Ingenieria Civil (apuntes)

Apuntes de ingenieria civil, de carreteras y mucho mas

LAS CARRETERAS MODERNAS

LAS CARRETERAS MODERNAS

Las variables más importantes a tener en cuenta en la ingeniería de caminos moderna son la inclinación de la tierra sobre la que se construye la carretera, la capacidad del pavimento para soportar la carga esperada, la predicción de la intensidad de uso de la carretera, la naturaleza del suelo que la sostiene y la composición y espesor de la estructura de pavimentación. El pavimento puede ser rígido (permitiendo poca latitud de flexión) o flexible. El pavimento flexible utiliza una mezcla de agregado grueso o fino (piedra machacada, grava y arena) con material bituminoso obtenido del asfalto o petróleo, y de los productos de la hulla. Esta mezcla es compacta, pero lo bastante plástica para absorber grandes golpes y soportar un elevado volumen de tráfico pesado. Los pavimentos rígidos se construyen con una mezcla de cemento Portland y agregado grueso y fino. El espesor del pavimento puede variar de 15 a 45 cm, dependiendo del volumen de tráfico que deba soportar, y a veces se utiliza un refuerzo de acero para evitar la formación de grietas. Bajo el pavimento se emplea arena o grava fina como base para reforzarlo.

Las carreteras modernas se construyen en líneas casi rectas a través de campo abierto, en lugar de seguir las viejas rutas establecidas. Las áreas congestionadas se evitan o se cruzan utilizando avenidas especiales, túneles o pasos elevados. La seguridad se ha incrementado separando el tráfico y controlando los accesos. En las autopistas y autovías se separan los vehículos que viajan en sentidos opuestos con una mediana. Las principales características de las autopistas y autovías modernas son señales luminosas adecuadas para la conducción nocturna, amplios arcenes, carriles con distintas velocidades, carriles de subida, carriles reversibles, zonas de frenado de emergencia, carriles para autobuses, señales reflectoras, marcas en el pavimento y señales de control de tráfico, entre otras.

CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS EN EL SIGLO XX

CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS EN EL SIGLO XX

La popularidad de la bicicleta, que comenzó en la década de 1880, y la introducción del automóvil una década más tarde, llevaron a la necesidad de tener más y mejores carreteras. El considerable aumento del tráfico de automóviles durante la siguiente década demostró la ineficacia de los viejos métodos de pavimentación. Como medida correctiva, se utilizaron alquitrán de hulla, alquitrán, y aceites, en primer lugar como aglomerantes de superficie, y en segundo lugar como soportes de penetración en el pavimento macadam. El pavimento bituminoso se utilizaba mucho en las ciudades; este tipo de material consistía en tallas niveladas de piedra quebrada que se recubrían —antes de colocarlas— con un material bituminoso, como el asfalto o el alquitrán, y se apisonaban después con rodillos pesados. El pavimento bituminoso es más duradero que el pavimento macadam con soportes aglomerantes. Durante la I Guerra Mundial, la construcción de carreteras incluía el drenaje del subsuelo, una cimentación adecuada, una base de hormigón y una capa superficial adicional de hormigón o pavimento bituminoso para soportar el repentino aumento del tráfico pesado.

El sistema italiano de autostradas constituyó la primera red de autopistas construidas durante la década de 1920 como calzadas con tres carriles individuales. El sistema de autopistas verdaderamente moderno fue el Autobahn alemán, construido en los años treinta. Consistente en tres rutas Norte-Sur, tres rutas Este-Oeste y calzadas de dos carriles, la red Autobahn fue diseñada para grandes volúmenes de tráfico (sobre todo militares) y velocidades que sobrepasaran los 165 kilómetros por hora.

Hacia 1950, la mayoría de los países europeos tenía una red de carreteras principales, siendo la de Alemania la más avanzada.

HISTORIA DE LAS CARRETERAS (Segunda parte)

HISTORIA DE LAS CARRETERAS (Segunda parte)

A mitad del siglo XVII, el gobierno francés instituyó un sistema para reforzar el trabajo local en las carreteras, y con este método construyó aproximadamente 24.000 km de carreteras principales. Más o menos al mismo tiempo, el Parlamento instituyó un sistema de conceder franquicias a compañías privadas para el mantenimiento de las carreteras, permitiendo a las compañías que cobraran un peaje o cuotas por el uso de las mismas.

Durante las tres primeras décadas del siglo XIX, dos ingenieros británicos, Thomas Telford y John Loudon McAdam, y un ingeniero de caminos francés, Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet, perfeccionaron los métodos y técnicas de construcción de carreteras. El sistema de Telford implicaba cavar una zanja e instalar cimientos de roca pesada. Los cimientos se levantaban en el centro para que la carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe. La parte superior de la carretera consistía en una capa de 15 cm de piedra quebrada compacta.

McAdam mantenía que la tierra bien drenada soportaría cualquier carga. En el método de construcción de carreteras de McAdam, la capa final de piedra quebrada se colocaba directamente sobre un cimiento de tierra que se elevaba del terreno circundante para asegurarse de que el cimiento desaguaba. El sistema de McAdam, llamado macadamización, se adoptó en casi todas partes, sobre todo en Europa. Sin embargo, los cimientos de tierra de las carreteras macadamizadas no pudieron soportar los camiones pesados que se utilizaron en la I Guerra Mundial. Como resultado, para construir carreteras de carga pesada se adoptó el sistema de Telford, ya que proporcionaba una mejor distribución de la carga de la carretera sobre el subsuelo subyacente.

Durante el periodo de expansión del ferrocarril en la última mitad del siglo XIX, el desarrollo de las carreteras sufrió su correspondiente declive. También en este periodo se introdujeron el ladrillo y el asfalto como pavimento para las calles de las ciudades.

HISTORIA DE LAS CARRETERAS (Primera parte)

HISTORIA DE LAS CARRETERAS (Primera parte)

Desde la antigüedad, la construcción de carreteras ha sido uno de los primeros signos de civilización avanzada. Cuando las ciudades de las primeras civilizaciones empezaron a aumentar de tamaño y densidad de población, la comunicación con otras regiones se tornó necesaria para hacer llegar suministros alimenticios o transportarlos a otros consumidores. Entre los primeros constructores de carreteras se encuentran los mesopotámicos, hacia el año 3500 a.C.; los chinos, que construyeron la Ruta de la Seda (la más larga del mundo) durante 2.000 años, y desarrollaron un sistema de carreteras en torno al siglo XI a.C., y los incas de Sudamérica, que construyeron una avanzada red de caminos que no pueden ser considerados estrictamente carreteras, ya que los incas no conocían la rueda. Esta red se distribuía por todos los Andes e incluía galerías cortadas en rocas sólidas. En el siglo I, el geógrafo griego Estrabón registró un sistema de carreteras que partían de la antigua Babilonia; los escritos de Heródoto, historiador griego del siglo V a.C., mencionan las vías construidas en Egipto para transportar los materiales con los que construyeron las pirámides y otras estructuras monumentales levantadas por los faraones.

De las carreteras aún existentes, las más antiguas fueron construidas por los romanos. La vía Apia empezó a construirse alrededor del 312 a.C., y la vía Faminia hacia el 220 a.C. En la cumbre de su poder, el Imperio romano tenía un sistema de carreteras de unos 80.000 km, consistentes en 29 calzadas que partían de la ciudad de Roma, y una red que cubría todas las provincias conquistadas importantes, incluyendo Gran Bretaña. Las calzadas romanas tenían un espesor de 90 a 120 cm, y estaban compuestas por tres capas de piedras argamasadas cada vez más finas, con una capa de bloques de piedras encajadas en la parte superior. Según la ley romana toda persona tenía derecho a usar las calzadas, pero los responsables del mantenimiento eran los habitantes del distrito por el que pasaba. Este sistema era eficaz para mantener las calzadas en buen estado mientras existiera una autoridad central que lo impusiera; durante la edad media (del siglo X al XV), con la ausencia de la autoridad central del Imperio romano, el sistema de calzadas nacionales empezó a desaparecer.

¿QUÉ ES UNA CARRETERA?

¿QUÉ ES UNA CARRETERA?

Una carretera es una vía de comunicación que por lo general mantiene la autoridad gubernamental o regional para el paso de vehículos, personas o animales. Las carreteras se pueden clasificar en varias categorías y según la importancia de los centros de población que comunican.

¿QUÉ SON LOS CAMINOS Y LAS CARRETERAS?

¿QUÉ SON LOS CAMINOS Y LAS CARRETERAS?

CAMINOS Y CARRETERAS.

Algunos acostumbran denominar CAMINOS a las vías rurales, mientras que el nombre de CARRETERAS se lo aplican a los caminos de características modernas destinadas al movimiento de un gran número de vehículos.

¿QUÉ ES UNA CARRETERA?

La carretera se puede definir como la adaptación de una faja sobre la superficie terrestre que llene las condiciones de ancho, alineamiento y pendiente para permitir el rodamiento adecuado de los vehículos para los cuales ha sido acondicionada.

HISTORIA Y ANTECEDENTES DE LAS CARRETERAS

HISTORIA Y ANTECEDENTES DE LAS CARRETERAS

PRIMERAS VEREDAS PARA PEATONALES Y CARRETERAS.

Por necesidad los primeros caminos fueron vías de tipo peatonal (veredas) que las tribus nómadas formaban al deambular por las regiones en busca de alimentos, posteriormente cuando esos grupos se volvieron sedentarios; los caminos peatonales tuvieron finalidades, comerciales y de conquista. En América y en México en particular hubo este tipo de caminos durante el florecimiento de las civilizaciones maya y azteca.

Can la invención de la rueda apareció la carreta jalada por personas o por bestias y fue necesario acondicionar los caminos que el tránsito se desarrollara lo más rápido y pronto posible; los espartanos y los fenicios hicieron los primeros caminos de que se tiene noticia, los romanos los construyeron tanto en la península itálica, como varios puntos de Europa, África y Asia para extender sus dominios. Cuando los vías peatonales se formaron sobre terrenos blandos o de lodazales, las tribus trataban de mejorara las condiciones colocando piedras en el trayecto para evitar resbalar o sumergir los pies en el lodo. Los caminos para carreteras se revestían de tal forma que las ruedas no se incrustarán en el terreno; para construir estos revestimientos se utilizaban desde piedra machacada hasta empedrados; la colocación de las piedras o revestimientos en los lodazales de caminos peatonales tenía la finalidad de que las vías recibieran las cargas sin ruptura estructural, así como el de distribuir los esfuerzos en zonas cada vez mas amplias con la profundidad para que lo soportara el terreno natural. Éstas son también las funciones principales de los pavimentos actuales.

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL (Tercera parte)

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL (Tercera parte)

DESVENTAJAS DEL ACERO

Corrosión:

El acero expuesto a intemperie sufre corrosión por lo que deben recubrirse siempre con esmaltes alquidálicos (primarios anticorrosivos) exceptuando a los aceros especiales como el inoxidable.

Calor, fuego:

En el caso de incendios, el calor se propaga rápidamente por las estructuras haciendo disminuir su resistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero se comporta plásticamente, debiendo protegerse con recubrimientos aislantes del calor y del fuego (retardantes) como mortero, concreto, asbesto, etc.

Pandeo elástico:

Debido a su alta resistencia/peso el empleo de perfiles esbeltos sujetos a compresión, los hace susceptibles al pandeo elástico, por lo que en ocasiones no son económicos las columnas de acero.

Fatiga:

La resistencia del acero (así como del resto de los materiales), puede disminuir cuando se somete a un gran número de inversiones de carga o a cambios frecuentes de magnitud de esfuerzos a tensión (cargas pulsantes y alternativas).

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL (Segunda parte)

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL (Segunda parte)

VENTAJAS (continuación)

Facilidad de unión con otros miembros:

El acero en perfiles se puede conectar fácilmente a través de remaches, tornillos o soldadura con otros perfiles.

Rapidez de montaje:

La velocidad de construcción en acero es muy superior al resto de los materiales.

Disponibilidad de secciones y tamaños:

El acero se encuentra disponible en perfiles para optimizar su uso en gran cantidad de tamaños y formas.

Costo de recuperación:

Las estructuras de acero de desecho, tienen un costo de recuperación en el peor de los casos como chatarra de acero.

Reciclable:

El acero es un material 100 % reciclable además de ser degradable por lo que no contamina.

Permite ampliaciones fácilmente:

El acero permite modificaciones y/o ampliaciones en proyectos de manera relativamente sencilla.

Se pueden prefabricar estructuras:

El acero permite realizar la mayor parte posible de una estructura en taller y la mínima en obra consiguiendo mayor exactitud.

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL (Primera parte)

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL (Primera parte)

VENTAJAS

Algunas de las ventajas son:

Alta resistencia:

La alta resistencia del acero por unidad de peso, permite estructuras relativamente livianas, lo cual es de gran importancia en la construcción de puentes, edificios altos y estructuras cimentadas en suelos blandos.

Homogeneidad:

Las propiedades del acero no se alteran con el tiempo, ni varían con la localización en los elementos estructurales.

Elasticidad:

El acero es el material que más se acerca a un comportamiento linealmente elástico (Ley de Hooke) hasta alcanzar esfuerzos considerables.

Precisión dimensional:

Los perfiles laminados están fabricados bajo estándares que permiten establecer de manera muy precisa las propiedades geométricas de la sección.

Ductilidad:

El acero permite soportar grandes deformaciones sin falla, alcanzando altos esfuerzos en tensión, ayudando a que las fallas sean evidentes.

Tenacidad:

El acero tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de energía en deformación (elástica e inelástica).

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Sexta parte)

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Sexta parte)

FABRICACIÓN DEL ACERO (continuación)

Laminación

La laminación del lingote inicia con un molino desbastador, el lingote de acero calentado a 1330 0 C se hace pasar entre dos enormes rodillos arrancados por motores de 3500 H.P. convirtiéndolo en lupias de sección cuadrada o en planchones de sección rectangular. Ambos son la materia prima para obtener placa laminada, perfiles laminados, rieles, varilla corrugada, alambrón, etc.

Laminado en caliente:

Es el proceso más común de laminado y consiste en calentar la lupia (o planchón) a una temperatura que permita el comportamiento plástico del material para así extruirlo en los "castillos" de laminado y obtener las secciones laminadas deseadas.

Laminado en frío

Es un proceso que permite obtener secciones con un punto de fluencia más elevado, al extruir el material a temperatura completamente más baja que la del laminado en caliente.

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Quinta parte)

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Quinta parte)

FABRICACIÓN DEL ACERO (continuación)

Para obtener una tonelada de arrabio, se requieren aproximadamente las siguientes cantidades de materia prima:

1600 Kg de mineral de hierro.

700 Kg de coque.

200 Kg de piedra caliza.

4000 Kg de aire inyectado gradualmente.

Los hornos de hoyo abierto se cargan con las cantidades indicadas, mismo que se introducen con algo de chatarra para reciclarlo mediante grúas mecánicas.

Además se agregan 200 toneladas de arrabio líquido para completar la carga. Dentro del horno, la carga formada por 1/3 parte de chatarra y 2/3 partes de arrabio. Se refina por calor producido al quemar gas natural o aceite diesel y alcanzar temperaturas mayores a los 1650 º C.

Durante 10 horas se mantiene la mezcla en ebullición eliminando las impurezas y produciendo así acero. Algunos otros elementos como silicio, manganeso, carbono, etc., son controlados en la proporción requerida para el acero a producir.

La caliza fundida aglutina las impurezas de la carga retirándola de acero líquido y formando la escoria que flota en la superficie. Mientras tanto se realizan pruebas para verificar la calidad del acero.

Cuando la colada alcanza las especificaciones y condiciones requeridas se agregan "ferroligas" (substancias para hacer aleaciones con el hierro y dar propiedades especiales).

Después de alcanzar las condiciones de salida, la colada se "pica" con un explosivo detonado eléctricamente, permitiendo la salida del acero fundido para recubrirse en ollas de 275 toneladas c/u de donde se vacía a los lingotes de 9 a 20 toneladas.

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Cuarta parte)

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Cuarta parte)

FABRICACIÓN DEL ACERO

La materia prima para la fabricación del acero es el mineral de hierro, coque y caliza.

Mineral de hierro:

Tiene un color rojizo debido al óxido de hierro.

Coque:

Es el producto de la combustión del carbón mineral (grafito) es ligero, gris y lustroso.

Para convertir el coque en carbón mineral se emplean baterizo de hierro donde el carbón se coloca eliminándole el gas y alquitrán, después es enfriado, secado y cribado para enviarlo a los altos hornos (Coah.).

Piedra caliza:

Es carbonato de calcio de gran pureza que se emplea en la fundición de acero para eliminar sus impurezas (Nuevo León).

El primer producto de la fusión del hierro y el coque se conoce como arrabio, el cual se obtiene aproximadamente a los 1650 0 C.

Una vez en el alto horno, los tres componentes se funden a los 1650 º C, que aviva el fuego y quema el coque, produciendo monóxido de carbono el cual produce más calor y extrae el oxígeno, del mineral de hierro dejándolo puro. La alta temperatura funde también la caliza, que siendo menos densa flota en el crisol combinándose con las impurezas sólidas del mineral formando la escoria, misma que se extrae diez minutos antes de cada colada.

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Tercera parte)

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Tercera parte)

ANTECEDENTES DEL USO DEL HIERRO Y DEL ACERO (continuación)

¿Qué es el acero? (continuación)

1855

Henry Bessenor consigue una patente inglesa para la fabricación de acero en grandes cantidades Kelly y Bessenor observan que un chorro de aire a través del hierro fundido quema las impurezas del metal, pero también eliminaba el carbono y magnesio.

1870

Con el proceso Bessenor se fabrican grandes cantidades de acero al bajo carbono.

1884

Se terminan las primeras vigas IE (I estándar) de acero en Estados Unidos. La primera estructura reticular el edificio de la Home Insurance Company de Chicago, Ill es montada.

William Le Baron Jerry diseña el primer "rascacielos" (10 niveles) con columnas de acero recubiertas de ladrillo. Las vigas de los seis pisos inferiores se fabrican en hierro forjado, mientras que las de los pisos restantes se fabrican en acero.

1889

Se construye la torre Eiffel de París, con 300 m de altura, en hierro forjado, comienza el uso de elevadores para pasajeros operando mecánicamente.

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Segunda parte)

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Segunda parte)

ANTECEDENTES DEL USO DEL HIERRO Y DEL ACERO (continuación)

¿Qué es el acero?

Acero: aleación de hierro (99 %) y carbono (1 %) y de otros elementos de la más alta resistencia mecánica.

1000 a. C.

Se cree que el primer acero se fabrico por accidente al calentar hierro con carbón vegetal siendo este último absorbido por la capa exterior de hierro que al ser martillado produjo una capa endurecida de acero. De esta forma se llevó a cabo la fabricación de armas tales como las espadas de Toledo.

1779 d. C.

Se construye el puente Coalbrokedale de 30 m de claro, sobre el río sueon en Shropshire. Se dice que este puente cambia la historia de la revolución industrial, al introducir el hierro como material estructural, siendo el hierro 4 veces más resistente que la piedra y 30 veces más que la madera.

1819

Se fabrican los primeros ángulos laminados de hierro en los Estados Unidos.

1840

El hiero dulce más maleable, comienza a desplazar al hierro fundido en el laminado de perfiles.

1848

Willian Kelly fabrica acero con el proceso Bessenor en Estados Unidos.

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Primera parte)

ESTRUCTURAS METÁLICAS (Primera parte)

ANTECEDENTES DEL USO DEL HIERRO Y DEL ACERO

¿Qué es el hierro?

Hierro: es un elemento químico natural y metálico de gran resistencia mecánica (Fe).

3000 a. C.

Se emplean ya utensilios tales como herramientas y adornos hechos de "acero" en el antiguo Egipto. Se encuentran dagas y brazaletes de hierro en la pirámide de Keops con más de 5000 años de antigüedad.

1000 a. C.

Inicio de la edad del hierro, primeros indicios en su fabricación se cree que un incendio forestal en el monte Ide de la antigua Troya (actual Turquía) fundió depósitos ferrosos produciendo hierro. Otros creen que se comenzó a emplear a partir de fragmentos de meteoritos donde el hierro aparece en aleación con Níquel.

490 a. C.

Batalla de Maratón Grecia. Los atenienses vencen con sus armas de hierro a los persas, que aún emplean el bronce, con un balance de 6400 contra 192 muertos.

¿QUÉ ES LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL?

¿QUÉ ES LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL?
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. En un sentido práctico, la ingeniería estructural es la aplicación de la mecánica de medios continuos para el diseño de elementos y sistemas estructurales tales como edificios, puentes, muros (incluyendo muros de contención), presas, túneles, etc.

¿QUÉ HACEN LOS INGENIEROS ESTRUCTURALES?
Los ingenieros estructurales se aseguran que sus diseños satisfagan un estándar para alcanzar objetivos establecidos de seguridad (por ejemplo, que la estructura no se derrumbe sin dar ningún aviso previo) o de nivel de servicio (por ejemplo, que la vibración en un edificio no moleste a sus ocupantes). Adicionalmente, son responsables por hacer uso eficiente del dinero y materiales necesarios para obtener estos objetivos. Algunos ejemplos simples de ingeniería estructural lo constituyen las vigas rectas simples, las columnas o pisos de edificios nuevos, incluyendo el cálculo de cargas (o fuerzas) en cada miembro y la capacidad de varios materiales de construcción tales como acero, madera u hormigón. Ejemplos más elaborados de ingeniería estructural lo constituyen estructuras más complejas, tales como puentes o edificios de varios pisos incluyendo rascacielos.

¿DE QUÉ SE OCUPAN LOS INGENIEROS HIDRÁULICOS?

¿DE QUÉ SE OCUPAN LOS INGENIEROS HIDRÁULICOS?



Los ingenieros hidráulicos se ocupan de:


  • Las llamadas grandes estructuras como, por ejemplo, presas, esclusas, canales navegables, puertos, etc.
  • Obras relacionadas con la agricultura, especialización de la ingeniería hidráulica, conocida como hidráulica agrícola (rama propia de Ingeniería agrícola): sistemas de riego, sistemas de drenaje.
  • Obras relacionadas con el medio ambiente: presas filtrantes para el control de la erosión, obras de encauzamiento de ríos, defensas ribereñas.
  • En general, cuando se trata de intervenciones importantes, el ingeniero hidráulico trabaja formando parte de un equipo multidisciplinar.

¿QUÉ ES LA INGENIERÍA HIDRÁULICA?

¿QUÉ ES LA INGENIERÍA HIDRÁULICA?

La ingeniería hidráulica es una de las ramas tradicionales de la ingeniería civil.

La formación en algunas universidades en la carrera de ingeniería civil se divide después de los primeros 2 ó 3 años en diversas especialidades, una de las cuales es la hidráulica. A partir de esta división se van enfatizando temas diferentes para cada especialidad, manteniéndose sin embargo muchos temas comunes para todos los cursos de ingeniería civil.


¿CUÁLES SON LAS ÁREAS DE ACTIVIDAD DEL INGENIERO HIDRÁULICO?
Básicamente el ingeniero hidráulico se ocupa de diseñar, construir y operar las obras hidráulicas. Otra actividad muy importante desarrollada por los ingenieros hidráulicos es la investigación, dado que la ingeniería hidráulica se sustenta, casi en un 90%, en resultados experimentales. Leonardo Da Vinci afirmaba, con la genialidad que ha demostrado en todo lo que ha hecho, que "cuando trates con el agua consulta primero la práctica, y luego la teoría". Mucho se ha avanzado desde entonces, por los dos caminos, las formulaciones teóricas utilizan en todo momento los instrumentos matemáticos más avanzados de cada época, pero al final aquí y allí, siempre acaba apareciendo un coeficiente empírico, una fórmula empírica, que es la forma en que, al final, permite resolver el problema práctico, y que fue determinada con base en experimentos tanto de laboratorio como en las obras construidas y operantes.

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Parte II)

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Parte II)

Las mejoras en los procesos de fabricación de acero permitieron la eliminación de impurezas que reducían su resistencia. A su vez, nuevos procesos de fabricación permitieron la obtención de piezas de longitudes considerables y de mucha mayor resistencia. Los perfiles metálicos así obtenidos abrieron la posibilidad de construir estructuras mucho más esbeltas y ligeras.
Por último, la invención y desarrollo del hormigón armado por parte de ingenieros franceses significó una revolución en el mundo de la construcción, pues este material es capaz de ofrecer grandes resistencias a un coste mucho más bajo que el acero y sin mantenimiento.
Sin embargo, estos nuevos materiales trajeron también algunos problemas. El enfriamiento incorrecto del acero y el fenómeno de la fluencia en el hormigón armado produjeron varios colapsos por rotura frágil, si bien hace ya tiempo que estos problemas han sido comprendidos y solucionados.
Actualmente, la Ingeniería Civil vive un momento de gran expansión. La informática y los nuevos materiales permiten la construcción de estructuras tan impresionantes como el viaducto de Millau, que hace tan sólo unos años serían impensables.

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Parte I)

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Parte I)

La ingeniería civil será, probablemente, una de las ramas de la Ingeniería más antiguas. Decir que la colocación de piedras sobre un vado o la excavación de una pequeña acequia de regadío podrían ser los principios de la Ingeniería Civil es casi demagógico, pero ya en el antiguo Egipto existían redes de canales que repartían el agua de las crecidas del Nilo entre las terrazas de cultivo, con lo que esto supone de conocimientos de topografía para trazar canales con pendientes descendentes constantes o de construcción de muros para sostener el terreno de las terrazas. Y, desde luego, nadie podría negar que los acueductos, presas, puentes, cloacas, calzadas o puertos de la antigua Roma son obras civiles, muchas de las cuales tardaron siglos en ser superadas y algunas de las cuales todavía funcionan.
Ya sea que se trate de carreteras, canales de irrigación, canales de navegación, presas o puertos, se puede observar que todos los pueblos de la antigüedad han hecho uso en mayor o menor medida de los conocimientos de la Ingeniería Civil, siendo en muchos casos ésta una muestra evidente de sus grandes conocimientos.
La Ingeniería Civil, sin embargo, tal y como se la conoce ahora, tiene su origen a caballo entre los siglos XIX y XX, con el desarrollo de modelos matemáticos de cálculo, mejoras en la fabricación del acero y la invención del hormigón armado. Los trabajos de Castigliano, Möhr o Navier entre otros permitieron abordar analíticamente los esfuerzos que producían en las estructuras las solicitaciones a que éstas eran sometidas para determinar de forma aproximada pero fiable los valores de dichos esfuerzos. Esto permitió el diseño eficiente de estructuras, con garantías de resistencia y una mayor economía.

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Segunda parte)

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Segunda parte)

Ingeniería civil contemporánea

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.


La ingeniería civil contemporánea en España nace con Agustín de Bethancourt. Agustín de Bethancourt, de origen canario, viaja a París, donde estudia ingeniería civil en la École de Pont et Chausses. A su regreso a España funda la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid en 1802. El objetivo es crear un cuerpo de ingenieros con una elevada formación que pudiera acometer una gran ampliación de la infraestructura civil en la España del siglo XIX

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Primera parte)

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL (Primera parte)

Se podría decir que la ingeniería civil 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. Hacia el año 4000 a. C., con los asentamientos alrededor de los ríos Nilo, Éufrates e Indo, se inició la civilización con escritura y gobierno.
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.
Fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros civiles de la historia.

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