MODULO-Introd. Civil - EDC

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    16-Aug-2015

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<p>Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova MDULO CURSO: INTRODUCCION A LA INGENIERIA CIVIL AUTOR: ING. Ernesto Durand Crdova. ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL SISTEMA UNIVERSITARIO BASADO EN LA EXPERIENCIA (SUBE) PIURA Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova INTRODUCCION ALAINGENIERIACIVIL 1.1 QU ES LA INGENIERA? Laingeniera,antetodo,esunaprofesincreativa.Laingeniera probablementeesunadelasprofesionesmsantiguas.Losegipcios,los romanos y los mayas desarrollaron actividades de ingeniera. Ladefinicindeestaprofesinhavenidomodificndose,unadefinicinque se adapta en la actualidad es: La ingeniera es una actividad profesional que usaelmtodocientficoparatransformar,deunamaneraeconmicay ptima, los recursos naturales en formas tiles para el uso del hombre. Para poder comprender el significado de esta definicin debemos estudiar el significado de cada palabra importante. Actividad:Estetrminoserefierealconjuntodeoperacionesotareasque desarrolla una persona, pueden ser tanto fsicas como mentales. Profesin: es el empleo, facultad u oficio que una persona tiene y que ejerce pblicamente. Recursos naturales: son los bienes naturales de una nacin. Economa: es la administracin recta y prudente de los bienes naturales. La ingeniera debe tener este criterio como condicin primordial. Optima:esunacondicinsumamentebuena,quenopuede,dentrode ciertas limitaciones, ser mejor. LA INGENIERA CIVILCONCEPTO:La ingeniera civil es una rama de la Ingeniera, que aplica los conocimientos defsica,qumica,clculo,geografaygeologaalaelaboracinde estructuras, obras hidrulicas y de transporte. La denominacin "civil" se debe a su origen diferenciado de la ingeniera militar. Esladisciplinaquelepermitealhombretransformarypreservarelmedio ambienteenbeneficiodelasociedad.Suobjetoeslarealizacinde actividades referentes al Planeamiento, esta carrera ser capaz de proyectar, disear,planear,construirygestionarobrasysistemasdeingenieracivil, comoedificios,estructuras,carreteras,puentes,tneles,canales,represas, pistas y terminales de aeropuertos, obras portuarias, conjuntos habitacionales ycentroseducacionales,sistemasdeabastecimientodeaguayde eliminacindedesechos,centroscomercialesyedificiosparaoficinas, clnicasyhospitales; centralestelefnicas yelctricas;centros derecreacin y desarrollo turstico; obras de urbanizacin, sistemas de transporte colectivo y otros componentes destinados a satisfacer necesidades de la sociedad y a mejorar la calidad de vida de los grupos humanos. Tienetambinunfuertecomponenteorganizativoquelograsuaplicacinen la administracin del ambiente urbano principalmente, y frecuentemente rural; nosloenloreferentealaconstruccin,sinotambin,almantenimiento, controlyoperacindeloconstruido,ascomoenlaplanificacindelavida humana en el ambiente diseado desde esta misma. Esto comprende planes Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova deorganizacinterritorialtalescomoprevencindedesastres,controlde trficoytransporte,manejoderecursoshdricos,serviciospblicos, tratamientodebasurasytodasaquellasactividadesquegarantizanel bienestardelahumanidadquedesarrollasuvidasobrelasobrasciviles construidas y operadas por ingenieros civiles. 1.2 HISTORIA Laingenieracivileslaaplicacindelosprincipiosfsicosycientficos,ysu historia est estrechamente vinculada a los avances en el conocimiento de la fsicaylasmatemticasatravsdelahistoria.Debidoaqueelcampode aplicacindelaingenieracivilesmuyamplio,incluyendovarias subdisciplinas, su historia est relacionada con el estudio y la comprensin de estructuras,cienciademateriales,geografa,geologa,suelos,hidrologa, medio ambiente, mecnica y otros campos. Enlaantigedadyenlaedadmedia,lamayoradelasconstruccionesde obrasarquitectnicassellevacaboporlosartesanos,comoalbailesy carpinteros, pasando a ser maestro de obras. El conocimiento se mantuvo en losgremiosyraravezcambiadoporlosavancesqueibanocurriendo. Estructuras,caminosylainfraestructuraexistenteerarepetitiva,e incrementaba en escala. Laingenierahasidounaspectodelavidadesdeeliniciodelaexistencia humana.Lasprcticasmstempranasdelaingenieracivilpodranhaber comenzado entre el 4000 y el 2000 a. C. en el Antiguo Egipto y Mesopotamia cuando los humanos comenzaron a abandonar la existencia nmada, creando lanecesidaddeuncobijo.Duranteestetiempoeltransporteempeza incrementarsuimportancia,loquellevaldesarrollodelaruedaydela navegacin. HastalaEdadContemporneanohayunadistincinclaraentreingeniera civilyarquitectura,yeltrminoingenieroyarquitectosufrivariaciones refirindosealamismapersona,inclusointercambindose.Laconstruccin delasPirmidesdeEgiptoentreel2700yel2500a.C.podraconsiderarse lasprimerasmuestrasdeconstruccionesdegrantamao.Otras construccioneshistricasincluyenelsistemadegestindeaguasdeQanat; el Partenn por Ictino en la Grecia Antigua (447-438 a. C.), la va Apia por los ingenieros Romanos o la Gran Muralla China en el 220 a. C, o los trabajos de irrigacin en Anuradhapura. De todas las civilizaciones antiguas quizs la ms desarrollada en ingeniera civil fueron los romanos que fueron pioneros en la construccin de una red de calzadas, acueductos, puertos, puentes, presas y alcantarillados. Leonhard Euler desarroll la teora de flexin de vigas. En el siglo XVIII el trmino ingeniera civil fue acuado paraincorporar toda la ingenieraparausoscivilesenoposicindelaingenieramilitar(artillera, balstica,construccindedefensas...).En1747secrealaescuelade ingenieracivilmsantiguadelmundo,lacolenationaledespontset chaussesenPars,queanhoyperdura.Elprimeringenierocivil autoproclamadofueJohnSmeatonqueconstruyelfarodeEddystone.En Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova 1771SmeatonyalgunoscolegasformaronlaSmeatonianSocietyofCivil Engineers, un grupo de profesionales que se reunan diariamente para debatir sobre su profesin. A travs de estos encuentros se formaron las sociedades profesionales que conocemos hoy en da. EnEspaaseconsiderlanecesidaddecrearuncuerpodeingenieros especficoqueseencargaradelasobraspblicas,poresosefundala Escuela Oficial del Cuerpo de Ingenieros de Caminos dirigida por Agustn de Betancourten1802.PoraquelentoncesMxicoyahabaestablecidoel primer instituto de investigacin especializado en la ingeniera civil y en 1857 se instituyen las enseanzas de ingeniero civil en la Academia de San Carlos basndose en los planes de estudios europeos. Unodelosprimerosejemplosdelusodelafsicaylasmatemticas aplicables al uso de la ingeniera civil es el trabajo de Arqumedes en siglo III a.C., incluyendo el principio de Arqumedes y la solucin al bombeo de agua graciasaltornilloqueinvent.Brahmagupta,unmatemticoindio,utilizla aritmtica en el siglo VII d.C., basado en la numeracin arbiga-hind, para el clculo del volumen de excavaciones. 1.3 CAMPOS DE APLICACIN Su campo de aplicacin es muy amplio. Las infraestructuras del transporte: Aeropuertos, Autovas,Carreteras, Vas frreas, Puertos,Puentes,Redes de transporte urbano Las obras hidrulicas: Alcantarillado, Azudes, Canales para el transporte de aguapotableoregado,Canalesdenavegacin,Canalizacionesdeagua potable,Centraleshidroelctricas,Depuradoras,Diques,Esclusas,Muelles. Presas. La intervencin sobre problemas de estabilidad del terreno. Lasestructurasquecomponenlasobrasanteriores:Terraplenes, Desmontes,Obras,decontencindeterreno,Tneles,Zapatas,Pilares, Vigas, Estribos de puentes. En general, las obras de ingeniera civil implican el trabajo una gran cantidad depersonas(enocasionescientosyhastamiles)alolargodelapsosque abarcan desde unas pocas semanas o meses hasta varios aos. 1.4 FUNCIONES DE LA INGENIERIA Lasfuncionesprincipalesdelaingenierason:investigacin,desarrollodel producto,proyectos,construccin,produccin,operacin,aplicaciny ventas, industria y administracin. Investigacin:Lainvestigacinconsisteenbuscarmtodos,sistemaso procedimientosnuevosparautilizarlosrecursosnaturales.Lainvestigacin de ingeniera se llama, a veces, ciencia aplicada. Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova Desarrollodelproducto:estafuncinconsisteenestablecerculesla aplicacin prctica de algn producto, mtodo o sistema que se investig en la etapa previa. Proyectos:consisteenemplearunametodologaracionalparaencontrar unasolucindetalladadealgunasnecesidadesestablecidasenunestudio inicial. Construccin:medianteestafuncinelingenierocombinalosresultados obtenidosenlasetapasanterioresparaensamblar,armaroproducirlos sistemasolosaparatosdeseados.Estosehacepormediodela administracin de los recursos econmicos, de materiales, equipo y mano de obra necesaria para obtener el producto acabado. Produccin:estafuncinessemejantealaanterior,sinembargo,aqulos resultados se obtienen mediante un proceso que se repite cientos o miles de veces. Operacin:elcomportamientoyelrendimientodeunamquinaodeuna centrar generadora de energa elctrica son algunas de las caractersticas de estafuncin.Paraestaactividadsenecesitaunasensibilidadespecialpara la planeacin y resolucin de problemas imprevistos. Aplicacinyventas:unavezquesehaelaboradounproducto,hayque distribuirloenelmercadoyconvenceralosclientes,delascaractersticas que hacen que este producto sea superior al del competidor. Industria:estafuncinestrelacionadamsconelelementohumanoque conlasmquinas.Elingenieroquedesarrollaestetrabajoactaensu capacidad de asesor. Administracin:todoprocesoosistemadebencontrolarlounaovarias personas.Enestaactividad,losingenierosestnenmayorcontactocon decisiones de negocios que con actividades directamente tcnicas. 1.5 QU ES UN INGENIERO?Las palabrasingenieraoingenierotienen unarazcomnenlatn:elverbo genere que significa crear. Paraprecisarelconceptodeingenieropuedeservirlasiguientedefinicin: Uningenieroesunprofesionalque,pormediodesusconocimientos cientficos,suhabilidadcreadoraysuexperiencia,desarrollalos planes,mtodosyprocedimientosparatransformarlosrecursos naturales en formas tiles para el usodel hombre. Elingenierotrabajaestrechamenteconotraspersonasquecontribuyencon sus conocimientos o que le ayudan a hacer su trabajo. 1.6 CARACTERISTICAS DE UN INGENIERO La ingeniera es una actividad intelectual. Los resultados que se obtienen de estaactividadsonlasobrasdeingenieraquenosrodean.Parapoder llevarlasacabo,elingenierodebetenerciertosatributoscomoson: concienciaprofesional,habilidadpararesolverproblemas,actitudde investigacin, deseo constante de superacin. Concienciaprofesional:Eltrabajoquedesarrollauningenieroconsisteen rendirunservicioaciertocliente.Fundamentalmente,debersersiempre recto en sus tratos con el personal al que dirige y con las personas a las que Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova prestasusservicios.Debeserresponsableensutrabajoyconocersus capacidadesparanoprometeralgoquedeantemanosabequenopodr cumplir.Debertrabajarsiemprealmximodesucapacidad.Ysiempre tendrenmentelosinteresesdesusclientes.Estosignificaquetoda informacinquedeellosobtengayqueseadecarcterconfidencialno deberdivulgarla por ningn motivo,ni tratar desacarprovechoalguno de ella. Habilidadespararesolverproblemas:lahabilidadpararesolver problemaslaconstituyentreselementosesenciales.Unoeslapreparacin acadmica del ingeniero. Por medio de esta preparacin adquiere los tiles o instrumentos de su trabajo. El segundo elemento es la inventiva o el ingenio quetieneyque,agregadoasupreparacintcnica,lepermitirencontrar solucionesaproblemasconmayorrapidezoconmenorcostoparaprestar asunserviciomejor.Eltercerelemento,osealaexperiencia,lair adquiriendoconelejercicioprofesional.Mediantelaacumulacinde procedimientososistemasquehandadobuenosresultadosentrabajos anteriores.Elingenierorecinegresadoyquenohatrabajadonopuede ofrecerexperiencia,perospuedeofrecersusconocimientostericos recientes,lainventivaadquiridaenlaescuelay,adems,lacapacidadde aprender a hacer las cosas con mayor rapidez. Actituddeinvestigacin:Mediantelainvestigacin,yaseaenel laboratorio,eneltaller,enconsultasconotrosprofesionalesoenlibrosy revistasdeunabibliotecaespecializada,podrdescubrirlosdistintos elementos del problema. Superacinconstante:talvezseaelaspectomsimportantequerigela vidaprofesionaldelingeniero.Lamayoradelasfacultadesdeingeniera, ofrecen cursos de especializacin en distintos campos. Tales cursos ofrecen unamaneraconcisadeactualizarseenlaespecialidadelegida.Adems,se publicannumerosasrevistastcnicas.Finalmente,loscursosdemaestray doctorado que se ofrecen en algunas instituciones permiten al ingeniero estar altantodelosrecientesdescubrimientosymtodosquesedesarrollan constantemente. 1.7 ESTUDIOS DEL INGENIERO. Laadquisicindeconocimientosbsicosesfundamentalparalabuena preparacin Detodofuturoprofesional,puestoquelepermitecomprendermejorlos distintos Mtodos y procedimientos presentados en cursos avanzados. Fsica: Esta materia incluye muchas ramas. Lamecnicatratade lasrelacionesde fuerza,movimientoyenergaenlos cuerpos slidos. Laptica:Seestudiaparapoderapreciarmejorlosfenmenosde iluminacin. El calor es la base del trabajo.El sonido, usando las leyes bsicas del sonido se puede disear aparatos de comunicaciones. Escuela de Ingeniera Civilcurso: Introduccin a la Ingeniera Civil DocenteIng.Ernesto Durand Crdova Laelectricidadyelmagnetismoseusanparasistemasdeenergaypara comunicaciones. Qumica:Lastransformacionesdelosrecursosnaturales,enformaque pueda utilizarlos el hombre, se lleva a cabo mediante reacciones qumicas. Matemticas: Esta ciencia es un arma poderosa para la mejor comprensin de los fenmenos fsicos y qumicos. Humanidades:Elestudiodelaeconoma,lalgica,lasociologason tambin fundamentales. 1.8 EL COSTO DE UNA CARRERA DE INGENIERA CIVIL. Lacarreradeingenieranoslocuestaloquesepagaalaescuelapara asistiraclases.Haymuchosotrosfactoresqueelestudiantenotomaen consideracin.Elfactorprincipaleseltrabajonohecho.Elestudiantese encuentraenfrentecontresalternativas:estudiar,trabajaryholgar.Si escogeestudiarestrenunciandoalasotrasdos,porloquenoproducir ningunacantidaddedinero.Sitrabajar,recibiraunaremuneracinde acuerdo con su nivel acadmico anterior y con su habilidad. 1.9 RETOS FUTUROS DE LA PROFESIN Despusdeestebreverepaso,enalgunasobrasdeingeniera,conviene preguntarseculessonlosmsimportantesretosprofesionalesparael responsable de la ingeniera en el futuro?Enmiconcepto,elprincipalretoestico:asumirplenamenteunatica profesionalqueincorporevalores, anteponiendoalosintereses particulares ysectoriales,losinteresesdelasociedadengeneral,incluyendolas generaciones actuales y futuras. En la sociedad actual hay confusin en el sistema de valores: se exalta tanto la capacidad de los individuos de velar y propender por sus propios intereses que,amenudo,seconsideralegtimoqueestosinteresessetenganen cuenta e influyan en los conceptos profesionales.Hayerroresenelplaneamientoylasdecisionesquesecometendebuena fe;perotambin,confrecuencia,sequebrantalaticaprofesionalyse utiliza el dis...</p>