Principales Ramas De La Ingenieria Civil 2a1l2w

PRINCIPALES RAMAS DE LA INGENIERÍA CIVIL 1.- GEOTECNIA (MECANICA DE SUELOS).Es la rama de la Ingeniería que se ocupa del estudio de la interacción de las construcciones con el terreno, mediante el estudio de las propiedades de resistencia, las relaciones esfuerzo-deformación y las características generales de los suelos con el fin de establecer su comportamiento bajo cargas de diverso origen. Es una disciplina de la ingeniería civil que involucra también la Arquitectura y la Ingeniería de minas, que guardan relación directa con el terreno. También estudia o trata el riesgo para los seres humanos, las propiedades y el ambiente de los fenómenos naturales o propiciados por la actividad humana tales como los deslizamientos de terreno, hundimientos de tierra, flujos de lodo y caída de rocas. Karl Terzaghi es considerado el padre de la ingeniería geotécnica y la mecánica de suelos. El suelo.- es un material proveniente de las rocas cuya formación está relacionada a procesos físico-químicos transcurridos en el tiempo. La formación de rocas se desarrolla en un ciclo que comienza en el interior de la tierra donde domina la temperatura (4000°C) y presión muy elevadas que forman el magma, este se desplaza y aflora a la superficie formando la roca ígnea, se enfría y es sometida a los efectos de los ácidos atmosféricos, cambios de humedad y temperatura formando un proceso de degradación denominado meteorización que las va fisurando, lentamente se convierte en roca sedimentaria. Estos bloques de roca sedimentaria afectadas por la intemperie producen compresiones que generan el cambio de sedimentaria a metamórfica, en esta fase sufren un acelerado proceso de desintegración debido a la humedad ambiental y otros agentes externos ocasionando que la superficie de la roca se deteriore dando origen a la formación de gravas, arenas y posteriormente suelos. En el cambio de roca a suelo se debe considerar los movimientos de las rocas debido a avalanchas o arrastres de corriente de agua y la acción de los vientos que desgastan la roca convirtiéndola en suelo. Una propiedad de los suelos que requiere análisis y estudio es la permeabilidad, que es la facilidad con que el agua puede fluir en su estructura cuya presencia altera el comportamiento del suelo ocasionando la consolidación, factor que requerirá un estudio geotécnico. LA GEOTECNIA COMO ESPECIALIDAD.La geotecnia está centrada en tres aspectos: 1. Experimental en campo 2. Analítica 3. Experiencia profesional 1.- Experimental en campo.- implica tomas de muestras lo más inalteradas posibles que se aproximen a las condiciones “in situ” para lograr un perfil estratigráfico que permita un mejor conocimiento del suelo de fundación.

2.- Analítico.- la mayoría de las investigaciones están centradas de manera que permitan predecir la evolución de determinados fenómenos de los suelos que están sujetos a cargas o a efectos naturales (cambios de humedad y temperatura), que resulta muy complejo debido a la interacción de las fases liquida, sólida y gaseosa que conforman los suelos. 3.- Experiencia profesional.- el diseño y construcción de infraestructuras conlleva a determinar estudios y metodologías para el análisis de los suelos mucho más próximos a la realidad según las características mecánicas, hidráulicas e ingenieriles que un profesional con la suficiente experiencia puede establecer al diseñar y/o construir las cimentaciones para estructuras como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, túneles y carreteras (compactación de terraplenes), estabilización de taludes, deformabilidad del suelo y estimar con mayor precisión los posibles asentamientos de las cimentaciones en edificaciones, etc.

2.- INGENIERÍA ESTRUCTURAL.Se denomina a una especialidad de la ingeniería civil que se ocupa del cálculo y diseño de la parte estructural en elementos y sistemas estructurales tales como edificios, puentes, muros, muros de contención, presas, túneles y otras obras civiles. Un sistema está conformado por: vigas, columnas, losas, zapatas de cimentación, y otros. El objetivo de la ingeniería estructural es conseguir estructuras seguras, resistentes y funcionales que garanticen la vida y preserven los bienes de la comunidad. La ingeniería estructural es la aplicación de la mecánica de medios continuos para el diseño de estructuras que soportan su peso propio (cargas muertas), más las cargas ejercidas por el uso (cargas vivas), más las cargas producidas por eventos de la naturaleza: vientos, sismos, nieve o agua. El ingeniero estructural inicia su labor con un planteamiento arquitectónico que define dimensiones tanto en planta como en elevación, en esta etapa analiza el material a emplear (concreto, acero, madera, mampostería) así como realiza el pre dimensionamiento de los elementos estructurales (vigas y columnas), características de la cimentación, definición de escaleras, posición de ductos, etc. Luego analizara las fuerzas de reacción y las deformaciones bajo condiciones de equilibrio estático; el método de análisis más generalizado es el de la RIGIDEZ, en el que los elementos estructurales que confluyen en los nudos presentando una capacidad de resistencia y oposición a la deformación producida por las cargas. Luego de la fase de diseño se pasa a la elaboración de planos y las especificaciones técnicas. Los planos deben ser claros, con indicaciones de los materiales a emplear, con detalles sobre los refuerzos, interrupciones de los elementos estructurales por la presencia de ductos, con indicaciones precisas de las dimensiones entre otros. Tanto el análisis como el diseño estructural se apoyan en la estática y la dinámica, las condiciones de equilibrio pueden conducir a ecuaciones diferenciales, las edificaciones conforman sistemas hiperestáticos bajo condiciones de compatibilidad en las que intervienen las deformaciones que imponen las cargas sobre la estructura.

Las solicitaciones predominantes son: a) Flexión.- unidimensional (viga), bidimensional-plana (placa, losa, muro de contención) b) Tracción.- unidimensional-recto (cable tensado), unidimensional-curvo (catenaria), bidimensional-plano (membrana plástica) c) Compresión.- unidimensional-recta (pilar, columna), bidimensional-plana (muro de carga). CARGA ESTRUCTURAL.- Son las solicitaciones mecánicas (fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos) que deben ser incluidas en el cálculo de los elementos mecánicos considerados como un sistema. Las cargas estructurales se pueden clasificar en:  Cargas muertas: actúan de forma continua y sin cambios significativos, se tienen el peso propio de la estructura, empujes de líquidos (dique), empuje de solidos (muro de contención), tensores (puentes) entre otros.  Cargas vivas: varían su intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura tales como: el tránsito en puentes, cambios de temperatura, acumulación de nieve o granizo, etc. Cargas accidentales: tienen su origen en acciones externas al uso de la estructura y cuya manifestación es de corta duración como eventos sísmicos o ráfagas de viento. 3.- INGENIERÍA DE TRANSPORTES.La ingeniería de transporte se ocupa de la planificación, diseño, operación y istración de las facilidades de cualquier modo de transporte con el fin de proveer un movimiento seguro, conveniente, economía y balanceada entre bienes y persona. Se relaciona con otras disciplinas como: planificación urbana, economía, psicología, diseño, comunicación social, ciencia política y estadística. La ingeniería de transportes y su infraestructura tiene a su cargo el análisis y proyección de la demanda, el estudio de sistemas alternativos y el planeamiento y diseño de los sistemas que conforman las bases de esta actividad, este es el caso de medios de transporte masivo (metros), carreteras y pavimentos, aeropuertos, puertos y terminales de transporte. Para el diseño de carreteras y vías férreas el análisis se concentra en el trazo de corredores viales que permitan mayor eficiencia reduciendo el tiempo de viaje, costo de operación y mantenimiento al mínimo, la seguridad y el impacto sobre el medio ambiente. 4.- INGENIERÍA HIDRAULICA.Se ocupa de la proyección y ejecución de obras relacionadas con el aprovechamiento racional del agua, sea para consumo humano, así como a garantizar los cultivos y la producción de energía. Su uso como obtención de energía hidráulica, irrigación, potabilización, canalización, entre otros. También se ocupa de la construcción de estructuras en mares ríos, lagos o entornos similares. Incluyendo por ejemplo: diques, represas, canales, puentes, muelles, rompeolas, etc.

Estas obras están relacionadas con el medio ambiente, tales como las presas filtrantes para el control de la erosión, obras de encauzamiento de ríos. Dentro de estas se encuentran las obras relacionadas con el suministro de agua potable, desde pozos, redes de distribución, construcción de captación y almacenamiento.

5.- INGENIERÍA AMBIENTAL.Cuyo objetivo fundamental es analizar las implicancias de las actividades desarrolladas por el hombre sobre su hábitat y a su vez las del medio ambiente sobre la especie humana, siendo una especialidad reciente que ha involucrado los conceptos de la ingeniería sanitaria, debido a que tiene mucho que ver con la hidrología, hidráulica y también con geotecnia, ingeniería estructural y las construcciones, la química fundamental y biología, por tal razón los nuevos profesionales se asocian a ingenieros civiles con el fin de dar soluciones multidisciplinarias integrales a problemas de la sociedad. En el campo de abastecimiento y tratamiento de agua para uso doméstico, el ingeniero ambiental ve sobre la demanda actual y futura para dimensionar las estructuras de tratamiento y abastecimiento (reservorios y redes de suministro de agua), así como de la disposición de aguas servidas o negras, que previo tratamiento se deba evacuar a los ríos o su uso en riegos, procurando minimizar los efectos de la contaminación de ríos, por elementos tóxicos de la actividad industrial, debiendo formular políticas integradas para reducir los efectos contaminantes a un mínimo tolerable. El deterioro progresivo de las cuencas hidrográficas debido a la tala de bosques, donde las lluvias caen directamente al suelo que sin protección natural se erosionan rápidamente, ocasionando huaycos o deslizamientos de suelos fértiles que se vuelven improductivos. Es una situación similar a la enfermedad del cáncer, que se propaga hasta doblegar a quien la padece. Es importante realizar los tratamientos de las agua contaminadas y campañas permanentes de socialización, de tal manera que se pueda realizar la recuperación de los ríos, donde en muchos de ellos los peces desaparecieron, debiendo existir una participación gubernamental activa, planificando una política de tecnología limpia e imponiendo a la comunidad estrictas medidas que incluyan fuertes sanciones.

6.- INGENIERÍA SISMICA.Debido a que la humanidad ha sido afectada por intensos sismos que causaron millones de muertes y daños materiales muy considerables, se origina la ingeniería sísmica, que planifica y diseña las construcciones, según la actividad sísmica de cada zona o país. La ingeniería sísmica, integra los conceptos provenientes de la geología, geotecnia, comportamiento dinámico de los materiales, ingeniería estructural, y los análisis de riesgos y vulnerabilidad, para medir el efecto de los sismos en las construcciones, de tal manera que se logre diseños que resistan los sismos sin derrumbarse, reduciendo al mínimo el riesgo de pérdidas humanas y materiales.

Estudia las aceleraciones, velocidad y desplazamientos máximos probables de los terrenos de cimentación, cuando sean sacudidos por los sismos, que permitan un diseño estructural de la edificación y analizar las fuerzas y deformaciones que se puedan presentar. También investiga la interacción de la construcción y el suelo, las relaciones constructivas de materiales térreos, del concreto y acero al ser sometidos a efectos cíclicos intensos y repetitivos. 7.- CONSTRUCCIONES.La construcción es una de las más importantes actividades de la ingeniería, puesto que los diseños, proyectos, estudios financieros y técnicos tienen como objetivo final la construcción de algo. La construcción estimula una serie de industrias complementarias como cemento, ladrilleras, carpinterías de madera y metal, vidrios, plásticos, entre otros. La construcción requiere una adecuada planificación de la adquisición de materiales y mano de obra, que garantice el cumplimiento de la obra en el plazo previsto, considerando no solo la parte física sino también la parte financiera, que deba tomar en cuenta los rendimientos del dinero invertido. Una mala planificación de las etapas constructivas conduce a atrasos y a conflictos y posible pérdida de dinero. Una forma de planificar el desarrollo de la construcción es con empleo de un diagrama de barras, donde se representa las diversas actividades y partidas necesarias, y se programa en tiempo y cantidad de los materiales, mano de obra, equipos y otros a utilizarse, teniendo en cuenta las precedencias de las actividades, determinando así una ruta crítica del proceso constructivo.