Informe de Ingenieria en estructuras, Introduccion a la Ingenieria PDF

Preview

Summary

Recopilada de distintos citios de Internet, informacion basica sobre la ingenieria en estructuras como rama de la ingenieria civil...

Description

UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABI FACULTAD DE INGENIERIA Carrera de Ingeniería Civil

Informe de exposición

ASIGNATURA: Introducción a la ingeniería TEMA: Ingeniería en estructura CURSO: Segundo “B” ESTUDIANTES: Alcivar Saltos Leyser Armando Sánchez Palacios Byron Moisés DOCENTE: Ing. Dolly Delgado Manta – Manabí - Ecuador 2020 – 2

Contenido HISTORIA DE LA INGENIERIA ESTRUCTURAL .............................................................3 LOS INGENIEROS ESTRUCTURALES ............................................................................5 QUE ES LA INGENIERIA ESTRUCTURAL .....................................................................7 LOS INGENIEROS ESTRUCTURALES TIENEN QUE ESTAR ATENTOS: ...............8 ACTIVIDADES QUE REALIZA UN INGENIERIO ESTRUCTURAL .........................10 PARA SER INGENIERO ESTRUCTURAL .....................................................................11 OBRA IMPORTANTE EN EL ECUADOR ......................................................................12 CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE DE BAHÍA DE CARAQUEZ ................................... 12 CONCLUSIÓN .....................................................................................................................14 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................14

HISTORIA DE LA INGENIERIA ESTRUCTURAL Una de las especializaciones de la ingeniería civil es el estudio y aplicación de las estructuras, que son construcciones cuyo fin es transmitir cargas al suelo (ya sea el peso propio o acciones exteriores) sin perder la funcionalidad para las cuales fueron diseñadas. Si bien existen estructuras de gran envergadura desde la época de los egipcios, la ingeniería estructural es considerada como una ciencia recién a partir de 1638 cuando Galileo intentó analizar una viga. Al parecer, hasta entonces, se seguía un criterio puramente empírico para construir.

Imhotep, constructor de la pirámide de Sakkara, es considerado como el primer ingeniero estructural. Los primeros vestigios de ingeniería estructural se remonta al año 2700 a.C, cuando la pirámide escalonada para el faraón Zoster fue construida por Imhotep, el primer ingeniero en la historia conocido por su nombre. Imhotep, constructor de la pirámide de Sakkara, es considerado como el primer ingeniero estructural. Las construcciones egipcias usan únicamente vigas y columnas

como herramientas estructurales, a diferencia de los Asirios, un pueblo ubicado en la región del alto Tigris, que incorporan también el arco. Las pirámides fueron las principales estructuras más comunes construidas por civilizaciones antiguas, porque la forma estructural de una pirámide es inherentemente estable y se puede escalar casi infinitamente (a diferencia de la mayoría de las otras formas estructurales que no se puede aumentar linealmente en tamaño en proporción al aumento de las cargas). Si bien existen estructuras de gran envergadura desde la época de los egipcios, la ingeniería estructural es considerada como una ciencia recién a partir de 1638 cuando Galileo intentó analizar una viga. Al parecer, hasta entonces, se seguía un criterio puramente empírico para construir. Para que un cuerpo esté en

equilibrio, no deberá trasladarse

ni

rotar.

En

el

siglo XV Leonardo da Vinci introdujo el concepto de momento de una fuerza, el cual es empleado para estudiar giros. Matemáticamente se lo define como el producto vectorial entre el

vector

fuerza

y

el

vector

distancia

al

punto

en

cuestión.

Hacia el siglo XVI se comenzaron a utilizar las primeras cerchas, que son armaduras de barras rectas unidas mediante nodos. Si las fuerzas son aplicadas en dichos nodos, la estructura trabaja sólo a esfuerzo normal. Esto último se puede demostrar empleando las ecuaciones diferenciales de la estática. Isaac Newton (1642-1727) introduce el principio de acción y reacción en su obra "Philosophiae naturalizo principia mathematica", el cual es utilizado para calcular los esfuerzos que realizan los componentes de la estructura (barras, apoyos, etc.). Por cada fuerza que actúe sobre un cuerpo, este realizará una fuerza igual, pero de sentido opuesto.

El estudio de la resistencia de los materiales es otra herramienta básica en el cálculo de estructuras. Galileo Galilei fue el fundador de esta disciplina con su libro "Dialogo sobre dos nuevas ciencias" en donde estudia la falla de una viga en voladizo. Isaac Newton (1642-1727) introduce el principio de acción y reacción en su obra opuesto.

MxxnsOptc/XNKygHWlABI/AAAAAAAAHng/T_XfzpFtYb4aoxFRd9-lc145MBjOtqqiwCLcBGAs/s1600/tip006gar09114_e1d0dfca_1200x630.jpg

LOS INGENIEROS ESTRUCTURALES Los ingenieros deben ser capaces de trabajar dentro de la estética del diseño requerido por los proyectos. Por lo tanto, la ingeniería estructural juega un papel crucial al casarse con el atractivo visual, la función práctica y segura, así como con los recursos presupuestarios de una manera que satisfaga todas las necesidades. Los ingenieros estructurales diseñan la superestructura y los cementos de edificios residenciales, y otras estructuras tanto torres como puentes y plataformas petrolíferas. Diseñan estructuras seguras y estables, que puedan resistir las fuerzas ejercidas por el viento y por el contenido del edificio. Los ingenieros estructurales se encargan principalmente del diseño de la superestructura y de los cementos de edificios y estructuras, como puentes, estadios deportivos, torres y plataformas petrolíferas.

Asimismo, llevan a cabo inspecciones de las estructuras existentes para asegurar su mantenimiento y ayudan a realizar renovaciones estructurales importantes, sobre todo en edificios protegidos. Tienen en cuenta su capacidad de resistencia, forma y función. Se aseguran de que las estructuras sean estables, y de que pueden soportar cualquier fuerza y presión razonables. Los ingenieros estructurales suelen trabajar dentro de un equipo de diseñadores y otros profesionales. Normalmente, los equipos están formados por arquitectos, aparejadores, ingenieros de la construcción, consultores ambientales y servicios financieros. Al comenzar un nuevo proyecto, el equipo de diseño analiza el impacto ambiental, los costes y la función de la estructura para decidir si un proyecto puede continuar y de qué forma. Durante el proceso de diseño, los ingenieros estructurales preparan la documentación del diseño y los planos donde constan de especificaciones de los materiales utilizados para construir la estructura. Las empresas de construcción analizan dichos documentos y licitan el contrato para la realización del proyecto, acto conocido como proceso de licitación, mientras que las empresas, conocidas como contratistas, presentan ofertas para ganar dichos contratos. Una vez nombrado el contratista, el ingeniero estructural produce la documentación detallada sobre el diseño para comenzar que la fase de construcción del proyecto. Por lo general, el contratista supervisa la construcción de los cementos y la superestructura. Los contratistas contratan a ingenieros estructurales para que lleven a cabo las inspecciones necesarias.

QUE ES LA INGENIERIA 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 seguras, resistentes y funcionales. En un sentido práctico, la ingeniería estructural es la aplicación de la mecánica de medios continuos para el diseño de estructuras que soporten su propio peso (cargas muertas), más las cargas ejercidas por el uso (cargas vivas), más las cargas producidas por eventos de la naturaleza, como vientos, sismos, nieve o agua. 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.

Recuperado de: https://4.bp.blogspot.com/-V6MZna7pUM/WgfgVOJAAXI/AAAAAAAAAA0/GN9V3bbuq60JHxoSwKO2cS8zssErQQsNgCEwYBhgL/s640/ingestructural-princ.jpg

LOS INGENIEROS ESTRUCTURALES TIENEN QUE ESTAR ATENTOS:

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). Un buen profesional de la ingeniería estructural debe tener firmes conocimientos sobre los materiales usados en las construcciones y la virtud de poder balancear adecuadamente las formas estructurales, la estética, las técnicas provechosas. El desafío futuro de la ingeniería estructural consiste en la determinar de las propiedades básicas de los materiales de construcción tradicional y el desarrollo de nuevos materiales más económicos, más livianos y más duraderos. El campo donde se desarrolla la ingeniería estructural esta delgadamente atado a la comparación sistemática de los resultados de los modelos analíticos, con los experimentales sometidos a los efectos de los efectos naturales como eventos meteorológicos y sismológicos.

Recuperado de: https://www.monografias.com/trabajos106/ingenieria-estructural/image001.jpg

NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIÓN

La Norma Ecuatoriana de la Construcción “NEC”, promovida por la Subsecretaría de Hábitat y Asentamientos Humanos del Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda (MIDUVI), tiene como objetivo principal la actualización del Código Ecuatoriano de la Construcción (2001), con la finalidad de regular los procesos que permitan cumplir con las exigencias básicas de seguridad y calidad en todo tipo de edificaciones como consecuencia de las características del proyecto, la construcción, el uso y el mantenimiento; especificando parámetros, objetivos y procedimientos con base a los siguientes criterios: (i) establecer parámetros mínimos de seguridad y salud; (ii) mejorar los mecanismos de control y mantenimiento; (iii) definir principios de diseño y montaje con niveles mínimos de calidad; (iv) reducir el consumo energético y mejorar la eficiencia energética; (v) abogar por el cumplimiento de los principios básicos de habitabilidad; (vi) fijar responsabilidades, obligaciones y derechos de los actores involucrados.

ACTIVIDADES QUE REALIZA UN INGENIERIO ESTRUCTURAL

1. Los ingenieros estructurales se encargan principalmente del diseño de la superestructura y de los cimientos de edificios y estructuras, como puentes, estadios, torres, plataformas petroleras, etc. 2. Asimismo, llevan a cabo inspecciones de las estructuras existentes para asegurar su mantenimiento y ayudan a realizar renovaciones estructurales importantes, sobre todo en edificios protegidos. 3. Tienen en cuenta su capacidad de resistencia, forma y función. Se aseguran de que las estructuras sean estables, y de que pueden soportar cualquier fuerza y presión razonables. 4. Los ingenieros estructurales suelen trabajar dentro de un equipo de diseñadores y otros profesionales. Deberá negociar condiciones con los clientes, con los contratistas y, además, con los proveedores. 5. Al comenzar un nuevo proyecto, el equipo de diseño analiza el impacto ambiental, los costes y la función de la estructura para decidir si un proyecto puede continuar y de qué forma. 6. Durante el proceso de diseño, los ingenieros estructurales preparan la documentación del diseño y los planos donde constan las especificaciones de Los materiales utilizados para construir la estructura. 7. Durante la fase de construcción del proyecto, el ingeniero estructural realiza controles sobre el terreno para asegurarse de que el proyecto sigue las instrucciones que figuran en la documentación del diseño.

8. El ingeniero estructural debe revisar que se está llevando a cabo el proyecto bajo la normatividad y legislación vigente.

Recuperado de: https://img.bsginstitute.com/repositorioweb/img/programas/programa-internacional-disenoconstruccion-acero-y-edificaciones-metalicas.png

PARA SER INGENIERO ESTRUCTURAL Se necesita: •

Capacidad de analizar y resolver problemas.

•

Habilidades de comunicación oral y escrita.

•

Capacidad de supervisar el trabajo de otras personas.

•

Capacidad de trabajar en equipo.

•

Fuertes habilidades organizativas para afrontar las diferentes etapas de las obras de construcción.

•

Interés por los edificios y por las técnicas de construcción.

•

Buenas habilidades matemáticas

•

Interés por la física.

•

Buenas habilidades de comunicación técnica, útiles para la elaboración de gráficos y dibujos

Recuperado

de:

https://tatseguros.com/wp-

content/uploads/2014/04/todo_riesgo_contruccion.jpg

OBRA IMPORTANTE EN EL ECUADOR Construcción del puente de Bahía de Caráquez Se invirtió más de 100 millones de dólares en la construcción del Puente BahíaSanVicente con una estructura de 1.980 metros de largo y más de 13 de ancho Fue inaugurado en octubre del 2010 por el ex presidente de la republica Rafael Correa Delgado, unos de los mejores presidentes del país. es una de las obras emblemáticas de la Revolución Ciudadana y constituye un atractivo para los turistas de dentro y fuera delpaís. Todas estas obras increíbles son llevadas a cargo por diferentes especialistas es por ello la importancia de tener ingenieros estructurales porque ellos tienen la responsabilidad de que se haga una buena construcción y también de la durabilidad de los edificios, estructuras y puentes. Problemas que analizar y resuelve el ingeniero estructurista

La actividad del ingeniero no siempre es apreciada por todos, sólo cuando hay problemas en el proyecto o en la construcción la gente se interesa en saber qué hizo; esto se debe, en parte, a que su trabajo no es del todo tangible como lo puede ser el de otro profesionista, pues sólo los resultados plasmados en planos, en memorias de cálculo o en dictámenes llegan a ser tangibles, sin embargo, no alcanzan a reflejar todo el trabajo que está detrás de ellos. La construcción, la cual sí es tangible, suele verso como una obra del arquitecto y / o del constructor, no del ingeniero estructurista. Con el finde mostrar algunos aspectos adicionales de la actividad de este último a través de los problemas que analizar y resuelve, en esta sección se comentan algunos problemas que resaltan la importancia de su actividad. Su participación conlleva riesgos por la Misma naturaleza humana de la ingeniería (Petroski, 1985). El primero es el problema de la economía de la construcción. En muchos proyectos, un constructor puede omitirla participación de un ingeniero sobre diseñando todos los elementos estructurales, esto es, con columnas muy gruesas, trabes muy peraltadas, con mucho refuerzo, con demasiada soldadura, etcétera. Si el dueño de la construcción está dispuesto a ello, probablemente no haya muchos problemas, sin embargo, generalmente se busca un equilibrio entre la economía de la construcción y los límites de seguridad y funcionalidad; ésta es la labor del ingeniero estructurista. Resulta interesante comentar un punto que no es conocido por todas las personas que invierten en una construcción, pero que afecta su economía. Muchas veces los honorarios del constructor son un porcentaje de la inversión, o en otras palabras, de lo gastado en la construcción. Si este es el caso, el constructor deja de preocuparse por la economía de la obra, de lo contrario verán disminuidos sus ingresos. Esto es común, pues incluso el constructor evita la participación del ingeniero estructurista ofreciendo al cliente el proyecto estructural

sin costo inicial. Ante los ojos del inversionista, este obsequio parece ser un buen gesto del constructor y un "ahorro" ya que dejado “gastar” en los honorarios del ingeniero; el inversionista no sabe que en el transcurso de la construcción gastará más que lo que el ingeniero estructurista pudo haber facturado por sus honorarios. Aun cu ando l os honor arios de un ingeniero estructurita depende de muchos factores, se puede considerar como base el 1% del valor de la construcción. Como puede verso, esta cantidad no es alta si se considera que el ahorro que se puede lograr con su participación es considerablemente mayor que este porcentaje; además, está el beneficio de que habrá una persona específicamente diseñada dictada a la seguridad, durabilidad y funcionalidad de la construcción. Un problema común, relacionado también con la economía de la construcción, es el de la durabilidad. Aun cuando esto es importante para estructuras de concreto y de acero, por brevedad aquí sólo se trata un aspecto muy específico relacionado con la durabilidad de estructuras de concreto: el recubrimiento del refuerzo, el cual debe especificarse claramente en los planos de construcción, ya que afecta(Ghali, 1998): La fuerza de tensión en las varillas La capacidad de un elemento a flexión, por ejemplo, está en función de la distancia de la zona de compresión al nivel del refuerzo de tensión; si el recubrimiento se aumenta, esta distancia se disminuye junto con la capacidad de flexión. La resistencia contra el fuego . Aun cuan-do es poco común que el recubrimiento se proponga en función de la resistencia al fuego, es claro que también protegerá al refuerzo del fuego: basta recordar que la resistencia del acero de refuerzo baja a temperaturas altas.

CONCLUSIÓN En conclusión, se puede decir que la ingeniería estructural, el cálculo estructural, el estudio de las estructuras, es esencial y necesaria para la construcción de cualquier tipo de estructuras, y esto incluye la infraestructura pública, la cual es una parte esencial para el desarrollo de los países, especialmente en factores como la salud o como la educación. Es a partir de allí, que resulta esencial la existencia del estudio de estructuras, o un diseño estructural adecuado dentro de la infraestructura pública y en el desarrollo de un país, para evitar los problemas que se dan por falta de experticia y de tecnicismo, los cuales pueden acarrear problemas de seguridad importantes

BIBLIOGRAFIA •

http://www.apcetech.com/BLOG/uncategorized/que-es-la-ingenieria-estructural/

•

http://ing-civ.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-ingeniera-estructural1.html#:~:text=Si%20bien%20existen%20estructuras%20de,Galileo%20intent% C3%B3%20analizar%20una%20viga.&text=Imhotep%2C%20constructor%20d e%20la%20pir%C3%A1mide,como%20el%20primer%20ingeniero%20estructu ral.

•

https://www.definicion.xyz/2018/06/ingenieria-estructural.html...