Universidad EAFIT

Escuela de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Civil

Obras Civiles

La Ingeniería Civil

Trabajo de investigación

Presentado a

Juan Esteban Martínez Ruiz

Elaborado por

Daniel Ochoa Henao - Código 201524012013

27 de Agosto de 2015

Introducción

En el mundo de la ingeniería se persigue incansablemente la eficiencia, el progreso, el

aprovechamiento de los recursos naturales y sobre todo recientemente, mejorar la

calidad de la vida de las personas, que mejor que la Ingeniería Civil, una ingeniería que

forma parte del día a día de cada uno de las personas que habita en este planeta,

desde un hogar, las vías para circular, los sistemas de transporte en los que se

movilizan las pertenencias e incluso personas, los túneles que ahorran tiempo, las

obras de contención que mantienen a salvo de la amenaza del aparente equilibrio

natural, el manejo de las aguas tanto potables como residuales, una ingeniería tan

completa como compleja que refleja las capacidades del ser humano para desarrollar

todas sus habilidades y explotar el potencial para mejorar la calidad de vida, siendo

conscientes de los impactos que genera sobre el medio ambiente.

En el presente trabajo se hablará acerca de la Ingeniería Civil, sus campos de

aplicación y los elementos que intervienen en ella, tratando de explorar las ramas de

acción de un ingeniero tales como las finanzas y economía, la construcción, el diseño,

la investigación, la interventoría y la educación.

Ingeniería Civil

Definición

“La Ingeniería Civil es la rama más antigua de la ingeniería la cual viene creciendo

desde la civilización de la edad de piedra, la Sociedad Americana de Ingeniería Civil

(ASCE), define la ingeniería civil como la profesión en la cual el conocimiento de la

matemática y de las ciencias físicas ganadas por estudio, experiencia y práctica, es

aplicado con juicio para desarrollar formas de utilizar económicamente los materiales y

las fuerzas de la naturaleza para el bienestar progresivo del hombre.” (Kaushik,

Bhavikatti, & Kaushik, 2010)

Campos de Aplicación

La ingeniería civil es una de las ingenierías con mayor campo de acción, entre

los que se encuentran:

Infraestructura y Transporte

Es la rama en la cual se diseña, construye y gestionan soluciones viales y de

transporte que permiten la integración de las regiones y las comunidades

haciendo competitiva la movilización de personas y productos, de manera segura

y cómoda. (Hudiel, 2009)

Se desarrollan obras como:

Aeropuertos

Autovías

Carreteras

Vías férreas

Puertos

Puentes

Redes de transporte urbano

Pavimentos

Ciclo vías

Señalización de tránsito

Zonas de movilización

peatonal

Obras de seguridad vial

Sistemas integrados de

transporte masivo

(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)

Figura 1. Infraestructura vial y transporte

Hidráulica e Hidrología

Se calculan los recursos hídricos y se diseñan obras hidráulicas adecuadas para

resolver los problemas de manera estética, con un buen manejo de los recursos

financieros y ambientales, esta rama además interviene en todos los proyectos,

la naturaleza del agua es fluir a través del suelo, el aire y en corrientes fluviales,

por lo cual siempre debe tenerse en cuenta, la hidráulica permite además

generar energía aprovechando la caída de los fluidos. Las obras que se

desarrollan:

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

Acueductos y alcantarillados

Plantas de tratamiento de

aguas potables y residuales

Redes de distribución y

conducción

Embalses

Puertos

Ductos

(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)

Figura 2. Obras Hidráulicas

Geología y Geotecnia

Realizar un análisis del suelo, su comportamiento y sus características

mecánicas para determinar la capacidad del suelo y realizar obras de contención

que permitan garantizar la seguridad de las personas que habitan en

determinado lugar, las obras de ingeniería que existan y las personas que

transitan por allí.

Se realizan los siguientes proyectos:

Taludes

Obras de protección de

taludes

Muros de Contención

Drenajes

Anclajes de terreno

Cimentaciones

Excavaciones

Protección de caída de rocas

Terraplenes

Obras de mitigación de

amenazas naturales como

terremotos

Túneles

(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)

Figura 3. Obras de Geotecnia

Estructural

Se encarga de desarrollar las estructuras de residencia, educación, urbanismo,

seguridad social, comercio, almacenaje, entre otros, para garantizar la seguridad

de las personas que ingresan en ellas, además se incluyen las obras de arte de

infraestructura, deben ser diseñadas para cargas específicas y condiciones

particulares, es decir incluye todas las condiciones mencionadas anteriormente

en sus diseños, se generan obras tales como:

Columnas

Vigas

Cimentaciones

Losas

Mampostería

Estribos de puentes

Puentes

Obras de drenaje

Muros de contención

Gaviones

Edificios de habitación y de

uso institucional, auditorios,

coliseos y estadios

(EcuRed, s.f.) y (Universidad Nacional de Colombia, s.f.)

Además de estos campos se encuentran otros como la Construcción donde el

ingeniero desarrolla una labor técnica de revisión de trazabilidad de los

materiales y garantiza un correcto proceso constructivo de los elementos

diseñados, Ambiental controlando que las afectaciones al medio ambiente sean

mínimas y se protejan las especies afectadas por la obra, Gerencial optimizando

las estructuras económicamente en sus diseños, construcción y administración

para mejorar el manejo de los recursos financieros.

Figura 4. Diseño Estructural

Unidades

En la ingeniería civil se usan las siguientes unidades (Sistema internacional)

Fundamentales

Longitud: Metro (m)

Masa: Kilogramo (Kg)

Tiempo: Segundo (s)

Derivadas

Fuerza: Newton (N)

Energía: Joule (J)

Potencia: Watt (W)

Área: Metro cuadrado (m2)

Volumen: Metro cúbico (m3)

Caudal: Metro cúbico por

segundo (m3/s)

Rugosidad: Adimensional

Viscosidad: Stokes (m2/s)

Velocidad: Metro por segundo

(m/s)

Aceleración: Metro por segundo

cuadrado (m/s2)

Aceleración Angular: Grados o

radianes por segundo (°/s)

Velocidad Angular: Grados o

radianes por segundo cuadrado

(°/s2)

Densidad: Kilogramo por metro

cúbico (Kg/m3)

Presión: Newton por metro

cuadrado (N/m2)

Frecuencia: Hercios (Hz)

Periodo: Segundos (s)

Ángulo: Grados (°) o Radianes

(rad)

(Suazo, 2011) y (Wikiversidad)

Materiales

Algunos de los materiales usados en ingeniería son:

Agregado Grueso

Agregado Fino

Arena

Cemento (Para producir

concreto y mortero)

Pegantes industriales

Pinturas (Anticorrosivas,

intumescentes, vinílicas)

Acero (Perfiles metálicos,

tornillos, Steel Deck)

Agua

Suelo (Material de

excavación)

Madera (Estructural o para

obra falsa)

Cerámicas (Ladrillos, Con

fines estéticos)

Emulsiones asfálticas (Para la

elaboración de concretos

asfálticos)

Imprimantes

Petróleo (Para los

combustibles usados)

Combustibles

Cales

Yesos

Neopreno

Esmaltes

Barnices

Explosivos (Para realizar

perforaciones)

Productos Químicos (Para

facilitar el curado del concreto,

evitar la adherencia del

concreto con los materiales,

dar estabilidad a

excavaciones: Aditivos,

Bentonita, entre otros)

PVC (Tubos de drenaje,

conducción eléctrica)

Cables (Redes eléctricas,

plumas, malacates)

Icopor (Obra falsa)

Dry Wall (Separadores de

espacio)

Cuerdas (Demarcación de

terreno)

Papel (Planillas, planos

formatos)

Computadores y herramientas

informáticas

Herramientas de seguridad

(Casco, gafas, arnés, botas)

Herramientas de trabajo

(Martillo, llana, palustre, pala)

Aluminio

Vidrio

Geotextil (Drenaje)

Silicona

Plástico (Eléctrico, hidráulico,

terminaciones, teja traslucida)

Adoquines

Porcelanato

Estuco

Pega de piso

Teja (Zinc, Eternit, barro)

Impermeabilizantes

Granito

Mármol

Maquinaria de construcción

(Bulldozer, retroexcavadora,

camiones, volquetas, entre otros)

(Ramirez, 2011)

BibliografíaEcuRed. (s.f.). EcuRed. Obtenido de http://www.ecured.cu/index.php/Ingenier

%C3%ADa_Civil#Campos_de_aplicaci.C3.B3n

Hudiel, S. N. (2009). Máster Sergio J. Navarro Hudiel. Obtenido de https://sjnavarro.wordpress.com/introduccion-ingenieria-civil/

Kaushik, C. P., Bhavikatti, S. S., & Kaushik, A. (2010). Basic Civil and Environmental Engineering. New Delhi: New Age.

Ramirez, B. (2011). Ingeniería Civil. Obtenido de Materiales de Construcción: http://l202abrendaramirez.blogspot.com/2011/03/materiales-de-construccion.html

Suazo, Á. (2011). Universidad del Bio Bio. Obtenido de http://es.slideshare.net/niicool?utm_campaign=profiletracking&utm_medium=sssite&utm_source=ssslideview

Universidad Nacional de Colombia. (s.f.). Universidad Nacional de Colombia. Obtenido de http://www.ingenieria.unal.edu.co/es/dependencias/areas-curriculares/ing-civil-y-agricola/programas-de-pregrado/ingenieria-civil/17-campos-de-aplicacion

Wikiversidad. (s.f.). Wikiversidad. Obtenido de https://es.wikiversity.org/wiki/Introducci%C3%B3n_a_la_ingenier%C3%ADa_industrial/Unidades