RAMAS DE LA INGENIERÍA CIVIL: 2015

lunes, 27 de abril de 2015

LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL

Ingeniería estructural

¿Qué se entiende por estructura?

Puede definirse, en general, una estructura como: ...conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido.

INGENIERÍA ESTRUCTURAL

El termino ingeniería estructural se aplica a la especialidad de la ingeniería civil que permite el planeamiento y el diseño de las partes que forman el esqueleto resistente de las edificaciones
más tradicionales como edificios urbanos, puentes, estructuras
de desarrollo hidráulico y otras.
Estructura

Se conoce con el nombre de estructura a toda construcción destinada a soportar su propio peso y la presencia de acciones exteriores (fuerzas, momentos, cargas térmicas, etc.) sin perder las condiciones de funcionalidad para las que fue concebida ésta.

https://www.youtube.com/watch?v=tqzU6vWQAOw

INGENIERÍA HIDRÁULICA

La hidráulica es una de las ramas de la Ingeniería y se ocupa de la proyección y ejecución de obras relacionadas con el agua, sea para su uso, como en la obtención de energía hidráulica, la irracional, potabilización, canalización u otras, sea para la construcción de estructuras en mares, ríos, lagos, o entornos similares, incluyendo, por ejemplo, diques, represas, canales, puertos, muelles, esclusas, rompeolas, adecuación de entre otras construcciones.

Áreas de actividad
Los ingenieros hidráulicos se ocupan de diseñar, construir y operar las obras hidráulicas, valiéndose principalmente de la investigación, dado que la ingeniería hidráulica se sustenta, casi en un 90%, en resultados experimentales.

Ramas de la ingeniería hidráulica

Los temas tratados por la ingeniería hidráulica, siendo muy ámplios, naturalmente permiten la especialización en los diversos temas. Estas especializaciones se logran mediante cursos de licenciatura, post-grado, maestrías, y doctorados. Algunas de estas ramas se presentan a seguir.

Ingeniería fluvial

El ingeniero hidráulico con especialización en hidráulica fluvial estudia las intervenciones del hombre sobre los ríos, ya sea para la adecuación al sistema de aprovechamientos del recurso hídrico, la disminución de riesgos de daños por inundación, o bien por la intersección del río con una obra de infraestructura (carretera, ferrocarril, conducciones, etc.).1

El ingeniero fluvial debe tener también conocimientos de hidrología,transporte sólido, dinámica fluvial y geomorfología fluvial.

Ingeniería sanitaria

La ingeniería sanitaria, por su importancia, es considerada en muchos países como una carrera separada, en otros países es considerada una especialización de la ingeniería hidráulica. Se ocupa de diseñar, construir y operar:

El Ingeniero sanitario tiene sólidos conocimientos de hidráulica, y además domina los procesos físico químicos y bacteriológicos relacionados con el tratamiento del agua, tanto para su potabilización, como para su descontaminación antes de ser devuelta al ambiente.

BOCATOMA

Las bocatomas construidas técnicamente constan en general de las siguientes partes:

Compuerta de control y cierre de la compuerta;

Dispositivo para medir los niveles, aguas arriba y aguas abajo de la compuerta de control. Estos pueden ser simples reglas graduadas o pueden contar con medidores continuos de nivel y trasmisores de la información al centro de operación, el que puede contar con mecanismos para operar a distancia la compuerta;

Si se encuentran en ríos y arroyos, generalmente constan también de:

Un vertedero para fijar la sección del curso de agua, tanto planimétricamente, como en cota, evitando de esta forma la migración del curso de agua en ese punto y su socavación, lo que podría dejar la bocatoma inoperante;

Un canal de limpieza, provisto de compuertas, para permitir el desarenamiento de la aproximación a la bocatoma.

Frecuentemente se completa la bocatoma con una reja y un desarenador, para evitar que el transporte sólido sedimente en el canal dificultando los trabajos de mantenimiento del mismo.

https://www.youtube.com/watch?v=R0mCKM-oQQY

INGENIERÍA GEOTÉCNICA

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, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, etc.

Obligaciones de un Ingeniero Geotécnico

Los ingenieros geotécnicos generalmente trabajan en el área de la ingeniería civil y ayudan con la construcción de presas, vertederos, diques y túneles. Los ingenieros geotécnicos se especializan en la evaluación del suelo para determinar la pertinencia de un área en particular para el propósito de la construcción. Las áreas de encuesta para los sumideros o los terremotos, la creación de modelos hechos a computadora, el análisis de la estabilidad en subidas y el empleo en el trabajo de laboratorio son algunas de las tareas que los ingenieros geotécnicos realizan durante un día laboral normal

Importancia De La Geología En La Ingeniería Civil

En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá más geología en el campo y en la práctica que la que puede enseñarle en las aulas o en el laboratorio de una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han incluido los principios básico de la geología. Merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con más pausa a través del trabajo.

 Conocimiento sistematizados de los materiales.
 Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. Los edificios, puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algún material natural.
 Las excavaciones se pueden planear y dirigir más inteligentemente y realizarse con mayor seguridad.
 El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la hidrología subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniería práctica.
 El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de erosión, su transporte y sus sedimentaciones, es esencial para el control de las corrientes, los trabajos de defensa de márgenes y costas los de conservación de suelos y otras actividades.
 La capacidad para leer e interpretar informes geológicos, mapas, planos geológicos y topográficos y fotografía, es de gran utilidad para la planeación de muchas obras.

Geología en Obra Hidráulicas

La geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.
Pozos de punta captación: la mayoría de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniería civil no tienen la magnitud de otros proyectos. Por fortuna, se dispone de otros medios para madeja el agua freática en trabajos pequeños. Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se compone básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captación para abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de la excavación más profunda; así el material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, al sólido; de esta manera se facilita el avance de la excavación y se elimina los problemas causado por el agua. El control del agua freática en la obras de construcción urbana, también es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en un estricto conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geología urbana.

Cimentación de presas: la construcción de una presa almacenadora de agua altera más las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación.

Obra de control fluvial: desde hace más de 3000 años el hombre ha tratado de amansar algunos de los grandes ríos del mundo. Las primeras obras de ingeniería civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial es esencia la regulación de la corriente natural del río dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviación del curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control consiste en regular la avenida.

Geología en obras viales

La geología en obra viales juega un papel muy importante pues la mayoría de las carreteras, túneles, y demás obras viales utilizan la geología para realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ahora veremos algún ejemplo donde se aplica la geología.

Perforación de Lumbreras: una de las partes más especializadas en las excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera; por cierto, la perforación de lumbreras es una operación de construcción compartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las galerías de las grandes minas son obras de contratistas en ingeniería civil y muchos ingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras en obras civiles.

Cimentación de Puentes: como antecedente necesario deberá recalcarse la gran importancia de la geología en la cimentación de los puentes. Por muy científicamente que esté diseñada una columna de un puente, en definitiva el peso total del puente y las cargas que soporta deberán descansar en el terreno de apoyo. Para el ingeniero estructural las columnas y los estribos de un puente no son realmente “interesantes”. Sin embargo, debe prestarles un interés más que pasajero, ya que muy menudo el diseño de las cimentaciones compete al ingeniero estructural responsable del diseño de la superestructura.

Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviación modernos tienen que se áreas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos para volar en los alrededores.

Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relación tan estrechamente con la geología como las carreteras. Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias.

GEOLOGÍA EN EDIFICACIONES

La geología en las edificaciones constituye la zapata en la cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre la cual nosotros los ingenieros civiles debemos construir.

Sino se realizan los estudios del suelo debido la mayoría de las edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difíciles de reparar estando ya la edificación terminada. Ahora veremos un ejemplo de la explotación de canteras para conseguir la piedra para las edificaciones.

https://www.youtube.com/watch?v=JOSrqwek3jg

LA INGENIERÍA DEL TRANSPORTE

La Ingeniería del transporte es la rama de la ingeniería civil que trata la planeación, el diseño, operación y administración de las facilidades de cualquier modo de transporte con el fin de proveer un movimiento seguro, conveniente, económico y ambientalmente amigable de bienes y personas. La ingeniería de transporte es una de las áreas de la ingeniería que más se relaciona con otras disciplinas, como: planificación urbana, economía, psicología, diseño, comunicación social, ciencia política y estadística.

Planificación de transporte

La planificación del transporte se define como un proyecto que estudia demandas presentes y futuras de movilidad de personas y material. Estos proyectos están precedidos por estudios de movimientos y necesariamente involucran a los diferentes medios de transporte. Está estrechamente relacionado con el campo de la ingeniería de tráfico (transporte).

OBJETIVO

En la planificación de transporte no hay objetivo único, sino que puede haber varios. La finalidad es la obtención de un sistema de transporte eficiente, seguro, de acceso a todas las personas y ambientalmente amigable. Es también deseable que el sistema de transporte esté en consonancia con el desarrollo urbano. Sin embargo, el planificador de transporte enfrenta un trade-off entre la calidad del servicio que se presta y los recursos que se deben destinar, haciendo que se busque un equilibrio entre los obtenido contra lo gastado.

Líneas de trabajo

Las principales líneas de trabajo del planificador son:

Conocimiento de los diferentes medios de transporte y sus características
Analizar la demanda existe de cada modo de transporte.
Planificar las redes y su relación con el entorno (paradas, rutas y frecuencia)
Diseñar sistemas de prioridad para el transporte público
Analizar las necesidades de las estaciones (servicios, accesos, localización,...)
Estudios de intermodalidad
Estrategias y planificación de transporte público
colegio

Transporte por carretera

Transporte marítimo

Portal Náutico

Transporte aéreo

Portal Aviación

Infraestructura

Transporte ferroviario

Portal Ferrocarriles

Transporte por continente

https://www.youtube.com/watch?v=r5QwQzBz6J8

INGENIERÍA DE MATERIALES

La ingeniería de materiales es una rama de la ingeniería que se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades. Esta ingeniería está muy relacionada con la mecánica y la fabricación. el Ingeniero de Materiales en uno de los perfiles más demandados en todo el mundo para la investigación, el desarrollo y la innovación, siendo un profesional de futuro en la industria.

Los objetivos del Ingeniero de Materiales son dominar al máximo nivel las técnicas avanzadas de producción y transformación de los materiales y ser capaz de contribuir al desarrollo de materiales nuevos y de nuevos procesos de producción. En el mundo cambiante de las nuevas tecnologías del siglo XXI, el Ingeniero de Materiales va a ser un agente imprescindible en la selección de materiales para todas las áreas de la ingeniería y en particular en el mundo del diseño.

Metales: Tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades.

Cerámicos: Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos.

Polímeros: Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas. Los polímeros termoplásticos, en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen buena ductibilidad y conformabilidad; en cambio, los polímeros termoestables son más resistentes, a pesar de que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los hacen más frágiles. Tienen múltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos electrónicos.

Semiconductores: Su conductividad eléctrica puede controlarse para su uso en dispositivos electrónicos. Son muy frágiles.

Materiales compuestos:

¿Que es el concreto?

El concreto es la mezcla de cemento, agregados inertes (arena y grava) y agua, la cual se endurece en un cierto tiempo formando una piedra artificial

normas para la correcta mezcla del concreto tenemos:

-El agua que se va a usar para la mezcla de concreto debe ser limpia, generalmente el agua que se puede beber, es buena para preparar el concreto.

-Recuerde que la arena y la grava no se deben medir a paladas ni a carretilladas ya que siempre quedan llenas con cantidades diferentes; para medir se debe usar un mismo recipiente.

-El concreto se hace de una mezcla de ¾ partes de arena y grava y la otra cuarta parte de agua y cemento. (75% de arena y grava y 25% cemento y agua).

https://www.youtube.com/watch?v=C5imf0aTWtg

Integrantes:
Oscar Infante Montañez
Manuel Caceda Revilla
Niky Ortega
Karen Bances
Patty Roldan
Jasmin Vasquez