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  1. 1. Introducción Ingeniería Civil 1 de 8 INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA CIVIL La palabra INGENIERÍA deriva de ingeniero y ésta proviene del latín ingenium, ingenii, cuyo significado se refiere a las cualidades naturales o disposición natural del ser humano, a través del temperamento, carácter, genio, invención e inspiración. INGENIERÍA se define como “estudio y aplicación, por especialistas, de las diversas ramas de la tecnología”. CIVIL, es “ciudadano: perteneciente a la ciudad o a los ciudadanos”, “que no es militar ni eclesiástico o religioso”. INGENIERÍA CIVIL, Se la define como “la rama de la Ingeniería que aplica los conocimientos de la Física, Química, Matemática y Geología para la elaboración del diseño, construcción y mantenimiento de diversas obras, tales como edificaciones, carreteras, ferrocarriles, puentes, aeropuertos, hidráulicas entre otras; en general de gran tamaño y para uso público”. Debido a la gran importancia de estas construcciones en el desarrollo de un Estado, esta rama de la Ingeniería está muy reconocida en todos los países, independientemente del nombre que se dé a su titulación.” A la Ingeniería Civil le corresponde también el control del medio ambiente, desarrollo de los recursos naturales, construcciones, servicios de transporte y otras estructuras necesarias para la salud, bienestar, seguridad, empleo y recreación de la humanidad. Dentro de la ingeniería civil, es posible distinguir las especialidades referidas a: - Ingeniería de construcción, estudia, administra, dirige y supervisa las obras, previa planeación y estudio de costos y presupuestos y la forma en que deben implementarse durante la ejecución física de las obras. - Ingeniería hidráulica, que se encarga de todo lo relacionado con los recursos hídricos, el ciclo hidrológico para el máximo aprovechamiento hidráulico, de aguas de escorrentía superficial y subterránea. - Ingeniería Sanitaria, abarca el diseño, construcción y control de los sistemas de agua, desagüe y otros cuyo objetivo es mejorar las condiciones de vida del ser humano. - Ingeniería vial y de transporte, comprende el estudio y diseño de las vías de comunicación y movilización en una sociedad, tanto de personas como de bienes. - Ingeniería geotécnica, comprende el estudio del comportamiento de los materiales, la mecánica de suelos y rocas para la estructura y una cimentación adecuada, cumpliendo las normas de seguridad, servicio y economía. - Ingeniería estructural, diseña, construye y mantiene edificaciones, cualquiera sea su magnitud y tomando en cuenta el material del cual se construyen: acero, concreto, rocas, plásticos, madera, etc.
  2. 2. Introducción Ingeniería Civil 2 de 8 - Ingeniería Ambiental, referida al control de la contaminación y de las condiciones del medio ambiente natural. NOCION DE BIENESTAR DE LA SOCIEDAD MODERNA 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. La ingeniería civil ha sido y es uno de los más importantes motores para el desarrollo del mundo, siendo uno de los factores fundamentales de la actual noción de bienestar de la sociedad moderna. Las actividades que desarrolla tiene una trascendental incidencia en la macro y microeconomía de un país; teniendo 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, 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 aceros, 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. ESCENARIO PARA EL DESARROLLO DE LA INGENIERÍA CIVIL En todas las regiones vemos que se producen diferentes tipos de bienes los cuales son consumidos por otra comunidad diferente, para la producción y transporte de estos bienes se requieren infraestructuras y vías: - En infraestructura para abastecer de agua, energía y demás servicios que se necesiten. - En vías para garantizar el buen flujo de comercialización de los bienes, el fácil acceso a las diversas regiones para comercializar el producto que desde allí se quiere vender. La principal característica de la ingeniería civil es dar soluciones a problemas que a diario se presentan en las diversas construcciones; trabajar intuitiva y grupalmente en estas soluciones es uno de los medios más rápidos para dar prontas soluciones a dicho problema. En general, existe un gran número de posibles soluciones técnicas para un mismo problema y a veces ninguna de ellas es claramente preferible a otra. Es la labor del Ingeniero Civil conocer todas ellas para descartar las menos adecuadas y estudiar 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.
  3. 3. Introducción Ingeniería Civil 3 de 8 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. HITOS DEL DESARROLLO CIENTIFICO Y TECNOLOGICO La ingeniería utiliza el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas, que se dedica a la resolución u optimización de los problemas que afectan directamente a la humanidad. El conocimiento, manejo y dominio de las matemáticas y física obtenido mediante estudio, experiencia y práctica, se aplica con juicio para desarrollar formas eficientes de utilizar los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad y del ambiente. Ingeniería es el saber aplicar los conocimientos científicos a la invención, perfeccionamiento o utilización de la técnica en todas sus determinaciones. Esta aplicación se caracteriza por utilizar principalmente el ingenio de una manera más pragmática y ágil que el método científico, puesto que una actividad de ingeniería, por lo general, está limitada a un tiempo y recursos dados por proyectos. El ingenio implica tener una combinación de sabiduría e inspiración para modelar y solucionar cualquier problema en la práctica. PASADO, PRESENTE Y FUTURO DE LA INGENIERÍA CIVIL La historia y el progreso de la humanidad están ligados a la ingeniería civil como profesión, que aplicando los principios de las matemáticas y las ciencias físicas se orientó para utilizar los materiales y las fuerzas de la naturaleza en la búsqueda permanente del progreso de la humanidad. La ingeniería civil ha proporcionado en el tiempo la infraestructura, motor del desarrollo de los pueblos. Esta profesión aparece como respuesta civil a la disciplina militar que, como necesidad histórica de responder a tantas confrontaciones bélicas, creó su ingeniería militar en 1646 en el cuerpo de ingeniería francesa para desarrollar sistemas de defensa a los ataques del enemigo. En 1747 se creó en Francia la primera escuela de ingeniería civil en La École Nationale des Ponts et Chaussées en París. Luego siguieron la escuela de Caminos, Canales y Puertos en Madrid (1802) y el Imperial College en Londres. Después siguió la tendencia de creación de escuelas de ingeniería en países europeos y en Iberoamérica. La ingeniería civil en los últimos años ha tenido un gran impulso en el desarrollo de proyectos que han trascendido y nos dan una vía de progreso hacia el desarrollo sostenido. La falta de planeación y control presupuestal impidió durante muchos años la terminación de innumerables obras de ingeniería y se perdió la inversión porque obra no terminada, inversión perdida. En el presente, tenemos que la ingeniería civil ha crecido en número de facultades o programas; hoy se cuenta con más de 50 facultades en formación de gestores y ejecutores de progreso.
  4. 4. Introducción Ingeniería Civil 4 de 8 Un país en continuo progreso, aun con sus grandes problemas de subversión y narcotráfico, tiene en la ingeniería civil un soporte muy valioso para sus grandes proyectos de ingeniería y para dicho profesional se vislumbra un horizonte no lejano de grandes fuentes de trabajo y desarrollo profesional para su contribución y participación directa en el progreso de la patria. En esta contribución directa al desarrollo mediante el diseño y la construcción de las diversas infraestructuras de nuestro país, tenemos un reto muy grande como ingeniería civil, que consiste en desestigmatizar nuestra profesión de ser partícipe activo del deterioro de la infraestructura moral en nuestro País. La ética del ingeniero está seriamente cuestionada por prácticas ilícitas generadas por la ausencia de valores morales que han permitido la existencia de principios cuestionados como el “serrucho” y el ¿Cómo es? o la corrupción, causas directas de los fracasos en contratos millonarios de obras y de servicios públicos. Nuestro compromiso es mejorar las condiciones éticas de la sociedad, con fuerte énfasis en el sentido del servicio a la sociedad, respetando las normas legales y aplicando nuestro código de ética profesional, equilibrando nuestros conocimientos con nuestro comportamiento humano. Éste es nuestro pasado, nuestro presente y nuestro futuro: la permanente construcción del progreso en la búsqueda de un desarrollo sustentable mucho más justo con las necesidades de los pueblos.
  5. 5. Introducción Ingeniería Civil 5 de 8 RELACION ENTRE LA INGENIERÍA CIVIL Y LA VIDA DIARIA La ingeniería civil como estilo de vida o como calidad de vida para las personas, es una herramienta histórica que sirve para suplir las necesidades básicas vitales para las personas, es el adelanto del pensamiento plasmado en el trabajo y en la cultura de cada civilización. La ingeniería civil es un estudio de las fuerzas que interactúan con la naturaleza y de cómo hacer para que dichas fuerzas no acaben con las cosas que necesitamos para vivir, como muestras casas, edificios, carreteras, etc. Para esto la ingeniería civil utiliza las matemáticas y la física, para trazar cálculos y calcular las fuerzas necesarias para que las estructuras resistan las inclemencias de la naturaleza y nuestra sociedad pueda avanzar física y culturalmente. La vida diaria está íntimamente relacionada con la física, las matemáticas, que nos suministran los elementos de estudio para formular un modelo de equilibrio. Los métodos de ingeniería civil deben hacer visible el equilibrio del modelo para que en la vida real se cumplan los supuestos sobre el mismo. Para comparar la utilidad de la ingeniería civil a la vida podemos decir que es como arroz al almuerzo. Entonces podemos decir que la ingeniería civil esta a su vez, íntimamente relacionada con nuestra vida cotidiana, y por medio de ella se puede suplir las necesidades del ser humano. La ingeniera civil nace o comienza al advertirse una determinada necesidad (un nuevo centro educativo, nuevo hospital, un nuevo dique en un puerto, la ampliación o construcción de una carretera, una presa, etc.). En esta etapa de planificación, la ingeniería civil trabaja en forma integrada con otras profesiones y en coordinación directa con los usuarios y autoridades nacionales o locales con poder de decisión. En el plano académico nos muestra el cómo y cuál es la forma que la ingeniería civil realiza los trabajos por los diversos métodos matemáticos y físicos y nos plasma ejemplos ilustrativos de cómo en medio de estos caminos constructivos se generan una serie de problemas, que deben ser solucionados para así lograr el objetivo final. Las actividades que realizamos a diario tienen que ver con nuestra noción de posición, noción de equilibrio, noción del momento, la noción del movimiento, el esfuerzo y deformación. NOCIÓN DE POSICION.- Es indispensable en todo ser viviente, donde todos tenemos muy claro y definido cuál es nuestra posición y hacia donde queremos dirigirnos. No se puede imaginar un mundo en el cual no se tenga una noción de posición, pues sin esta no podrían encontrarse dos personas, y sin un tiempo de referencia no podrían ponerse en contacto. El ingeniero que emplea un lenguaje gráfico, define no solo donde está parado y para donde va, si no también puede ubicar objetos y definir exactamente su posición y
  6. 6. Introducción Ingeniería Civil 6 de 8 para esto emplea un plano cartesiano, para que los objetos que se dibujen, se pueda imaginar en otra dimensión. En el espacio y para su representación en planos, y para definir la posición de un objeto es necesario establecer un sistema de coordenadas cartesianas x, y, z El empleo de las coordenadas, es básico para poder diseñar y construir las edificaciones, carreteras, puertos y otras obras. Existen en la actualidad varios sistemas de posicionamiento global: - GPS – NAVSTAR (Estados Unidos) - GLONASS (Rusia) - BEIDOU (China) significa “Osa mayor” y cubre el continente asiático y parte del océano pacifico. - PROYECTO GALILEO, iniciativa europea, que desarrolla un sistema de radio navegación por satélites. EL SISTEMA GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM o sistema de posicionamiento global). Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que nos permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión de hasta centímetros (si se utiliza un GPS diferencial), aunque lo habitual o de uso común son con precisión de unos pocos metros. Este sistema fue desarrollado, instalado y actualmente es operado por el departamento de defensa de los Estados Unidos.
  7. 7. Introducción Ingeniería Civil 7 de 8 En este sistema se distingue tres niveles: - El segmento espacial, formado por una constelación de 24 satélites, situados en 6 planos y separados unos 60 grados unos de otros. Su periodo orbital es de 12 horas y se encuentran a una altitud de 20,000 km. Gracias a esta configuración, cualquier receptor situado en la superficie terrestre es capaz de observar en forma directa entre 6 y 12 satélites en todo momento. Cada satélite envía una señal única, y esta señal transporta información sobre el satélite, su posición, parámetros orbitales, etc. - El segmento de control, formado por una estación base situada en EE.UU. y otras estaciones que supervisan a los satélites a partir de la señal antes mencionada, donde mediante estos datos enviados y de retorno nos permite establecer el posicionamiento global. - El nivel de usuarios, es el formado por los receptores que reciben la señal de los satélites (receptor del carro, teléfono móvil, GPS, etc.) que procesan las señales para poder estimar la posición y velocidad.
  8. 8. Introducción Ingeniería Civil 8 de 8 NOCIÓN DE EQUILIBRIO.- Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando no sufre cambio ni en su estado de reposos ni en su estado de movimiento de traslación o de rotación. En una edificación intervienen fuerzas como el peso propio y las cargas que le imponen los usuarios o el medio ambiente (viento, granizo, temperatura, sismos, etc.), los cuales originan un desequilibrio o se genera movimiento, pudiendo significar u originar el colapso con posibles pérdidas de vidas y pérdidas materiales. Es necesario prever la intervención de fuerzas ajenas a dicha edificación, buscando un equilibrio de dichas fuerzas, buscando un diseño que minimice el riesgo y los probables daños o perdidas en especial de las vidas humanas y de las construcciones o edificaciones. Ejemplo 01: Viga de concreto armado, que es un elemento estructural donde las cargas aplicadas son principalmente perpendiculares al eje, por lo que su diseño es a flexión y corte y si las cargas no son perpendiculares se produce una fuerza axial, pero esta no es determinante para su diseño. Ejemplo 02: Pórtico, que es un conjunto de vigas y columnas en el cual las uniones son rígidas y su diseño está gobernado por flexión en vigas y flexo compresión en las columnas.

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