s lo se conoce la invención del molino de viento utilizado para extraer aguas subterráneas. Ya en el siglo XVI se desarrollaron los principios de la hidráulica con científicos como Keppler y Torricelli, alrededor del año 1800 Newton, Bernouilli y Euler perfeccionaron dichas teorías.

FUNCIONES QUE DESEMPEÑA EL INGENIERO HIDRAULICO

La elaboración de grandes estructuras como son las presas, las esclusas, los canales navegables, los puertos, entre otros tipos de obras. Todo tipo de obras que se relacionan con la agricultura, pues esta es una de las especialidades de la ingeniería hidráulica, de hecho su nombre es hidráulica agrícola, en ella se realizan: sistemas de riego y de drenaje.

La creación de obras ambientales, tales como: presas filtrantes que ayudan a controlar la erosión, defensas ribereñas y muchas más Los ingenieros hidráulicos, tienen la función de realizar diseños, luego materializarlos y operar las obras hidráulicas, a base de investigaciones, pues esta se apoya en gran manera de los resultados experimentales. Todas las teorías importantes para la ingeniería hidráulica, a su vez son sustentadas por el uso de

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instrumentos matemáticos, que van modernizándose de acorde a los tiempos; de todas maneras siempre se obtiene algún coeficiente o fórmula empírica, la cual resulta ser la manera en que se resuelven los problemas prácticos, luego de haberla determinado por medio de experimentos de laboratorio, de obras construidas y de operantes.

AREAS DE LA INGENIERIA HIDRAULICA:

La utilización del agua: Aunque parezca una tarea más sencilla pero no por ello menos importante en que se utiliza es sistemas de riego, en cómo conseguir agua para plantaciones tanto de productos de agricultura como en jardinería.

La obtención de energía hidráulica: En esta los ingenieros hidráulicos la obtienen del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

La potabilización: La potabilización también es un campo donde pueden ocupar un puesto los ingenieros hidráulicos, toda vez que se trata de sistemas relacionados con el agua y su depuración para sus diferentes utilizaciones en sector industrial, comercial, doméstico

La canalización: La canalización de aguas se destina para el transporte de fluidos, en este caso agua, y que se diferencia de las tuberías normalizadas en que están en la superficie y no van bajo tierra. Tanto la descripción de estos canales como su diseño es competencia de la ingeniería que nos ocupa.

La construcción: de estructuras en mares, ríos, lagos. Como diques, presas, represas, canales navegables o no, esclusas, muelles, puertos, rompeolas, etc. entre otras muchas construcciones.

INGENIERÍA SANITARIA

La ingeniería sanitaria es la rama de la ingeniería dedicada básicamente al saneamiento de los ámbitos en que se desarrolla la actividad humana. Se vale para ello de los conocimientos que se imparten en disciplinas como la hidráulica, la ingeniería química, la biología, la física, la matemática, la mecánica, electromagnetismo, la electromecánica, la Termodinámica, entre otras. Su campo se complementa y se comparte en los últimos años con las tareas que afronta la ingeniería ambiental, que extiende su actividad a los ambientes aéreos y edáficos.

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El hombre posee la necesidad de vivir en sociedad. Esto trae como consecuencia la formación de aglomeraciones humanas, las cuales traen muchos problemas que se agudizan cuando la población se forma sin un plan previo de ordenamiento. Entre los muchos problemas que traen las aglomeraciones urbanas, las que más interesan a la Ingeniería Sanitaria, son la aparición de enfermedades, en mayor cantidad, cuando no se cumplen los requisitos fundamentales de la higiene. Los problemas higiénicos producidos por las grandes urbanizaciones, que muchas veces se agudizan por la presencia de los animales que nos rodean, se traducen en definitiva en el deterioro del medio ambiente circundante, es decir, se produce lo que comúnmente llamaríamos contaminación. Los elementos del medio ambiente susceptibles de contaminación son, el aire y el agua y el suelo; que junto con los alimentos, la luz y el calor son los que se han dado a llamar los cinco elementos esenciales para la vida. Surge en consecuencia la necesidad de adoptar a través del vector que maneja la salubridad, todas las medidas que conciernen al mejoramiento de las condiciones de vida de la población y al cuidado de la salud colectiva.

Posiblemente el mayor logro de la ingeniería sanitaria fue la drástica disminución de las enfermedades de origen hídrico, como disentería, tifoidea, diarreas infantiles y otras. Tal logro fue alcanzado mediante el tratamiento de agua para consumo humano, clarificándola, filtrándola y desinfectándola. Estas prácticas comenzaron a hacerse en la edad contemporánea desde mediados del siglo XIX, y surge allí especialmente el nombre del médico inglés John Snow, que aunó en su estudio métodos de epidemiología y de ingeniería.

La Ingeniería Sanitaria se orienta a la gestión, planeación, análisis, diseño, desarrollo e implementación de tecnologías apropiadas que buscan ofrecer alternativas de solución a los diversos problemas de la comunidad y su entorno, haciendo uso de las tecnologías de punta en los diversos campos de las ciencias y del quehacer humano. Constituye, entonces, parte fundamental en la solución a los problemas de salud y medio-ambientales, una actividad que mediante la elaboración de modelos aplicados a la condición ambiental, busca conservar, mejorar y garantizar la salud pública y el bienestar de la comunidad.

ENFOQUE DE LA INGENIERÍA SANITARIA

El enfoque bajo el cual se orientan los objetivos de formación y el desarrollo curricular de Ingeniería Sanitaria obedece a un proceso de reflexión en el cual se analiza el contexto internacional, las metas del milenio planteadas por las Naciones Unidas y las dinámicas en el contexto nacional y regional de acuerdo con los avances en ingeniería y las necesidades locales, de acuerdo con lo anterior su busca direccionar un proceso formativo que presente:

Bases de la Ingeniería Civil en relación con el diseño de estructuras y en el conocimiento de materiales de ingeniería.

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Bases conceptuales y fortaleza en mecánica de fluidos e Hidráulica.

Fortalezas en Procesos biológicos, ambientales y unitarios.

Fundamentación en Termodinámica, Física, Matemática y biología, microbiología.

Fundamentos de Química y Química Ambiental.

Enfoque del suelo en cuanto a la capacidad portante y fundamentación en geología.

Elementos conceptuales que permitan exploración, explotación, tratamiento y distribución de aguas subterráneas.

Disponibilidad de agua subterránea. Hidráulica de acuíferos.

Formación en hidrogeología.

Enfoque hacia la hidrología de ecosistemas estratégicos con base en la disponibilidad de agua en los acuíferos y el diseño de sistemas de abasto y recolección de aguas.

Diseño de distritos de Riego, apoyo al campo (presas, distribución, manejo de caudales)

Enfoque en desarrollo sostenible hacia procesos constructivos con participación comunitaria.

Saneamiento básico rural y urbano.

Fortaleza en solución de problemas asociados con el recurso hídrico y gestión integral de residuos sólidos.

Nuevas tecnologías, modelación del recurso hídrico y automatización de proyectos.

PERFIL PROFESIONAL

El profesional con especialización de Ingeniería Sanitaria, presenta competencias propias de la disciplina y una sólida formación integral orientada hacia el compromiso social, que le permite incursionar en el mercado laboral como gestor, diseñador, operador, Constructor, administrador, coordinador o evaluador de proyectos de índole sanitario en el marco del desarrollo sostenible, generando alternativas de solución frente a los problemas de abastecimiento de agua para diversos usos, contaminación atmosférica, recolección, tratamiento, reutilización y disposición final de residuos líquidos y sólidos que afectan a las comunidades rurales y urbanas en el orden local, regional, nacional e internacional.

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Capacidades del Ingeniero Sanitario

Desarrollar sus actividades profesionales con alto grado de sensibilidad y compromiso social.

Combinar los conceptos de las ciencias básicas con áreas aplicadas orientadas hacia los procesos que se llevan a cabo en el ámbito de la Ingeniería Sanitaria.

Innovar, analizar y desarrollar actividades, labores y proyectos con creatividad.

Mostrar iniciativa hacia la permanente actualización en avances científicos y tecnológicos.

Generar alternativas técnicas y sociales para la recuperación y preservación del ambiente.

Poseer una visión integral para identificar, interpretar y proponer alternativas de solución a problemas sanitarios y ambientales.

Demostrar interés hacia el desarrollo de propuestas y tecnologías innovadoras, apropiadas y de fácil acceso a la comunidad que se transformen en soluciones concretas ante la problemática ambiental abordada.

INGENIERÍA VIAL Y DE TRANSPORTE

La ingeniería de transporte se ocupa de la planificación, diseño, operación y administración de las facilidades de cualquier modo de transporte con el fin de proveer un movimiento seguro, conveniente, economía y balanceada entre bienes y persona. Se relaciona con otras disciplinas como: planificación urbana, economía, psicología, diseño, comunicación social, ciencia política y estadística.

La ingeniería de transportes y su infraestructura tiene a su cargo el análisis y proyección de la demanda, el estudio de sistemas alternativos y el planeamiento y diseño de los sistemas que conforman las bases de esta actividad, este es el caso de medios de transporte masivo (metros), carreteras y pavimentos, aeropuertos, puertos y terminales de transporte. Para el diseño de carreteras y vías férreas el análisis se concentra en el trazo de corredores viales que permitan mayor eficiencia reduciendo el tiempo de viaje, costo de operación y mantenimiento al mínimo, la seguridad y el impacto sobre el medio ambiente.

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CARRERA, E. (2009) “Es la rama de la ingeniería que se dedica a planificar, diseñar y operar los medios que permitan el movimiento de personas y mercancías. La ingeniería de transporte puede considerarse también como la integración de un conjunto de conocimientos, mediante los cuales se aportan soluciones tecnológicas a los problemas relacionados con las infraestructuras, vehículos y sistemas de gestión , utilizando conocimientos y herramientas científicas muy variadas.”

AREAS DE LA INGENIERIA DE TRANSPORTE:

Ingeniería de puertos

Ingeniería aeronáutica

Ingeniería ferroviaria

-Un ingeniero civil especialista en Ingeniería de Transporte, usualmente debe tener conocimientos en las siguientes áreas:

Planificación de transporte

Economía del transporte

Transporte en modos activos (peatones y bicicletas)

Seguridad vial

Modelización de transporte

Contratación y concesiones

Ingeniería de tráfico

Transporte público y masivo

Operación de sistemas de transporte

Diseño de vías

Diseño Estructural de Pavimentos.

Gestión de Infraestructura Vial.

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Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS).

Asignaturas Electivas:

Fundamentos de Ingeniería de Tráfico Impacto Vial de Proyectos Urbanos Diseño de Pavimentos Taller de Diseño Vial Gestión de Infraestructura Vial Tecnología y Construcción de Pavimentos Asfálticos

INGENIERIA GEOTECNIA

La Ingeniería geotécnica es la rama de la Ingeniería civil que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra, aplicadas a las obras de Ingeniería Civil. AROHUANCA, R. “Es la rama de la Ingeniería que se ocupa del estudio de la interacción de las construcciones con el terreno, mediante el estudio de las propiedades de resistencia, las relaciones esfuerzo-deformación y las características generales de los suelos con el fin de establecer su comportamiento bajo cargas de diverso origen.”

Los ingenieros geotécnicos también investigan el riesgo para los seres humanos, las propiedades y el medio ambiente, derivados de la ocurrencia de fenómenos naturales o propiciados por la actividad humana tales como deslizamientos de terreno, hundimientos de tierra, flujos de lodo y caída de rocas.Los ingenieros geotécnicos investigan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas. 

Por ello, los ingenieros geotécnicos, además de entender cabalmente los principios de la mecánica y de la hidráulica, necesitan un adecuado dominio de los conceptos básicos de la geología y la geofísica. Es de especial importancia conocer las condiciones bajo las cuales determinados materiales fueron creados o depositados, y los posteriores procesos estructurales (procesos metamórficos, de sustitución, cristalización, etc.) que han sufrido.

Diseños para estructuras construidas por encima de la superficie incluyen cimentaciones superficiales (zapatas), cimentaciones semiprofundas (pozos), y cimentaciones profundas (pilotes). Presas y diques son estructuras que pueden ser construidas de suelo o roca y que para su estabilidad y estanqueidad dependen en gran

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medida de los materiales sobre los que están asentados o de los cuales se encuentran rodeados. Finalmente los túneles son estructuras construidas a través del suelo o roca y cuyo método constructivo depende en gran medida de las características del terreno que se verá afectado ,tipos y condiciones de materiales atravesados, condiciones hidrogeológicas, etc., lo que influye a su vez en la duración de la obra y en sus costes.

Los ingenieros geotécnicos también investigan el riesgo para los seres humanos, las propiedades y el ambiente de fenómenos naturales o propiciados por la actividad humana tales como deslizamientos de terreno, hundimientos de tierra, flujos de lodo y caída de rocas.

HISTORIA

Antiguamente, a la geotecnia se la identificaba como la mecánica de suelos y mecánica de rocas; pero el término se amplió para incluir temas como la ingeniería sísmica, la elaboración de materiales geotécnicos, mejoramiento de las características del suelo, interacción suelo-estructura y otros. Sin embargo, la geotecnia es una de las ramas más jóvenes de la ingeniería civil, donde su estudio es la principal disciplina de la ingeniería geológica por lo tanto, sigue evolucionando activamente.

Se considera a Karl Terzaghi como el padre de la ingeniería geotécnica y la mecánica de suelos.

KARL TERZAGHI

Ingeniero reconocido como el padre de la mecánica de suelos y de la ingeniería geotécnica. Desde el comienzo de su carrera dedicó todos sus esfuerzos a buscar un método racional para resolver los problemas relacionados con la ingeniería de suelos y las cimentaciones.

La coronación de sus esfuerzos se dio en 1925, con la publicación Erdbaumechanik, considerada hoy como el punto de partida de la mecánica de suelos. De 1925 a 1929 trabajó en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, donde inició el primer programa estadounidense sobre mecánica de suelos, y consiguió que esta ciencia se convirtiese en una materia importante en la Ingeniería Civil.

En 1938 pasó a la Universidad de Harvard donde desarrolló y expuso su curso sobre geología aplicada a la ingeniería, retirándose como profesor en 1953 a la edad de 70 años. Se nacionalizó estadounidense en 1943.

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Su libro Soil Mechanics in Engineering Practice, escrito en colaboración con Ralph B. Peck, es de consulta obligada para los profesionales de la ingeniería geotécnica. Está considerado entre los mejores ingenieros civiles del siglo XX.

SUELOS

Es un material proveniente de las rocas cuya formación está relacionada a procesos físico-químicos transcurridos en el tiempo. La formación de rocas se desarrolla en un ciclo que comienza en el interior de la tierra donde domina la temperatura (4000°C) y presión muy elevadas que forman el magma, este se desplaza y aflora a la superficie formando la roca ígnea, se enfría y es sometida a los efectos de los ácidos atmosféricos, cambios de humedad y temperatura formando un proceso de degradación denominado meteorización que las va fisurando, lentamente se convierte en roca sedimentaria. Estos bloques de roca sedimentaria afectadas por la intemperie producen compresiones que generan el cambio de sedimentaria a metamórfica, en esta fase sufren un acelerado proceso de desintegración debido a la humedad ambiental y otros agentes externos ocasionando que la superficie de la roca se deteriore dando origen a la formación de gravas, arenas y posteriormente suelos. En el cambio de roca a suelo se debe considerar los movimientos de las rocas debido a avalanchas o arrastres de corriente de agua y la acción de los vientos que desgastan la roca convirtiéndola en suelo. Una propiedad de los suelos que requiere análisis y estudio es la permeabilidad, que es la facilidad con que el agua puede fluir en su estructura cuya presencia altera el comportamiento del suelo ocasionando la consolidación, factor que requerirá un estudio geotécnico.

LA GEOTECNIA COMO ESPECIALIDAD

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Experimental en campo.- implica tomas de muestras lo más inalteradas posibles que se aproximen a las condiciones “in situ” para lograr un perfil estratigráfico que permita un mejor conocimiento del suelo de fundación.

Analítico.- la mayoría de las investigaciones están centradas de manera que permitan predecir la evolución de determinados fenómenos de los suelos que están sujetos a cargas o a efectos naturales (cambios de humedad y temperatura), que resulta muy complejo debido a la interacción de las fases liquida, sólida y gaseosa que conforman los suelos.

Experiencia profesional.- el diseño y construcción de infraestructuras conlleva a determinar estudios y metodologías para el análisis de los suelos mucho más próximos a la realidad según las características mecánicas, hidráulicas e ingenieriles que un profesional con la suficiente experiencia puede establecer al diseñar y/o construir las cimentaciones para estructuras como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, túneles y carreteras (compactación de terraplenes), estabilización de taludes, deformabilidad del suelo y estimar con mayor precisión los posibles asentamientos de las cimentaciones en edificaciones, etc.

INGENIERIA ESTRUCTURAL

ANGULO, K (2001) “La ingeniería estructural es una rama clásica de la ingeniería civil que se ocupa del diseño y cálculo de la parte estructural en las edificaciones y demás obras. Su finalidad es la de conseguir estructuras funcionales que resulten adecuadas desde el punto de vista de la resistencia de materiales.”

Se denomina a una especialidad de la ingeniería civil que se ocupa del cálculo y diseño de la parte estructural en elementos y sistemas estructurales tales como edificios, puentes, muros, muros de contención, presas, túneles y otras obras civiles. Un sistema está conformado por: vigas, columnas, losas, zapatas de cimentación, y otros. El objetivo de la ingeniería estructural es conseguir estructuras seguras, resistentes y funcionales que garanticen la vida y preserven los bienes de la comunidad.

La ingeniería estructural es la aplicación de la mecánica de medios continuos para el diseño de estructuras que soportan su peso propio (cargas muertas), más las cargas ejercidas por el uso (cargas vivas), más las cargas producidas por eventos de la naturaleza: vientos, sismos, nieve o agua.

El ingeniero estructural inicia su labor con un planteamiento arquitectónico que define dimensiones tanto en planta como en elevación, en esta etapa analiza el material a emplear (concreto, acero, madera, mampostería) así como realiza el pre dimensionamiento de los elementos estructurales (vigas y columnas), características de la cimentación, definición de escaleras, posición de ductos, etc.

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Luego analizara las fuerzas de reacción y las deformaciones bajo condiciones de equilibrio estático; el método de análisis más generalizado es el de la RIGIDEZ, en el que los elementos estructurales que confluyen en los nudos presentando una capacidad de resistencia y oposición a la deformación producida por las cargas.

Luego de la fase de diseño se pasa a la elaboración de planos y las especificaciones técnicas. Los planos deben ser claros, con indicaciones de los materiales a emplear, con detalles sobre los refuerzos, interrupciones de los elementos estructurales por la presencia de ductos, con indicaciones precisas de las dimensiones entre otros.

Tanto el análisis como el diseño estructural se apoyan en la estática y la dinámica, las condiciones de equilibrio pueden conducir a ecuaciones diferenciales, las edificaciones conforman sistemas hiperestáticos bajo condiciones de compatibilidad en las que intervienen las deformaciones que imponen las cargas sobre la estructura.

PRINCIPIOS ESTRUCTURALES

Carga estructural.- Son las solicitaciones mecánicas (fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos) que deben ser incluidas en el cálculo de los elementos mecánicos considerados como un sistema. Las cargas estructurales se pueden clasificar en:

Cargas muertas: actúan de forma continua y sin cambios significativos, se tienen el peso propio de la estructura, empujes de líquidos (dique), empuje de solidos (muro de contención), tensores (puentes) entre otros.

Cargas vivas: varían su intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura tales como: el tránsito en puentes, cambios de temperatura, acumulación de nieve o granizo, etc. Cargas accidentales: tienen su origen en acciones externas al uso de la estructura y cuya manifestación es de corta duración como eventos sísmicos o ráfagas de viento.

Aleatoriedad e incertidumbre.- Sobre el valor de las cargas actuantes, por lo que éstas deben ser tratadas como variables aleatorias por lo que un cálculo estructural seguro incluye determinar valores estadísticos asociados a la densidad de probabilidad de cada carga.

Método de los estados límites.- Muchas instrucciones técnicas y métodos recomendados usan este método consistente en identificar un conjunto de situaciones

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potencialmente peligrosas para la estructura, cuando el valor de cierta magnitud supera un cierto umbral.

PERFIL PROFESIONAL DEL INGENIERO ESTRUCTURAL

•Debe tener alto nivel en conocimientos y experiencia en el ámbito de las estructuras en la arquitectura y la edificación.

• Debe adquirir conocimientos avanzados en todos los ámbitos específicos de la profesión de Consultor Estructural: Geotecnia, Cimentación, Estructuras de Acero y Hormigón, Rehabilitación, Nuevos Materiales, Análisis Avanzada, Sismo...

• Capacidad de trabajo en equipo; preparación para la gestión de proyectos; introducción a la dirección de obras, tanto desde la dirección facultativa como de la dirección de ejecución, siempre dentro del ámbito estructural.

INGENIERÍA AMBIENTAL

Cuyo objetivo fundamental es analizar las implicancias de las actividades desarrolladas por el hombre sobre su hábitat y a su vez las del medio ambiente sobre la especie humana, siendo una especialidad reciente que ha involucrado los conceptos de la ingeniería sanitaria, debido a que tiene mucho que ver con la hidrología, hidráulica y también con geotecnia, ingeniería estructural y las construcciones, la química fundamental y biología, por tal razón los nuevos profesionales se asocian a ingenieros civiles con el fin de dar soluciones multidisciplinarias integrales a problemas de la sociedad.

En el campo de abastecimiento y tratamiento de agua para uso doméstico, el ingeniero ambiental ve sobre la demanda actual y futura para dimensionar las estructuras de tratamiento y abastecimiento (reservorios y redes de suministro de agua), así como de la disposición de aguas servidas o negras, que previo tratamiento se deba evacuar a los ríos o su uso en riegos, procurando minimizar los efectos de la contaminación de ríos, por elementos tóxicos de la actividad industrial, debiendo formular políticas integradas para reducir los efectos contaminantes a un mínimo tolerable.

El deterioro progresivo de las cuencas hidrográficas debido a la tala de bosques, donde las lluvias caen directamente al suelo que sin protección natural se erosionan rápidamente, ocasionando huaycos o deslizamientos de suelos fértiles que se vuelven

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improductivos. Es una situación similar a la enfermedad del cáncer, que se propaga hasta doblegar a quien la padece.

Es importante realizar los tratamientos de las agua contaminadas y campañas permanentes de socialización, de tal manera que se pueda realizar la recuperación de los ríos, donde en muchos de ellos los peces desaparecieron, debiendo existir una participación gubernamental activa, planificando una política de tecnología limpia e imponiendo a la comunidad estrictas medidas que incluyan fuertes sanciones

HISTORÍA

Aparente que la salud y el bienestar de una población están estrechamente relacionados con la calidad de su medio ambiente, las personas han aplicado ciertos principios para intentar mejorar esta última. Los romanos construyeron acueductos para prevenir sequías y proveer a la ciudad de Roma de una fuente de agua limpia y saludable. En el siglo XV, Baviera creó leyes para restringir el desarrollo y la degradación de zonas alpinas críticas para el abastecimiento de agua de la región.

La ingeniería ambiental moderna tuvo sus comienzos en Londres a mediados del siglo XIX, cuando se estableció que una red de alcantarillado adecuada podría reducir la incidencia de enfermedades transmitidas por el agua como el cólera. La introducción desde ese entonces de la purificación de agua y del tratamiento de aguas residuales ha transformado a las enfermedades transmitidas por el agua de principales causas de muerte a rarezas en los países industrializados.

En muchos casos, conforme las sociedades fueron creciendo, algunas acciones tomadas por ellas para lograr beneficios ambientales tuvieron un impacto negativo a largo plazo sobre otros aspectos de la calidad de su medio ambiente. Un ejemplo de esto es la aplicación generalizada del DDT para controlar pestes agrícolas en los años que siguieron a la Segunda Guerra Mundial. Mientras que los beneficios agrícolas y sanitarios del químico resultaron ser excepcionales (las cosechas crecieron dramáticamente, reduciendo así sustancialmente la incidencia del hambre en el mundo, y la malaria fue controlada más efectivamente que nunca), numerosas especies fueron empujadas al borde de la extinción debido al impacto del DDT sobre sus ciclos reproductivos. El libro Primavera silenciosa, en el cual Rachel Carson ofrece una vívida narrativa de estos hechos marca el nacimiento del movimiento ambientalista moderno y el desarrollo de la actual rama de la "ingeniería ambiental".

En la actualidad la ingeniería ambiental juega un importante papel en la elaboración de proyectos, sometidos a procesos de evaluación de impacto ambiental.

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En pocas palabras, el cometido principal de la ingeniería ambiental consiste en proteger al medio ambiente de mayor degradación, preservar las partes de éste que se encuentran en buenas condiciones, y mejorarlo y revitalizarlo donde sea necesario.

PERFIL PROFESIONAL

Profesional con un sólido conocimiento en Ciencias Básicas orientadas al medio ambiente y su relación con los procesos productivos.

Realiza el estudio de impacto ambiental de los desarrollos industriales y tecnológicos, identificando sus puntos vulnerables y apoyando de manera práctica sus procesos para que cumplan con la normativa vigente.

Comprende el equilibrio entre el impacto ambiental que genera el proyecto y los requerimientos del país para su desarrollo.

Tareas o actividades específicas que se realizan en la profesión.

INGENIERÍA SÍSMICA

VILLAREAL, G (2006) La Ingeniería Sismo-Resistente, es parte de la dinámica estructural, que estudia el comportamiento de las edificaciones ante la acción sísmica e investiga los métodos de cálculo estructural, que garantizan su buen comportamiento y seguridad estructural ante los sismos

Debido a que la humanidad ha sido afectada por intensos sismos que causaron millones de muertes y daños materiales muy considerables, se origina la ingeniería sísmica, que planifica y diseña las construcciones, según la actividad sísmica de cada zona o país.

La ingeniería sísmica, integra los conceptos provenientes de la geología, geotecnia, comportamiento dinámico de los materiales, ingeniería estructural, y los análisis de riesgos y vulnerabilidad, para medir el efecto de los sismos en las construcciones, de tal manera que se logre diseños que resistan los sismos sin derrumbarse, reduciendo al mínimo el riesgo de pérdidas humanas y materiales.

Estudia las aceleraciones, velocidad y desplazamientos máximos probables de los terrenos de cimentación, cuando sean sacudidos por los sismos, que permitan un diseño estructural de la edificación y analizar las fuerzas y deformaciones que se puedan presentar. También investiga la interacción de la construcción y el suelo, las relaciones constructivas de materiales térreos, del concreto y acero al ser sometidos a efectos cíclicos intensos y repetitivos.

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PRINCIPALES OBJETIVOS

Los principales objetivos de la ingeniería sísmica son:

Entender la interacción entre los edificios y la infraestructura pública con el subsuelo.

Prever las potenciales consecuencias de fuertes terremotos en áreas urbanas y sus efectos en la infraestructura.

Diseñar, construir y mantener estructuras que resistan a la exposición de un terremoto, más allá de las expectaciones y en total cumplimiento de los reglamentos de construcción.

Una estructura apropiadamente diseñada no necesita ser extraordinariamente fuerte o cara. Las más poderosas y costosas herramientas para la ingeniería sísmica son las tecnologías de control de la vibración y en particular, el aislamiento de la base o cimentación.

CONCLUSIÓN

Esta monografía se realizó para poder conocer en amplitud todas las ramas de la ingeniería civil, y hemos podido ver que cada una de ellas es muy importante para

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nuestra carrera, y pasando el tiempo se ha ido desarrollando un poco más, como es el caso de la Ingeniería Hidráulica, que se aplicó desde la prehistoria, y una más actual que es la Ingeniería Sísmica.

Por ello de acuerdo a lo desarrollado en esta monografía, existen diversas ramas de la ingeniería civil, en el cual cada ingeniero civil se puede especializar en alguna de ellas, de acuerdo a lo que le guste y si presenta el perfil profesional. Pero antes de hacer dicha especialización se debería informar de todo acerca de la rama, y por ello también desarrolle esta monografía, para poder ayudar en su elección y dicha rama sea adecuada para cada uno.

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BIBLIOGRAFÍA

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ANEXOS

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INGENIERÍA DE CONSTRUCCION

INGENIERÍA DE TRANSPORTE

INGENIERÍA SÍSMICA

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