Clase n° 14 (lunes 3 de diciembre)

Resumen de la clase

Ésta clase, dictada por el profesor Fernando Cerda, trató sobre temas relativos a la ética profesional. Dado que el desarrollo laboral de un ingeniero involucra permanentemente tomar decisiones importantes, es también importante considerar para ellas un actuar ético, dado que el alcance de estas decisiones es grande. El fondo es el actuar correcto y honesto, lo que también se extiende a otros ámbitos de la vida, además de lo laboral.

En concreto, se analizó el Código de Ética de la ASCE. A partir de cuatro principios fundamentales, se desarrollan siete cánones que deben guiar el actuar de los ingenieros civiles en el desarrollo de la profesión. A su vez los cánones se desglosan en varias directrices para actuar bajo ellos. Los siete cánones fueron desarrollados en la clase anterior, por lo que luego el profesor dio ejemplos de conductas que transgreden cada canon, según lo expuesto en los blogs de cada grupo.

Finalmente, se vió también parte del proyecto de código de ética del Colegio de Ingenieros de Chile, mucho más extenso que el de la ASCE.

—————

Terminología

ASCE: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (American Society of Civil Engineers).

Canon: normas o reglas establecidas para el desarrollo de alguna actividad.

Ética: actuar moral y correcto que debe regir la conducta.

—————

Análisis del material para la clase siguiente

El programa del curso considera una evaluación de la metodología utilizada en el desarrollo del curso, un resumen de lo tratado, y posibles mejoras a practicar para el curso en una próxima oportunidad.

Clase n° 13 (lunes 26 de noviembre)

Resumen de la clase

La clase fue presentada por Nicolás Grandón M. un estudiante memorista de nuestra universidad que se encuentra participando del proceso de reconstrucción del edificio de ciencias químicas de la UdeC. Quien nos comenta del proceso de construcción que a tenido este edificio.

Esta reconstrucción se encuentra en el marco de la destrucción que se produjo debido al terremoto del 27 de febrero, donde además tuvo lugar un incendio en el edificio.

Se realiza la reconstrucción de este edificio emplazado sobre sus cimientos originales, al cual se le incorpora aislación sísmica, la cual tiene por objetivo principal desacoplar la estructura del movimiento del suelo, es decir mientras que la tierra posea una cierta frecuencia en un movimiento sísmico, el edificio cambiara su capacidad de respuesta con lo cual tendrá un periodo mayor, además el edificio posee importantes características dinámicas como el periodo que es 3.2 segundos y el desplazamiento de los aisladores de 41 cm.

La geometría del edificio esta diseñada de tal manera que la carga se pueda traspasar de forma pareja desde las columnas pasando por los aisladores hasta las fundaciones y, posee cuatro niveles, en donde el primer piso es aproximadamente 50 cm mas alto que los dos pisos superiores y entre la losa de fundación y la losa del primer piso se encuentra el nivel de los aisladores, en este lugar el sistema de aislación esta constituido por los deslizadores y los aisladores de goma que son con y sin núcleo de plomo, estos últimos (sin núcleo de plomo) se disponen con los deslizadores en el perímetro del edificios, mientras que los aisladores de goma con núcleo de plomo esta dispuestos de tal manera que forman una line recta en medio del edificio, estos al poseer un núcleo de plomo cumplen con la función de limitar la flexibilidad horizontal y entregar rigidez vertical.

Los distintos elementos del sistema de aislación aportan de diferente manera, por un lado tenemos los aisladores de goma sin núcleo de plomo que entregan flexibilidad a la estructura, mientras los con núcleo de plomo limitan la flexibilidad horizontal además de aportar rigidez vertical, y en su conjunto ayudan a que la estructura vuelva a su posición de equilibrio en un sismo, luego están los deslizadores que son los encargados de disipar la energía a través de un disco que se encuentra en el medio de dos placas de acero, y finalmente con una disposición simétrica de estos elementos se evita una rotación de edificio.

El montaje de la aislación sísmica consiste en posicionar en aislador a través de una grúa sobre un pedestal previamente construido para luego anclarlo a través de pernos y mangos para luego proseguir con la construcción del pedestal superior.

También nos relato su experiencia a la hora de los inconveniente que surgieron en la obra como por ejemplo no tener como trasladar los aisladores, o mas importante aun que la empresa proveedora de los aisladores haya informado que estos no tenían las especificaciones técnicas que debían tener, lo cual tiene una importante trascendencia en cuanto al tema ético puesto que la empresa pudo omitir la información y se hubiese ahorrado problemas, pero fueron lo suficientemente profesionales para comunicar el error, con lo cual si bien fue un inconveniente se pudo solucionar cambiando el diseño para que tenga el mismo comportamiento que se esperaba, con esto cabe destacar el hecho que si bien los problemas siempre van a surgir, estos son solucionables y lo que ayuda enormemente a esto es tener una buena comunicación con la gente en la obra.

—————

Terminología

Deslizador: estructura mecánica del sistema de aislación encargada de disipar la energía a través del roce o fricción que se produce entre un disco que se encuentra en el medio de dos placas de acero

Grounteado: proceso en el cual se vierte una sustancia acuosa sobre la superficie del pedestal (en nuestro caso), con el objetivo de nivelarla y que quede totalmente lisa, para lograr emplazar los aisladores sobre este pedestal inferior.

Losa de fundación: es un tipo de fundación superficial que se utiliza cuando los suelos son de poca capacidad, y a través de los cuales se logra traspasar la carga hacia el suelo.

—————

Análisis del material para la clase siguiente

En la siguiente clase se tratara el tema de la ética profesional, analizándolo a través del código de la ética del ASCE. A continuación se presenta un análisis de cada canon acompañado de un ejemplo en el cual se aprecia la transgresión de estos cánones.

Canon 1: los ingenieros deben ser leales y veraces a la hora de realizar trabajos, preocupándose siempre que el trabajo se realice de la mejor manera, y si encuentran que algo no esta bien o es incorrecto, deben procurar que esa situación no continúe.

Ej. de transgresión: una empresa entrega materiales que no cumplen con las exigencias necesarias y el ingeniero que los recibe, pensando que si no lo acepta el proyecto se retrasara decide ocuparlos de todos modos, poniendo en serio peligro lo integridad de la estructura y de las personas.

Canon 2: los ingenieros se deben limitar a contribuir solo materias en las cuales poseen el conocimiento y están calificados para desarrollar.

Ej. de transgresión: se acepta un cargo, puesto o responsabilidad pensando solo en los beneficios económicos o en el prestigio que este otorga, y no se considera que no se poseen las reales competencias para desarrollar este trabajo

Canon 3: en el momento de dar a conocerla realidad técnica se debe proceder de manera de ser lo mas explicativo posible dentro de un correcto lenguaje técnico, con el objetivo de informa sobre todo lo relevante del proyecto, de forma clara y transparente.

Ej. de transgresión:  se esta en la etapa de evaluación de un proyecto, el cual es de gran interés de personas muy influyentes, y el ingeniero procede ocultando información acerca del real impacto negativo del proyecto, por temor a la reacción que estos personajes puedan tener.

Canon 4: se desea evitar cualquier tipo de conflicto a la hora de aceptar un trabajo, además es de vital importancia comunicar sobre la existencia de intereses involucrados, así como también evitar que situaciones diferentes del trabajo influencien nuestro criterio, ya que se busca poseer una independencia total a la hora de entregar la información estando motivados únicamente por el bien del proyecto

Ej. de transgresión: un ingeniero dueño de un condominio acepta ser parte del equipo que traza el recorrido de el metro tren, y esta influencia a sus empleadores para construir las estaciones cerca de sus propiedades.

Canon 5: el ingeniero debe ganar gracias a su trabajo el reconocimiento que merece, sin recurrir a la apropiación indebida de trabajos de otras personas, además debe contribuir con el reconocimiento de la propiedad intelectual y en general no falsear información acerca de su persona.

Ej. de transgresión: se utiliza el trabajo realizado por otra persona sin darle el crédito por hacerlo, sino que hacerlo pasar como de elaboración propia.

Canon 6: es necesario trabajar para cuidar la integridad de la profesión, siendo unos profesionales honestos y fieles con nuestros empleadores además de practicar permanentemente bajo todas las circunstancias la transparencia.

Ej. de transgresión: falsear la información entregada a nuestro empleador acerca del precio real de los materiales u otros, con el objetivo de dejar ese dinero para nosotros.

Canon 7: los ingenieros tienen la responsabilidad de continuar su camino de perfeccionamiento continuo, además deben ayudar y alentar a los trabajadores que están a su cargo para que también se perfeccionen en su labor.

Ej. de transgresión: un ingeniero que se queda solo con los conocimientos que le son entregado cuando estuvo en la universidad, y ahora no busca el perfeccionamiento si no que se conforma con la mediocridad.

Clase n° 12 (lunes 19 de noviembre)

Resumen y análisis de la clase

La clase dictada por el Ingeniero Dr. Eric Forcael trató sobre diversas técnicas que permiten acelerar el proceso de construcción de una obra. La labor del ingeniero en la gestión de los proyectos de construcción abarca todas las etapas desde su concepción, pero hay factores que hacen conveniente reducir el tiempo que toma todo este proceso. Cuando ésto se logra se perciben beneficios principalmente económicos y sociales, y algunas veces políticos, que realzan la importancia de "acelerar" la construcción de las obras.

Para la etapa de elaboración, hay tres técnicas principales:

Producto-Organización-Proceso (POP): consiste en volcar la información relativa a los procesos de diseño y construcción en un programa informático, que permite organizar y jerarquizar todos los detalles para su control de parte de quienes estén a cargo. El producto que se obtendrá es la obra construida.

Diseño y construcción virtual (VCD): técnica que "simula" todos los aspectos de la construcción virtualmente, partiendo por la identificación de las necesidades del cliente, para luego crear un modelo conceptual del "producto" (por proyectistas), un modelo del proceso mismo de construcción (a cargo de una constructora), y la contratación de personal de parte de contratistas.

Extreme collaboration (Colaboración extrema): técnica que coloca a trabajar a todos los expertos simultáneamente en sus respectivas áreas del proyecto, permitiendo la colaboración y documentación entre todos ellos, para realizar constantemente análisis, correcciones y refinamiento, lo que permite que la proyección en conjunto pueda finalizarse en menor tiempo.

En resumen, todas éstas técnicas involucran la participación de expertos de variadas áreas colaborando mutuamente, con el fin de que las obras que se proyectan se concluyan anticipadamente, sin que ello pueda afectar negativamente el resultado que se obtendrá cuando esté finalizada.

—————

Terminología

DEEPAND: esquema de trabajo sugerido para la elaboración del proyecto, que ordena consecutivamente descripción, evaluación, explicación, predicción, alternativas, negociación y decisión.

BIM (Building Information Modelling): tipo de herramientas informáticas que son capaces de modelar y proyectar virtualmente la construcción de una obra, en cuanto a características y comportamiento, para facilitar su estudio y ajuste por parte de los expertos involucrados en ella.

I-Room: sala equipada de implementos tecnológicos como proyectores y herramientas de simulación, que facilita la comunicación entre las personas involucradas en la elaboración de los proyectos.

—————

Análisis del material para la próxima clase

Según lo informado, la próxima clase describirá el proyecto de construcción del nuevo edificio de Ciencias Químicas de la Universidad, que será objeto de las visitas a terreno programadas en el curso. Tal edificio incorpora técnicas de aislación antisísmica, que resultarán interesantes dada su precaria utilización en la construcción de edificios en el país, a pesar de su utilidad y necesidad.

Clase n° 11 (lunes 12 de noviembre)

Análisis de la clase

En continuación con lo visto en la clase anterior, se señalaron las diferencias de la hidrología con la hidráulica. Se tiene que la primera es la ciencia que estudia lo relacionado con el ciclo hidrológico, mientras que la hidráulica se centra en "el escurrimiento de agua líquida". De ello se desprende que el diseño hidráulico para un puente considera: determinar un caudal de diseño, calcular su eje hidráulico, y prever los efectos de la socavación. Éstos cálculos se vuelven más simples cuando existen datos hidrológicos referidos a los caudales históricos del cauce. Cuando no hay datos, se confeccionan complicados modelos y fórmulas que involucran las precipitaciones.

Para realizar un eje hidráulico, se toma en cuenta los tipos de cauce (abierto o cerrado) y de escurrimiento (uniforme o variado, permanente o no permanente, laminar o turbulento), así como conceptos físicos tales como la conservación de la energía y del momentum lineal, y de la resistencia al escurrimiento. La complejidad del escurrimiento viene de la natural irregularidad de los cauces, que producen meandros, rápidos, pozones y pendientes que, a efectos prácticos, modifican los caudales.

Constantemente, el profesor Meier recordó que aun contando con todas las herramientas, es difícil  predecir completamente el comportamiento que presentará un río en un extenso período de tiempo, dada la imposibilidad de contar con la gran cantidad de datos y tiempo que se requiere manejar para lograr ver todas las variables que modifican el comportamiento de las aguas.

Finalmente se habló sobre las socavaciones, ocasionadas en las construcciones por el paso de los cauces. Éstos pueden ser ocasionados por actividades u obras humanas, o por el propio escurrimiento al verse modificado por la presencia de estribos o cepas.

—————

Terminlogía

Corredor fluvial: espacio de terreno que un río puede llegar a ocupar, por su lecho normal y las zonas inundables.

Eje hidráulico: curva que muestra las cotas de un río en su extensión longitudinal, calculada según el caudal que presenta.

Cauces abiertos y cerrados: es abierto el cauce en el que existe una sección de aire que ejerce presión atmosférica sobre él, y el escurrimiento es forzado por gravedad. Tiene un contorno cerrado cuando ocupa todo el espacio posible (p. ej. un tubo), y el agua corre por presión.

Escurrimientos uniformes y variados: el escurrimiento será uniforme cuando también lo sean su forma, materiales y pendiente, además de recto, lo que significará una velocidad constante. Naturalmente esto no ocurre, y los escurrimientos son variados.

—————

Análisis del material para la clase siguiente

Para la próxima clase el programa del curso contempla los temas relativos a la preparación de proyectos, como las actividades a realizar, plazos y planificaciones estratégicas y operacionales.

Clase n° 10 (lunes 5 de noviembre)

Resumen y análisis de la clase

La clase comenzó con la descripción del comportamiento de los ríos, y cómo esto influye a la hora de pensar dónde y cómo construir un puente. Es necesario tener una noción de cómo el cauce cambiará su trayectoria, o qué cotas alcanzará, además de la socavación que puede provocar. La estructura de los ríos la forman los cauces que son alimentados por las aguas de lluvia, que caen por las laderas en sus orígenes, para juntar y luego aumentar el caudal, determinando a lo largo todo el paisaje.

El agua de estos cauces puede ser usada de diferentes maneras. Sus usos que permiten devolverla con posterioridad constituyen usos no consuntivos. Si se ocupan sin regresarla a su afluente natural, existe un uso consuntivo. También existe una fauna que se debe preservar, además que estos lugares son atracciones turísticas y generadores de servicios. Es decir, debemos diseñar algo que sea técnica y ambientalmente sustentable.

La geomorfología de los ríos esta relacionada con la vegetación y con el lecho rocoso. De aquí se distinguen dos tipos: los ríos aluviales, que forman su propio cauce, abriéndose paso a través de los sedimentos que él mismo ha acarreado en el tiempo, y la vegetación. En cambio, los ríos no aluviales se ven forzados a ir por donde el lecho rocoso que los rodea se los permita.

Teniendo en consideración todo lo anterior, es esencial saber que los ríos aluviales divagan en su planicie de inundación e inevitablemente con el tiempo su ruta cambiará, por lo cual deberá buscarse construir el puente en algún sitio donde el margen de variabilidad sea menor.

En cuanto a las inundaciones, las que ocurren debido a las crecidas regulares se denominan fluviales, mientras que las ocasionadas por lluvias se dicen pluviales. Para prevenir las primeras, que de vez en cuando ocupan su planicie de inundación, la construcción de diques permite soportar una cota mayor, generando una "sensación" de seguridad, lo que deviene en construcciones de mayor valor, y un aumento en las posibles perdidas con una inundación.

Posteriormente, observando datos sobre la cantidad de agua caída en promedio dentro de las últimas décadas, resulta evidente que las inundaciones ocurren cada cierto período de tiempo. Es decir, tienen un período de retorno, y la consideración de este periodo de retorno puede ser mayor o menor de acuerdo a la importancia de la obra que construiremos.

———————

Terminología

Retículo hidrográfico o red hidrográfica: sistema de desagüe de los ríos que convergen en un único cauce y desembocadura.

Cuenca de drenaje u hoya hidrográfica: superficie terrestre por la que fluyen las aguas. Es el escenario en el que se producen los cambios que determinan el comportamiento de los ríos.

Piscinas de detención: grandes aberturas en el terreno que tienen como objetivo retener cierta cantidad de agua, haciéndolas descender y retardando así una posible inundación.

Socavación: erosión producida por la corriente del agua, la que produce deformaciones en el terreno, y eventuales daños en los puentes.

Periodo de retorno: tiempo promedio en el cual se espera que ocurra algún acontecimiento; para éste caso, por ejemplo, es el tiempo que tarda un rio en alcanzar una cota máxima.

———————

Análisis del material para la siguiente clase

La próxima clase seguiremos en el tema hidráulica, viendo que es de vital importancia recurrir a un estudio sobre la capacidad de inundación que posee el río. Es decir, cuáles serán su máximas crecidas,  y en base a esto elaborar diseños adecuados para la proyección del puente en el lugar, con el objetivo de asegurar que el río siempre se mantenga por debajo del puente.

Clase n° 9 (lunes 22 de octubre)

Análisis de la clase

A modo de introducción se realizó un contacto con David Aránguiz, ingeniero de la Universidad, actualmente residente en Francia, quien reseñó su experiencia, y las condiciones con las que un ingeniero debe presentarse ante las oportunidades que surgen durante el ejercicio de la profesión, además de invitar a los presentes a no descuidar el estudio de la carrera.

En lo netamente referido al estudio de las estructuras, se trató acerca de algunos términos propios del tema de clases anteriores, para luego dar paso a algunos principios básicos de la estática, en cuanto a la descomposición y suma de fuerzas y torque (o momento), y su aplicación en los apoyos de vigas. Finalmente, vimos experimentalmente, mediante un modelo a escala, cómo afectan los movimientos sísmicos a las estructuras, que dependiendo de la frecuencia de la oscilación del suelo, hacen comportarse de variada manera a las construcciones según su altura y diseño.

———————

Terminología introducida en la clase

Apoyos elastoméricos: conexión en contacto entre las vigas y el estribo de un puente, hecho de materiales con propiedades elásticas, que permite el desplazamiento de las vigas, ya sea por sismos o por su dilatación.

Camión estándar: modelo de un camión que define ciertos pesos por cada eje, que es útil para calcular las fuerzas que debe soportar un puente.

Travesaño: pieza de hormigón colocada perpendicularmente a la disposición de las vigas, que unida a ellas, le dan firmeza.

———————

Análisis del material de la clase siguiente

Visto el programa del curso, en la clase siguiente se tratarán temas relativos a la hidráulica, tales como conceptos básicos de un río, definiciones y comportamiento, y lo que deberá considerarse para proyectar y construir un puente.

Clase n° 8 (lunes 8 de octubre)

Resumen y análisis critico de la clase

En la clase se habló del avance de la tecnología, donde esta ha alcanzado niveles casi humanos, imponiendo nuevos desafíos en un tiempo cercano. Se definió Ingeniería Estructural donde se intenta moldear los materiales para que estos resistan fuerzas externas que no podemos predecir ni evaluar. Se realizó una prueba masiva donde analizamos un gráfico de carga-resistencia.

Sobre los Principios de Estática, si el Momento de fuerza es cero, la fuerza no varia a lo largo de x, por lo tanto es la alternativa “a”.

Si bien tecnología como la de Watson es altamente precisa, este tiene que hacer gran cantidad de trabajo para entender preguntas simples, pues se requiere una gran cantidad de computadores de ultima tecnología para buscar la respuesta que es probablemente más correcta, pero solo recopila datos. Tecnología como esta nos facilitara el trabajo, y nos dará opciones que no se consideraban quizás por falta de conocimientos o falta de tiempo, pero al ser solo una máquina que no razona ni tiene sentimientos, no podrá superar al ser humano ni menos reemplazarlo en su totalidad.

———————

Terminología

Luz: tramo de un puente que se encuentra entre apoyos, elevado sobre la superficie.

Estribo: construcción correspondiente a los extremos del puente, que se encargan de sostener las vigas más externas, y de contener el suelo que soporta las vías de acceso a la estructura. Las vigas van colocadas sobre la mesa, mientras que los muros de ala y el muro frontal encierran el acceso.

Losa: parte superior, apoyada en las vigas, que sostiene el tránsito del puente.

Junta de expansión: espacio dejado entre un tramo de luz y un estribo (o entre dos luces) destinado a permitir la dilatación por efecto del calor en el hormigón.

Cepa: estructura que soporta la unión de dos tramos de luz, ubicados a lo largo del puente (a diferencia de los estribos ubicados en los extremos).

Viga principal: estructura lineal destinada a sostener la losa del puente. Se constituye como el elemento principal de los tramos de luz.

Arriostramiento transversal: armazón que da soporte entre las vigas principales cuando se construye la losa de hormigón.

Puente tipo con sus partes (elaboración propia)

———————

Análisis del material para la siguiente clase

Los vídeos son una exposición acerca de la protección antisísmica, en la cual se explica como los edificios poseen una cierta frecuencia que es determinada por sus muros, vigas, pilares, etc. Y los ingenieros tratan de impedir que los sismos (con sus diferentes frecuencias, que se obtienen gracias a experiencias anteriores y estudios de suelos) afecten a los edificios a través de un fenómeno denominado amplificación en el cual se genera un gran desplazamiento del edificio en comparación con su base, luego se muestra a través de un gráfico y algunas pruebas que de acuerdo a la frecuencia que le es aplica a una estructura esta reacciona de distintas maneras, ya sea sufriendo un mayor o menor desplazamiento.

Luego se mencionan diferentes métodos para controlar el desplazamiento de los edificios. Por ejemplo:

El edificio Titanium posee entre sus pisos un elemento metálico capaz de deformarse cuando se produce un sismo, que provoca un amortiguamiento y disminuye la amplificación.

El edificio San Agustin posee aisladores de goma, que son apoyos de goma ubicados en el subterráneo de los edificios, estos son los que reciben gran parte de la deformación lo que permite que la estructura tenga un desplazamiento mucho menor, para que estos apoyos sean remplazados se requiere levantar el edificio y luego cambiarlos.

Edificio Parque Araucano posee amortiguadores de masas sincronizadas los cuales son bloques que oscilar y producen un cambio en el periodo del edificio, es decir cambian las propiedades dinámicas que este posee.

Clase n° 7 (lunes 1 de octubre)

Profesor expositor: Gonzalo Montalva

Resumen y análisis critico de la clase

La clase trató de algunos aspectos en los cuales se desempeña la geotecnia. Se comenzó dando una breve descripción del suelo y las rocas, según la cual las rocas son vistas como materiales, mientras que los suelos son un conjunto de partículas que están en nuestro entorno. También trató acerca de algunas propiedades o características de los suelos como lo es su capacidad de deformación, la que dividimos en tres tipos, que son: deformaciones reversibles, permanentes y diferidas, estas ultimas ocurren luego de transcurrido un tiempo.

A continuación se trato la compactación de los suelos, los cuales son procesos que se pueden  realizar de diferentes maneras, de acuerdo a la necesidades que se tengan. Por eemplo, a través de la colocación de distintas capas de rocas, y luego a través de procesos de compactación superficial o el de compactación dinámica, que es para una compactación de mayor profundidad. O bien, una mezcla de los anteriores, para lograr un suelo apto para la construcción.

Pudimos apreciar también que debido a una mala compactación del terreno éste puede sufrir grandes deformaciones, poniendo en serio riego a las estructuras que están emplazadas sobre él. Así se pudo apreciar en algunas imágenes del Terremoto de 2010: un tramo de camino se "partió" casi longitudinalmente debido a que el suelo sufrió deformaciones considerables producto de una poco adecuada compactación. Además de las carreteras, puede afectar a estructuras que poseen sus cimientos sobre el suelo deformable, haciendo que estas se deslicen. Las compactaciones mencionadas son también requeridas para lograr una mejor impermeabilización del suelo.

También se hablo acerca de los efectos que se pueden producir por no hacer los suficientes o correctos estudios del  suelo, como lo fue en el caso de la torre de Pisa, estudios gracias a los cuales se pueden construir estructuras capaces de permanecer en el sitio requerido a través del tiempo, sin sufrir deterioros producto del suelo.

Finalmente se mencionaron tipos de fundaciones, y en especial los pilotes, entre los que esta el pre-escavado, el cual permite llegar a una mayor profundidad y obtener una mejor calidad de construcción, con la consiguiente utilización de maquinaria mas compleja para su implementación.

Terminología introducida en la clase

Deformaciones diferidas o tardías: deformaciones que ocurren conforme avanza el tiempo, las cuales pueden producirse en el terreno, o también ser producto de los materiales de construcción. Por ejemplo, en el caso de la torre de Pisa.

Calicatas: perforaciones que se realizan en los suelos para poder obtener información acerca de los diferentes estratos de tierra o rocas del terreno. Éstas perforaciones por lo general son de profundidad moderada (menor a 3 m).

Humedad óptima: se refiere a la humedad que debe tener el terreno para que pueda obtenerse un mejor desempeño. Es el punto en el que la humedad mantiene una buena compactación del suelo sin volverlo barro.

Licuación: fenómeno en el cual el terreno se vuelve mas líquido, debido a lo que se producen deformaciones en el suelo. Éste fenómeno puede ser producido por terremotos.

Resistencia al corte: se refiere a la resistencia del suelo, es decir cuanta tensión puede llegar a soportar sin legar a “cortarse”. Esto puede ser producido por el fenómeno de licuación.

Compactación dinámica: método de compactación de terreno que se realiza dejando caer un gran peso sobre la superficie, con lo cual se logra que los suelos tengan una mayor densidad sobre todo. Ésta técnica es efectiva para aumentar la densidad del suelo a una gran profundidad.

Clase n° 6

Análisis del material para la clase siguiente

El paper presentado trata sobre la obra de Karl Terzaghi, considerado el padre de la geotecnia moderna. Terzaghi dejó de lado sus estudios de ingeniería mecánica para dedicarse de lleno a la experimentación, cuyo fruto se vio en el desarrollo y modernización de la mecánica de suelos. Se presenta también el Triángulo Geotécnico, base para llevar a cabo un estudio geológico, que relaciona:

-perfil del suelo
-comportamiento observado del suelo
-modelación e idealización, y
-precedentes empíricos y experiencia.

Ésta relación se vuelve útil también cuando se trata en la enseñanza de la geotecnia al simplificar y equilibrar las metodologías usuales.

También este documento aborda la errónea impresión pública de lo "aburrida" que es la ingeniería civil. Desmintiendo ésto, se tiene que cada proyecto tiene características diferentes, y que en general se requiere creatividad ante la gran responsabilidad que es depositada en los ingenieros para resolver problemas.


Por otro lado, el video facilitado, titulado "An introduction to drilling and sampling on geotechnical practice" (Introducción a la perforación y muestreo en la práctica geotécnica) presenta en primer lugar los tipos de equipos de perforación (drill rigs): de carretera (highway), off-road, sobre agua (over water), y portables. Seguidamente, se explican algunos procesos de perforación.

Posteriormente detalla tipos de muestreo, tales como el de cuchara dividida (split-spoon), el de pared delgada (thin walled), los de pistón, o el test de penetración estándar (SPT).

La producción es clara en señalar que no existe un 100% de fiabilidad en las muestras, y que con mayor calidad en éstas aumentará también su costo, lo que a veces resulta innecesario dadas las características del proyecto.

Clase n° 5 (lunes 10 de septiembre)

Resumen y análisis crítico de la clase

En esta clase se continuó con el ejemplo del proyecto de construcción del "Puente Industrial" entre las comunas de Hualpén y San Pedro de la Paz. Entonces surgen interrogantes como ¿dónde va el puente? ¿a quién o quiénes afecta su construcción? ¿sólo a la población de San Pedro? Este tipo de preguntas nos lleva a la necesidad de definir el área de influencia de la obra que vamos a construir. Y ésta no es sólo la zona inmediatamente circundante al lugar proyectado para la construcción, sino que involucra todas las actividades humanas que se beneficiarán de ella.

A partir de ésta área se deben estudiar y decidir dos aspectos: dónde construir y cómo construir, y con ello, volver a preguntarse si se debe o no construir el puente (en nuestro caso).

Para el "dónde" se considera el uso actual de los terrenos donde se emplazará el proyecto, así como elementos y construcciones existentes que pueden ayudar o restringir otros aspectos a considerar para la construcción, además de realizar estudios tanto geotécnicos como hidrológicos. Con todas estas condicionantes, se ve "cómo" se construye. Para el caso del puente, se define su diseño geométrico, o el tipo de intersección que se generará con otras vías, por ejemplo.

Luego de todo ésto surge la pregunta original: si se construye nuestro puente o no. Para decidir deberemos generar anteproyectos y evaluarlos, considerando también la demanda que tendrá (quiénes la utilizarán y qué beneficio obtienen de hacerlo), los costos de construir (según tipo de puente, infraestructura complementaria, etc.) y que se ahorra con la existencia de él. Con los datos en mano, y si no resulta mucho más factible proyectar una obra distinta, decidimos iniciar el proyecto.

¿Qué más hace un ingeniero civil? El puente no termina cuando finaliza su construcción. Debemos poder predecir qué ocurrirá con él (¿qué pasara dentro 20 años con el flujo de camiones? ¿qué calles se usarán para circular?. Para ello están los modelos. Deben basarse en datos actuales sobre la demanda existente (dónde, cómo y para qué se viaja, uso de transporte público) para modelar la red de transporte, además de comparar costos contra beneficios, y así predecir la futura demanda que existirá cuando esté disponible nuestra obra.

"Esencialmente, todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles."

George E. P. Box

Terminología de la clase

Enlace: conjunto de accesos y vialidad que conectan y agilizan el tránsito en dos vías que se intersectan.

Fase o Tiempo [de un semáforo]: ordenamiento y planificación de los flujos que transcurrirán simultáneamente por una intersección de vías, según las luces que mostrarán los semáforos instalados en ella.

Situación Base: estado de las variables a considerar en la elaboración de un proyecto en el momento anterior a que la infraestructura existente sea modificada.

Área de Influencia: terrenos y sector de la población que es afectado de mayor o menor manera por la construcción y uso de una infraestructura.

Clase n° 4 (lunes 3 de septiembre)

Resumen y análisis crítico de la clase

La clase dictada por el profesor Juan Antonio Carrasco (Transportes) nos introdujo en la complejidad de la toma de decisiones. En éste caso, se trata de decidir si se construye o no un puente, lo que puede también extrapolarse a la construcción de cualquier obra. Para esto, es esencial plantearse como primera idea que la Ingeniería Civil soluciona problemas, contrariamente a la antigua usanza de sólo construir obras. Hacer un uso más eficiente de los servicios e infraestructura existentes es también una solución.

La necesidad de construir puentes está, como se señala comúnmente, en dar mayor "fluidez" o "accesos alternativos". Pero en el fondo, el rol de las infraestructuras está en mejorar el acceso a las actividades que la población realiza, por lo que también resulta ser el enfoque necesario para buscar soluciones. Es, en este caso, importante el estudio de la ciudad, la comunidad de habitantes que realizan actividades y utilizan infraestructuras, y se les presentan problemas para lo primero.

Estructura provisoria del puente Chacabuco sobre el río Biobío. El problema no es cruzar el río, sino llevar personas desde San Pedro a Concepción y viceversa.
(Foto del Ministerio de Obras Públicas)

Así mismo es importante lograr predecir el comportamiento de lo que construimos a fin de prever lo que el propio uso incide en su mantenimiento y vida útil. Para ello desarrollamos modelos de las diferentes situaciones que afectarán tanto al puente como a la zona donde se erige. También damos una opinión técnica capaz de informar de la mejor manera posible ventajas y desventajas de los proyectos, para que las personas encargadas de tomar las decisiones lo hagan basadas en elementos técnicos fidedignos y no en subjetividades. La solución, por lo demás, debe ser eficiente económicamente, sustentable, y equitativa para todos.

Finalmente, podemos notar que es posible también intervenir adecuadamente en las dichas actividades. Si deseamos reducir la congestión vehicular, por ejemplo, puede solucionarlo acercar empleos y servicios a los lugares donde reside la población, restringir el transporte de carga, optimizar el transporte público, incentivar los transportes alternativos, y un largo etcétera... o construir un puente. Los problemas no son de números, son de personas, y debemos tenerlo bastante claro al momento de tomar decisiones, quizás la parte más importante del trabajo de un Ingeniero Civil.

————————

Terminología de la clase

Esquema de Manheim: relación de los sistemas de transporte, las actividades de las personas, y los flujos de tránsito. Ayuda a visualizar el impacto que puede generar en el ordenamiento que describe el que uno de éstos sea modificado. Por ejemplo, y viniendo al caso, con la introducción de un puente.

El Esquema de Manheim. Las flechas indican los cambios de qué sistema afectan a otro y en qué plazo lo hacen. Los flujos a su vez "devuelven" el impacto.
(Elaboración propia)

Visión de sistema: capacidad de comprender e involucrar todos los factores que intervienen al buscar una solución a un problema, tales como el contexto social, o el medioambiental.

Contexto social dinámico: variables condicionantes desde la concepción al uso de una infraestructura, relativas específicamente al comportamiento de la población. Por ejemplo, los cambios en la demanda del transporte (variación en cantidad de población, actividades económicas, uso de suelos), y los cambios en los modos de transporte.

Modelo: estudio a modo de predicción del comportamiento que desarrollará una obra, a fin de optimizar su desempeño y vida útil.

————————

Análisis del material para la próxima clase

De acuerdo al programa del curso, la próxima clase veremos que a la hora de tomar una decisión, desde un punto de vista de Ingeniería, debe contarse con un conocimiento exhaustivo de lo que está pasando en el lugar donde trabajamos. A la par, debemos estar informados sobre lo que influye en lo que realizaremos, sea en el presente o a futuro, además de contar con todas las herramientas para llevar a cabo de la mejor manera posible nuestro trabajo. Éstas si bien pueden ser las maquinarias requeridas para realizar trabajos, también son muy importantes y esenciales los métodos y modelos que podemos —y debemos— desarrollar.

Clase N° 3 (lunes 27 de agosto)

Resumen y análisis crítico de la clase

¿Está bien hecho?

La Hidroeléctrica Mariposas utiliza el caudal de 20 m³/s del Canal Maule Norte para generar una potencia de 6 MW. Ésta potencia depende directamente de la diferencia de alturas que salva el agua utilizada, que corresponde a 35 m. Pero ésta altura está limitada por la existencia de un canal de regadío de 2 m³/s de caudal que debe ser abastecido. Se hizo de ésta manera, en vez de aprovechar una mayor diferencia de altura, con la consiguiente mayor potencia generada. ¿Fue adecuada la solución propuesta (y construida)?

La amplitud de los "civiles"

La Ingeniería Civil es, por lejos, la más amplia rama de la Ingeniería. Hacemos énfasis en que abarca "diseño, construcción, operación y mantención" de sistemas de infraestructura, así como la interacción con el ambiente. Históricamente, el término "Ingeniería Civil" viene de la oposición a la Ingeniería militar, mientras que etimológicamente viene de la raíz indoeuropea gen (hacer, nacer). Aun así, como disciplina, podemos remontarnos a miles de años atrás.

Dentro de la amplitud de la Ingeniería Civil, se tienen sus subdisciplinas (Ambiental, Estructuras, Hidráulica, etc.), así como el abuso que actualmente se hace del término ingeniero. La ASCE (American Society of Civil Engineers, Sociedad [Norte]americana de Ingenieros Civiles) define estándares bajo los cuales debiera normarse la inclusión del término engineer (ingeniero) en los titulos, tales como graduarse de un programa acreditado, o la existencia de un registro legal.

Aquí entra también el hecho de que los Ingenieros Civiles deben contar con un criterio (sentido común) más que aprender mecánicamente. El ingeniero debe ser "inteligente, ingenioso, motivado, interesado". Es un "profesional pensante", no una máquina de resolver "problemas tipo".

A la hora de trabajar...

A modo de finalización se realizó un contacto vía Internet con el profesor Rodolfo Vega desde Estados Unidos, quien repasó importantes aspectos como la transversalidad de la capacidad de utilizar una visión sistémica a la hora de trabajar, considerando las opiniones de profesionales de otras especialidades a fin de generar una respuesta integradora, tomando una posición crítica sobre lo que asumimos como verdades y sentido común. También destacó la importancia del lenguaje común a los miembros de una comunidad y la utilización de palabras clave, y de ir asumiéndola desde ya para el momento de relacionarse con otros ingenieros.

————————

Terminología de la clase

Hormigón proyectado ("shotcrete"): mezcla de hormigón transportada mediante una manguera, y proyectada neumáticamente a alta velocidad sobre una superficie. La mezcla se adhiere a la superficie sobre la que es aplicada, y adquiere su forma, logrando también mayor impermeabilidad que la del hormigón común.

Operario de una construcción proyecta el hormigón sobre la superficie que este muro de contención va a sostener. La armadura de acero ayuda a moldear la forma que tomará la mezcla.

Cámara de carga: depósito hidráulico de hormigón, propio de una hidroeléctrica, equipado con compuertas y rejillas, encargado de regular el paso de agua antes de salvar el desnivel necesario para ingresar con presión a la turbina generadora. Está destinado a eliminar materiales indeseables para la operación de las turbinas.

Vertedero de seguridad lateral o aliviadero: estructura hidráulica ubicada a un costado de la cámara de carga, encargada de recibir el exceso de agua cuando ésta rebasa la cota máxima (crecida). El agua que ingresa al vertedero es evacuada mediante un canal colector.

Esta repentina subida de la cota en la cámara de carga de la central Rucúe (Antuco, Provincia de Biobío) ocasiona el desplazamiento del agua hacia el vertedero lateral. (http://www.youtube.com/watch?v=YaOrqxRPgQQ)

Visión sistémica: se refiere a estar en conciencia del marco organizado en el cual se está inmerso. Es la capacidad de tener una visión universal, abarcando el conjunto de áreas involucradas, comprendiendo interdisciplinas, complejidades y multiculturalidad.

————————

Análisis del material para la próxima clase

Observando la programación del curso, la próxima clase veremos aplicada la visión sistémica en la realización de proyectos. Esto es, desde la idea de la ejecución de una obra, hasta los efectos que esta pudiese llegar a provocar en una comunidad, teniendo también en cuenta lo que mencionábamos en la clase pasada que es el criterio.

Además se verá la importancia de infraestructuras dentro de un sistema urbano regional, ya que si ocupamos un poco la visión sistémica nos podremos dar cuenta que la construcción de estructuras afecta de una forma bastante importante a la comunidad, provocando un impacto en la vida de las personas.

Clase N° 2 (lunes 20 de agosto)

Resumen y análisis crítico de la clase

Capacidad de identificar los problemas

Es posible crear muy buenas obras desde el punto de vista técnico, pero estas no están dirigidas a la raíz del problema. A su vez pueden acrecentar el verdadero problema, u originar otros mayores aun.

"No volver a inventar la rueda"
Es necesario que podamos observar cómo fue resuelto el problema que tenemos cuando se ha presentado en otras oportunidades. Así obtendremos una valiosa ayuda que evitará que perdamos tiempo, a la vez que adaptamos a nuestra realidad lo que exitosamente da resultados. Debemos aprender de los mejores.

¿Qué es un ingeniero?
Actualmente, un ingeniero es un profesional que trabaja intentando satisfacer no sólo necesidades desde el punto de vista técnico, sino que abarca también el bienestar de la naturaleza, la sustentabilidad económica, y el impacto social de las obras que ejecuta, entre otros. En consecuencia, el ingeniero civil debe poseer una amplia gama de conocimientos que lo ayuden a cubrir, de la mejor manera posible, todas las demandas que abarca un proyecto.

El ingeniero debe poder identificar el problema y elegir la mejor alternativa que cumpla con las necesidades del proyecto, a la vez cuidando de las consecuencias que genera ésta solución (y por supuesto, que esté dentro del presupuesto).

La ingeniería es un arte. Debe encontrarse el criterio para elegir la mejor alternativa.

En la clase vimos algunos ejemplos que se encuentran en nuestra realidad cercana, donde se aprecia cómo no se pudo solucionar la raíz del problema. Tal es el caso del río Andalién en Concepción, donde en vez de atacar el problema de fondo (la falta de espacio del Andalién para el tránsito de su caudal), sólo se intervino en una de las consecuencias (encauzando su tributario, el estero Nonguén, debido a las inundaciones producidas por las crecidas en las áreas circundantes). Tratando este tema aprendimos que no se debe alterar el terreno próximo al caudal del río, el que llamamos planicie de inundación.

También casos en los cuales se busca una solución técnica que va en ayuda de un error humano, como lo es ocupar terrenos que le pertenecen naturalmente al río, ya que actúan como planicies de inundación. Aquí ya podemos detectar un problema que si bien puede llegar a ser solucionado de forma técnica, lo más factible resulta abordarlo desde un punto de vista más bien adaptativo. Vimos que esto podemos obtenerlo, en este caso particular, incentivando a que las personas adopten un cierto comportamiento, a través de bonos y "cosas por el estilo", o desincentivandolas para adoptar esta conducta obligándolas a contratar seguros contra inundación (bastante caros por lo demás).

————————

Terminología de la clase

Peralte: inclinación transversal del terreno; se aplica en este caso también a los próximos un cauce de agua. En consecuencia, aperaltar es elevar y dar forma a ésta inclinación.

Solución Óptima: dentro de la ambigüedad del término, puede definirse como una solución integral, desde todos los aspectos: barata, resuelve técnicamente bien el supuesto problema, mantenga valores paisajísticos, menor sufrimiento humano y ambiental.

Planicie de Inundación: terrenos próximos a un río, expuestos a la crecida de éste.

Meandro: forma sinuosa y curva, descrita por el curso de un río cuya concavidad es pronunciada. Se forman con mayor facilidad en los ríos que reciben lluvias con pendiente muy pequeña.

————————

Próxima clase: la ética del ingeniero y la Central Mariposas

En la próxima clase estudiaremos los cánones éticos que deben guiar a un ingeniero civil, y los aspectos éticos en torno a su ocupación en la resolución de problemas (cómo debe actuar frente al soborno, su actitud con la sociedad —empleados y clientes, su forma de presentarse ante declaraciones publicas, siendo objetivo y veraz, prestando ayuda solo en el área que le compete, entre otras cosas).

También veremos el ejemplo de una obra del área hidráulica: la Central Hidroeléctrica de Las Mariposas, en la Región del Maule y sus aspectos técnicos: proceso de construcción (desde la contratación de mano de obra), impacto ambiental y tratamiento de desechos, tiempo de duración del proyecto y la inversión, maquinaria requerida.