Ingenieria civil

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Ingenieria civil

  1. 1. 1 LA INGENIERÍA CIVIL, SUS FUNCIONES, CAMPOS DE ACCIÓN Y CAMPOS DE INVESTIGACIÓN.Articulo extractado del texto: “DESARROLLO E INSERCIÓN SOCIAL DE LAINGENIERÍA CIVIL EN COLOMBIA”, por el profesor Álvaro J. González G., Ing.Civil UN, MSc, DIC. FONDO NACIONAL DE PROYECTOS DE DESARROLLOMISIÓN DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA. Bogotá, Colombia, 1989.1. INGENIERÍA CIVILLa Ingeniería Civil se ocupa del manejo y control de los materiales y procesos,principalmente naturales, a nivel macroscópico con el fin de proveer infraestructura alos medios de producción. Para ello lleva a cabo la concepción, diseño, construcción,operación y mantenimiento de las obras civiles tales como: acueductos,alcantarillados, riegos, vías de comunicación, centrales hidroeléctricas, edificaciones,las cuales satisfacen las necesidades humanas de salud, producción de alimentos,transporte, energía, habitación y recreación (González, 1975). Por su estrecharelación con el medio físico tiene además una labor esencial en los procesos deprevención, manejo y recuperación ante eventos causados por desastres naturales.Por su ubicación dentro del proceso general de producción de la sociedad humana,hizo su aparición en forma temprana con la civilización y posteriormente, dado sucarácter eminentemente constructivo, se le denominó Ingeniería Civil encontraposición a la Ingeniería Militar, que se encarga principalmente de las obras dedefensa propias y de los medios para destruir al enemigo. A medida que el procesoproductivo se volvió más complejo, la Ingeniería Civil se diversificó dando origen avarias otras disciplinas pero conservando para sí su carácter macroscópico y lasobras de infraestructura correlativas, que hacen su objetivo y campo de acciónperfectamente específicos, sin que esto implique aislamiento, ni independencia deotras ramas del saber humano.El proceso anterior no ha sido diferente en nuestro país; así, la primitiva Facultad deMatemáticas e Ingeniería de la Universidad Nacional, provino del Colegio Militarcreado por el General Tomás Cipriano de Mosquera en 1848 (restablecido en 1861)y de hecho inicialmente dependió del Ministerio de Guerra y tuvo varias promocionesconjuntas de Ingenieros Civiles y de Ingenieros Militares, hasta la década de los 40.Asimismo de su seno surgieron posteriormente en la Universidad Nacional lascarreras y departamentos de: Arquitectura, Geología, Matemáticas, Física,Astronomía, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecánica y se crearon con otros gruposlos departamentos de Ingeniería Química, Ingeniería Agrícola e Ingeniería deSistemas.
  2. 2. 2El hecho objetivo es que las necesidades de la producción condicionan la apariciónde nuevas carreras: mientras en Bogotá surgió, como ya se dijo, la Facultad deMatemáticas e Ingeniería, Facultades de Ingeniería siguieron en Popayán yCartagena; en Medellín se fundó en 1887 la Escuela de Minas, en Bucaramangasurgió la Ingeniería de Petróleos, en Palmira la Facultad de Agronomía, todasestatales y luego se crearon otras instituciones privadas y públicas.En un país con necesidad de desarrollo económico, en un medio ambientetopográficamente abrupto, climáticamente agresivo, geológicamente joven,tectónicamente activo, sociológicamente en proceso de integración, políticamentesubdesarrollado, pero muy rico en recursos naturales y humanos, la demanda deobras de infraestructura ha sido, es y será necesariamente elevada, pero no siempreha podido satisfacerse con requerimientos adecuados de economía y seguridad, ennuestro concepto, principalmente por deficiencias en la optimización del tercercomponente, la información, que adolece de varios problemas estructurales yfuncionales y que es el objetivo principal de este informe.2. CAMPO DE ACCIÓN DE LA INGENIERÍA CIVIL2.1 CAMPO FÍSICOTal como se indicó en el capitulo 1, la Ingeniería Civil trabaja con comportamientosmacroscópicos, aunque debe conocer las interrelaciones a todas las escalas con elfin de comprender los procesos que le interesan. Trabaja tanto con materialeselaborados transformados por el hombre como con materiales naturales (aire, agua,tierra) y procesos y elementos naturales de más difícil predicción y control (lluvias,sismos, ríos, laderas, costas, etc).Por todo lo enunciado y por la escala de trabajo, el mayor campo físico de acción ypor ende de investigación, para la Ingeniería Civil es la obra (en términosingenieriles) y el terreno donde se implanta, los cuales deben ser modelados einterpretados por medio de procesos matemáticos, modelos físicos, representacionesgráficas, muestreo y ensayos de laboratorio, ensayos de terreno, etc. Este modelajee interpretación permiten al Ingeniero Civil hacer extrapolaciones e interpolacionespredictivas, tanto en el espacio como en el tiempo, del comportamiento de las obrasde infraestructura que le competen. Estas predicciones deben necesariamente serconfrontadas con la realidad, para verificar o improbar los modelos y metodologíasempleadas con el fin de suministrar el soporte adecuado al avance de la profesión.2.2 CAMPO SOCIALPor su carácter, normalmente ligado al diseño y construcción de grandes obras deinfraestructura, cuyo planeamiento y ejecución son también comúnmenteresponsabilidad del Estado, el Ingeniero Civil, para poder desempeñarse
  3. 3. 3adecuadamente, tiene que depender en alto grado de las políticas gubernamentalesde inversión y salvo muy contados casos, está sujeto en forma directa o indirecta, alos vaivenes de la política local, regional o nacional. Por esto no es coincidencial quemuchos profesionales de la Ingeniería Civil se encuentren inmersos, bien sea en laadministración pública, en los cuerpos colegiados o en la élite empresarial.También por el carácter de la profesión, esencialmente ocupada de obrasprimordiales para el servicio a la comunidad, su responsabilidad social es muy alta,puesto que con base en sus decisiones, se emplean los fondos comunes de toda lasociedad, la cual depende de los servicios que le proporciona la Ingeniería Civil.Entonces cualquier error, conceptual o de procedimiento, repercute en todo el ámbitosocio-económico muchas veces magnificado. La interrupción de una vía porderrumbes no controlados, el cese de producción de una hidroeléctrica por fugas delos túneles de conducción, la caída de un edificio por deficiencia en los materiales oen el diseño, la inundación de un valle por la rotura de una presa, la destrucción deun puente por una creciente, o la duplicación de costos de una hidroeléctrica, o unmetro entre otras, son fenómenos traumáticos social y económicamente, los cuales elIngeniero Civil involucrado en particular, y la Ingeniería Civil en general, deben tratarpor todos los medios de evitar, para lo cual es indispensable aprender de los errorespropios y de los de los demás, con el fin de prevenir ocurrencias similares. En laIngeniería Civil, más que en cualquier otro campo tal vez se puede aplicar entoncesla frase bíblica: “Por sus obras lo conoceréis”.2.3 ESPECIALIDADESTodas las ingenierías se basan, en general en las mismas ciencias: Física, Química,Matemáticas y trabajan con materiales similares, pero la proporción en queintervienen y su uso dependen de la aplicación que le atribuya la rama específica dela Ingeniería.Como ya se dijo, la Ingeniería Civil trabaja con fuerzas y elementos a nivelmacroscópico y específicamente con: aire, agua, tierra, materiales elaborados,vehículos; pera crear obras de infraestructura que satisfacen necesidades de:producción de alimentos, salud, energía, transporte, habitación y recreación. Paracumplir estos objetivos se han diferenciado varias ramas, detalladas en el Cuadro 1 ycuya descripción general es la siguiente: (González, 1975):• Ingeniería Ambiental: dedicada al control de la contaminación y al mejoramiento de la calidad del ambiente.• Ingeniería Sanitaria: tiene como objetivo, los acueductos, alcantarillados y plantas de tratamiento, es decir el ciclo del agua en la sociedad humana.
  4. 4. 4• Ingeniería Estructural: estudia las estructuras de edificaciones, puentes, torres de transmisión, etc.• Ingeniería Geotécnica: trabaja con materiales térreos (suelos y rocas) tanto in-situ como desalojados.• Ingeniería Hidráulica: estudia el aprovechamiento y control de los recursos hídricos.• Ingeniería de Vías y Transporte: estudie los medios y procesos de movilización de bienes y personas.• Ingeniería de Construcción: es la que se encarga de la implantación y ejecución física, el control de costos y programas de ejecución de las obras.Algunas de estas ramas ye se perfilan como (evolucionaron a) carreras independientes,tal como la de Vías y Transporte que se ofrece en la UPTC en Tunja o la de IngenieríaSanitaria que se ofrece en tres programas (de Universidades diferentes a la UniversidadNacional).3. CAMPOS DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA CIVIL3.1 PROCESO GENERAL DE INVESTIGACIÓNEn el Cuadro 2 se presenta en forma esquemática la interpretación del Consultor(Prof. Álvaro González) del Proceso General de Investigación que data de 1976 yestá orientado hacia la Ingeniería Civil (González y Delgado, 1976). En este cuadrose aprecian claramente las etapas que van desde la identificación de necesidades,recursos y conocimientos, hasta la aplicación de tecnología a la producción. El ciclose cierra con la observación y análisis de resultados, que son los factores deretroalimentación del ciclo y sin los cuales no es posible un avance en la ciencia o latecnología.Aunque el cuadro se explica por sí solo, también servirá de base para laidentificación del campo de investigación de la Ingeniería Civil, de las necesidades ylogros, y de las dificultades aún por resolver.
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  6. 6. 63.2 CAMPOS GENERALES DE INVESTIGACIÓNComo se ha venido insistiendo en los párrafos anteriores, la Ingeniería Civil trabajaprincipalmente en el terreno y trata de reproducir los procesos naturales mediantemodelos matemáticos físicos, para lo cual necesita conocer propiedades y variablesde cuantificación de los materiales y procesos involucrados, los cuales obtieneprimordialmente de observación in-situ y de ensayos de laboratorio.En forma acorde con lo expuesto, es posible entonces identificar en principio líneasgenerales de investigación así:A - IDENTIFICACIÓN 1. Conocimiento de las necesidades de infraestructura a nivel nacional. 2. Conocimiento de la variabilidad espacial y temporal del medio físico territorial y de los fenómenos naturales pertinentes. 3. Identificación de los recursos naturales y su cuantificación. 4. Identificación de los recursos humanos y su cuantificación. 5. Compilación y evaluación del nivel de conocimientos y tecnología a nivel nacional (incluyendo el conocimiento popular), regional e internacional.B - INVESTIGACIÓN PRELIMINAR 1. Priorización de las necesidades de Infraestructura. 2. Planteamiento de modelos de evaluación del medio físico y de predicción de ocurrencia de fenómenos naturales. 3. Evaluación de la disponibilidad y explotabilidad de los recursos naturales y su incidencia en el medio físico y social. 4. Evaluación de la disponibilidad de los recursos humanos y de su capacitación y equipamiento. 5. Análisis crítico del conocimiento y las técnicas disponibles y verificación de su aplicabilidad a los problemas y medio especifico colombianos.C - INVESTIGACIÓN BÁSICA 1. Adaptación del conocimiento científico existente, a la problemática y medio colombianos.
  7. 7. 7 2. Examen profundo del conocimiento y tecnologías populares y ancestrales colombianas. 3. Revisión y adecuación de los sistemas educativos. 4. Aplicabilidad de los materiales autóctonos a la solución de los problemas básicos. 5. Obtención y desarrollo de nuevos conocimientos científicos.D - INVESTIGACIÓN APLICADA-TECNOLOGÍA 1. Selección de técnicas disponibles aplicables. 2. Adaptación de técnicas disponibles. 3. Obtención y desarrollo de nuevas técnicas.E - OBSERVACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 1. Empleo, adaptación y desarrollo de sistemas de observación de las obras de infraestructura y el medio físico. 2. Creación de Bancos de Datos y Sistemas de Información. 3. Divulgación de resultados e incorporación a los programas de estudios. 4. Identificación de temas y políticas de investigación.Como puede apreciarse el campo de acción es muy amplio y no es posible en uninforme de esta naturaleza, profundizar en todos los temas, máxime cuando elesquema general anterior es aplicable tanto a las ciencias denominadas básicascomo a las ramas principales en que se podría subdividir la Ingeniería Civil.
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