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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.