INGENIERIA CIVIL

La ingeniería civil ha sido uno de los más importantes motores para el desarrollo del mundo y es uno de los factores fundamentales de la actual noción de bienestar de la sociedad moderna. Es conocido, aunque muy a menudo  pasado por alto, que la ingeniería civil suministra las herramientas y procedimientos para dotar de infraestructura a todas las modalidades del transporte, a la generación, transmisión y distribución de energía, a la agricultura y la ganadería, a la educación y la investigación, a la salud humana y animal. Este cubrimiento de tan amplio espectro abre las puertas a una trascendental incidencia de tal disciplina en la macro y microeconomía de un país, si tiene en cuenta que la actividad constructora demanda desde mano de obra no calificada, fundamental para los países en vías de desarrollo, hasta mano de obra altamente especializada para el diseño y construcción de obras de envergadura como presas de embalse, puentes de grandes luces, túneles y otras obras para actividades de tipo industrial y comercial.

Por otra parte, la actividad constructora estimula el desarrollo industrial con mercados que admiten alguna economía de escala, incluso en países en vías de desarrollo. Industrias paralelas como las de los grandes sistemas de financiamiento, la explotación de canteras, la fabricación de carpinterías metálicas y de madera, los sistemas de seguridad, ascensores, vidrios, los sistemas de fachada y de muros divisorios, alambre, clavos y puntillas, aire acondicionado y ventilación, iluminación y suministro de electricidad y una enorme cantidad de productos adicionales pero necesarios, dan soporte a las economías nacionales a partir de la construcción. Muchos ingenieros civiles y de otras actividades encuentran atractivos trabajos en las actividades paralelas a la construcción. Tales consideraciones son un motivo más que suficiente para enaltecer la ingeniería civil y estimular la formación de nuevos, ingeniosos, innovadores y entusiastas profesionales que produzcan diseños y construcciones más económicas, conservando la seguridad y funcionalidad mínimas exigidas por una buena práctica profesional. Construcciones así concebidas y Llevadas a la realidad darán más oportunidades para que las clases menos favorecidas dispongan de vivienda y servicios básicos, al tiempo que impulsaran de manera decidida la economía de una nación, aumentando el bienestar y el nivel de vida de sus ciudadanos.

Historia de la ingeniería civil
Se podría decir que la ingeniería comenzó cuando los humanos empezaron a ingeniarse artículos para su vida cotidiana. Los primeros hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir sus alimentos, pieles y construir armas de defensa como hachas, puntas de lanzas, martillos etc. El desarrollo de la ingeniería comenzó con la revolución agrícola (año 8000 a. C.) cuando las tribus dejaron de ser nómadas para cultivar sus productos y criar animales comestibles.
A partir de que el hombre aprendió a convivir en grupo de manera sedentaria, surgen tres prioridades fundamentales: la construcción de viviendas, la disposición de agua potable e instrumentos para sus requerimientos cotidianos. Fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros civiles de la historia.
Hasta épocas relativamente recientes, bajo el término arquitecto se englobaba a la persona que dominaba los conocimientos arquitectónicos, estructurales, geológicos, hidráulicos… necesarios para la construcción de las obras civiles, militares y máquinas de las distintas épocas. Comulga con esta visión los 10 libros de Marco Vitruvio (siglo I a. C.) "De Architectura", en los que se tratan temas hoy día asociados a la moderna arquitectura, la ingeniería civil, militar y mecánica. Es tras el Renacimiento cuando el desarrollo del conocimiento y las nuevas demandas sociales obligan a la especialización de las ramas.
Las grandes culturas milenarias; por ejemplo, la griega, la egipcia, la romana, entre otros, resolvieron adecuadamente sus problemas sin tener ningún título de ingeniero, sin embargo, aquéllas grandes constructores de pirámides, templos, ductos subterráneos de agua potable y drenajes poseían amplios conocimientos de matemáticas, y tenían claras las expectativas de su pueblo, las cuales resolvieron acertadamente.  Tales constructores fueron los primeros ingenieros de la humanidad. No había escuelas públicas (ni privadas) mucho menos clases de ingeniería. El conocimiento en esos temas lo proporcionaban en los templos, y sólo un grupo muy pequeño de la población, llamados sacerdotes, poseía el entendimiento necesario para llevar a cabo las grandes construcciones.

Los egipcios realizaron algunas de las obras más grandiosas de la ingeniería de todos los tiempos, como el muro de la ciudad de Menfis. Tiempo después de construir el muro, Kanofer, arquitecto real de Menfis, tuvo un hijo a quien llamó Imhotep, a quien los historiadores consideran como el primer ingeniero conocido.
Teniendo en cuenta el conocimiento limitado de la geometría y la falta de instrumentos de ese tiempo, fue una proeza notable la construcción de las pirámides.

También construyeron diques y canales, y contaban con sistemas complejos de irrigación. Cuando la tierra de regadío era más alta que el nivel del río, utilizaban un dispositivo denominado cigueñal “shaduf" para elevar el agua hasta un nivel desde el cual se dirigía hacia la tierra.
Lo que parece sorprendente hoy día es que muchos de esos antiguos dispositivos sigan en uso cotidiano en Egipto.
Luego llegó la Edad Media con su régimen feudal. El feudo era autónomo en todos los sentidos, incluyendo la defensa militar de la tierra. La producción no era muy grande pues no era necesario. Pero la peste negra acaba con todo un tercio de la población del continente Europeo. Esto provocó la desaparición de los feudos y inicio del régimen de los burgos.

Hasta esa fecha, más o menos de 1500, la ingeniería se había enfocado en la minería, la metalurgia y la construcción de caminos y ductos de agua potable. Existen algunos libros de gran  valía de aquella época tales como tratado, de  Glido Toglieta, escrito en 1587 que describe con gran detalle la técnica de la construcción de caminos. En 1622 apareció la obra de Nicolás Bergier, Carreteras de Imperio Romano. Hacia 1700, los gobiernos de las ciudades emergentes empezaron a destinar fondos públicos para la construcción de redes del abastecimiento de agua y drenaje para el desalojo de las aguas de albañal.

Respecto ala enseñanza formal, desde el siglo XII se fundaron las universidades de París, Oxford y Cambridge. La educación básica medieval era llamada trivium, en el siguiente grado de enseñanza era quatrivium. La reformas de la escuelas del Medievo hacia el año 1000 en Italia, provocó que casi cualquiera persona pudiera estudiar en la escuelas públicas. A pesar de eso, la educación estaba controlada por el clero.

La primera escuela de ingeniería  que registra la historia es la Ecole des Pontses Chausées( Escuela de puentes y pavimentos) creada en Francia en 1792; Aunque Colbert J. B., en 1646, habían un cuerpo de ingenieros franceses de carácter militar. La escuela de Puentes  formó, con bases y estudios científicos, a los primeros ingenieros civiles mecánicos encargados de la construcción de todo tipo de puentes y carreteras.

Se dice que algunos de los 21 puentes del río Sena fueron construidos por ingenieros egresados de aquélla institución, la cual influyó grandemente en el desarrollo de la ingeniería civil en el mundo entero. También fue la primera escuela cuyos egresados trabajaron en empresas privadas, los dueños, viendo la enorme utilidad de contar con personal capacitado científicamente para resolver los problemas que se presentaban en sus incipientes procesos de producción, incitaron al Estado a la creación de otras escuelas similares.

El gran cambio vino con la primera Revolución Industrial en Inglaterra. Empezó con la máquina de vapor de James Watt en 1765, que sustituye la fuerza del hombre, de ahí vinieron los barcos, trenes y minas, todos ellos requirieron de muchos ingenieros entre ellos y sobre todo de los Ingenieros civiles, ya que ellos se encargaban de gran parte de la construcción de las vías, caminos, puentes, y fábricas.

De ahí para acá la Ingeniería ha tomado un papel muy importante en el desarrollo de la sociedad, ya que desempeño un papel similar con la segunda revolución en los Estados Unidos, en adelante se ha vuelto una pieza fundamental hasta en la actualidad.

La ingeniería civil contemporánea tiene su origen entre los siglos XIX y XX, con el desarrollo de modelos matemáticos de cálculo. Los trabajos de Castigliano, Mohr o Navier entre otros, permitieron abordar analíticamente los esfuerzos internos que se producían en estructuras, caudales y suelos a las que éstas eran sometidas para estimar sus magnitudes. Esto permitió el diseño eficiente de obras civiles. 

Ingeniería civil

No existe una definición única de la ingeniería civil que sea compartida por la mayoría de los profesionales dedicados a esta actividad. No, obstante, es posible concebirla como aquella parte de la ingeniería que busca poner a disposición de la comunidad los recursos de la naturaleza y algunos de los producidos por la humanidad, de manera armónica, segura y económica, afectando al mínimo el medio ambiente. La funcionalidad de las construcciones está relacionada con su desempeño durante su vida útil, es decir, durante el tiempo que se supone debe durar en operación. Una construcción debe funcionar correctamente. Por ejemplo, las puertas y ventanas de un edificio deben abrir y cerrar sin tener que forzarlas y una carretera debe permitir que los vehículos transiten por ella. La economía de una obra está relacionada con su costo de construcción. Por ejemplo, no tiene lógica construir una casa con muros mucho más gruesos de lo que es necesario. A muros más gruesos, mayor costo. La construcción debe costar lo justo, de lo contrario no será económica. El hecho de albergar seres humanos exige que una construcción sea segura; de presentarse fallas graves puede haber heridos o pérdida de vidas, además de perderse la inversión. Si una construcción se hace más segura de lo necesario, usualmente costara más. De esto se deduce que las nociones de seguridad y economía van en direcciones contrarias. Por tanto, debe haber un justo balance entre ellas para que la construcción resulte apropiada. Una construcción debe afectar al mínimo el medio ambiente, de tal suerte que haya una convivencia pacífica entre el desarrollo y la naturaleza. La estética hace parte de este trascendental concepto. Una construcción no solo no debe afectar el medio ambiente, sino que en lo posible debe servir para embellecer una región o lugar. Aunque algunos interesados en el tema puedan considerar incompleto e incluso inconveniente este intento de definición de la ingeniería civil, existe un factor difícil de cuestionar: de una u otra manera, el objetivo final de la ingeniería civil es la construcción. Sin construcciones de diferente naturaleza ningún producto puede ponerse al servicio de la comunidad. Esto es indiscutible. Todos los estudios, diseños, especificaciones, términos de referencia para concursos de méritos, documentos de licitación, planes financieros, programación de obras, análisis de fuentes de materiales ,costos de materiales y muchas otras actividades necesarias para una futura construcciones hacen porque algo se piensa construir. En otras palabras, nada de lo anterior se hace como ejercicio teórico en abstracto, por la sencilla razón de que cuesta dinero. Si bien es cierto que la definición misma de la ingeniería civil podría estimular interminables e inútiles discusiones, el objeto parece claro y en opinión del autor lanzarse a discutirlo es una mala manera de perder el tiempo.

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La Ingeniería civil Según Wiki

La ingeniería civil es la rama de la ingeniería que aplica los conocimientos de física, química, cálculo y geología a la elaboración de infraestructuras, obras hidráulicas y de transporte. La denominación "civil" se debe a su origen diferenciado de la ingeniería militar.
Tiene también un fuerte componente organizativo que logra su aplicación en la administración del ambiente urbano principalmente, y frecuentemente rural; no sólo en lo referente a la construcción, sino también, al mantenimiento, control y operación de lo construido, así como en la planificación de la vida humana en el ambiente diseñado desde esta misma. Esto comprende planes de organización territorial tales como prevención de desastres, control de tráfico y transporte, manejo de recursos hídricos, servicios públicos, tratamiento de basuras y todas aquellas actividades que garantizan el bienestar de la humanidad que desarrolla su vida sobre las obras civiles construidas y operadas por ingenieros.

Áreas del conocimiento

Los conocimientos necesarios para ejercer de ingeniero civil son:

·         Conocimientos de cálculo de esfuerzos y deformaciones en estructuras ante diferentes acciones (comportamiento de las vigas de un puente ante el paso de un tren, de una presa ante la presión hidrostática del agua que retiene, de una zapata al transmitir el peso de la estructura que sustenta al terreno.

·         Conocimientos de los materiales que se utilizarán en la ejecución de la obra (resistencia, peso, envejecimiento, etc.).

·         Conocimientos del comportamiento del terreno ante las solicitudes de las estructuras que se apoyen en él (capacidad portante, estabilidad ante dichas solicitaciones, etc.).

·         Conocimientos de Hidrología para el cálculo de avenidas o caudales para el diseño de presas o azudes, dimensionamiento de luces de puentes, etc.

·         Conocimiento de técnicas de cálculo de aforos para el dimensionamiento de las carreteras, etc.

·         Conocimientos de estética, de historia, de arte, del paisaje, etc.

·         En España, al igual que en Francia, conocimientos de urbanismo y de ordenación del territorio, que le permiten comprender las fuertes implicaciones territoriales y de ordenación poblacional que suponen las grandes obras de infraestructura.

·         Y, por supuesto, conocimiento de los procedimientos, técnicas y maquinaria necesarios para la aplicación de los conocimientos anteriores.

En general, existe un gran número de posibles soluciones técnicas para un mismo problema y muchas veces ninguna de ellas es claramente preferible a otra. Es la labor de un Ingeniero Civil conocer todas ellas para descartar las menos adecuadas y estudiar únicamente aquellas más prometedoras, ahorrando así tiempo y dinero. Es también labor del Ingeniero Civil el conocimiento de las posibles formas de ejecución de la solución adoptada o de la maquinaria disponible para ello. Debe, además, tener los conocimientos necesarios para evaluar los posibles problemas que se puedan presentar en la obra y adoptar la decisión correcta, considerando, entre otros, aspectos de carácter social y medio ambiental.

Por todo ello, además de una sólida formación, es vital en la labor de un Ingeniero Civil una dilatada experiencia laboral, que le permita reconocer a simple vista el problema y adoptar soluciones que hayan demostrado su fiabilidad en el pasado.

Campos de aplicación

Su campo de aplicación es muy amplio. Estarían, por ejemplo, las infraestructuras del transporte:

·         Aeropuertos

·         Autovías

·         Carreteras

·         Vías férreas

·         Puertos

·         Puentes

·         Redes de transporte urbano

Las obras hidráulicas:

·         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

La intervención sobre problemas de estabilidad del terreno.

Las estructuras que componen las obras anteriores.

·         Terraplenes

·         Desmontes

·         Obras de contención de terreno

·         Túneles

·         Zapatas

·         Pilares

·         Vigas.

·         Estribos de puentes

En general, las obras de Ingeniería Civil implican el trabajo una gran cantidad de personas (en ocasiones cientos y hasta miles) a lo largo de lapsos que abarcan desde unas pocas semanas o meses hasta varios años.

Debido al elevado coste de los trabajos que se acometen (piénsese en el coste de una autovía o de una línea de ferrocarril) buena parte de los trabajos que se realizan son para el Estado, o bien para grandes compañías que pretenden la explotación de una infraestructura a largo plazo (autopistas y túneles de peaje, compañías de ferrocarril, etcétera). Sin embargo, sus técnicas son también aplicadas para obras semejantes a las anteriores pero de más pequeña escala, como podrían ser:

·         La contención de un terreno difícil en la excavación para la cimentación de un edificio.

·         La ejecución de la estructura de un edificio.

·         El diseño y ejecución de los sistemas de distribución de agua potable y alcantarillado de una pequeña población (incluyendo las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP), equipos de bombeo, estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR), etc.

·         El diseño y urbanización de las calles de una pequeña población

Además, son también competencia de un Ingeniero Civil:

·         La planificación, diseño y control de los sistemas de transporte urbano, incluyendo el diseño de intercambiadores y la creación de nuevas líneas o modificación de las existentes.

·         Adopción de nuevos sistemas de transporte que no existan en ese momento, como líneas de metro o metro ligero (más comúnmente conocido como tranvía).

·         Planificación, ejecución y administración de plantas de tratamiento o incineración de residuos y vertederos.

·         Labores auxiliares de ingeniería (control de calidad, ensayos de laboratorio, supervisión de temas de seguridad y salud).

·         Mantenimiento de todas las anteriores

De esta forma, un Ingeniero Civil no se limita a las grandes obras de infraestructura, muy raras debido a su elevado coste.

Ramas de la ingeniería civil

Ingeniería Estructural

La ingeniería estructural se encarga de estimar la resistencia máxima de elementos sometidos a cargas variables, cargas permanentes y cargas eventuales (sismos, vientos, nieve, etc.), procurando un estado de servicio mínimo al menor costo posible.

Ingeniería Geotécnica

La ingeniería geotécnica se encarga de estimar la resistencia entre partículas de la corteza terrestre de distinta naturaleza, granulometría, humedad, cohesión, y de las propiedades de los suelos en general, con el fin de asegurar la interacción del suelo con la estructura. Además realiza el diseño de la cimentación o soporte para edificios, puentes, etc.

Ingeniería Hidráulica (también conocida como ingeniería de recursos de agua)
La ingeniería hidráulica es una de las ramas más antiguas de la ingeniería civil, ya que está presente desde los romanos tradicionales. 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 irrigación, 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, rompeolas, entre otras construcciones. También hace referencia a las maquinas hidráulicas.

Ingeniería de Transporte en infraestructura Vial

Concepto de Ingeniería de Transportes y Vías:

Se entiende por Ingeniería de Transportes y Vías, el conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas, prácticas profesionales, principios y valores, necesarios para satisfacer las necesidades sociales sobre movilidad de personas y bienes.

La Ingeniería de Transportes y Vías, es una especialidad de la profesión de ingeniería, basada en la aplicación de las ciencias físicas, matemáticas, la técnica y en general el ingenio, en beneficio de la humanidad.

·         Planificación del transporte

·         Economía del transporte

·         Diseño y mantenimiento de pavimentos

·         Diseño de vías ciclistas urbanas

·         Diseño geométrico de carreteras

·         Diseño de estacionamientos

Gerencia 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.