jueves, 20 de abril de 2017

ingeniería civil-puentes colgantes

Un puente colgante es un puente cuyo tablero, en vez de estar apoyado sobre pilas o arcos se sujeta mediante cables o piezas atirantadas desde una estructura a la que van sujetas. Una de sus variantes más conocidas es el que tiene una catenaria formada por numerosos cables de acero, de la que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. La catenaria cuelga de dos torres de suficiente altura, encargadas de llevar las cargas al suelo.
Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. Con el paso de los siglos y la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado o líneas de ferrocarril.

Historia del puente colgante

Desde 1595, hay una representación de un puente colgante sobre cadenas que aparece en la obra de Fausto Veranzio Machinae Novae (Venecia, 1595).2En las civilizaciones asiáticas, amerindias o africanas, el puente colgante fue un temprano medio tradicional de franqueamiento de obstáculos, principalmente en las regiones montañosas donde se presentaba la dificultad de atravesar profundas gargantas. Así, se estima que en el siglo XVI, a la llegada de los españoles, había más de 200 puentes colgantes incas, piezas angulares de la vasta red de caminos del imperio amerindio.1 Alcanzaban habitualmente los 50 metros de longitud, probablemente más, bastante más que el arco de fábrica europeo de la época. Solo la aparición de la estructura metálica permitirá superar esa distancia sin pilares intermedios. Si los incas fueron la única civilización amerindia que desarrolló este tipo de puentes colgantes, ya existían en otras culturas de las regiones montañosas del mundo, en el Himalaya y en la antigua China. En China se construían puentes colgantes con cadenas de acero en el siglo III a. C.. Pero lo habitual es que esos antiguos puentes estuvieran compuestos en su mayoría de lianas y con un tablero de madera, lo que permitía el paso de cargas modestas con una estructura de puente ligero.
Pero la historia dice que donde nació el moderno puente colgante fue en América. Un juez, James Finley, tuvo la idea de un puente suspendido con cadenas de hierro forjado. El puente del arroyo Jacob se completó en 1802, al oeste de Pennsylvania.3 Finley, dado el éxito de esta fórmula que permite un puente poco costoso y fácil de construir, presentó una patente.4 Una primera generación de puentes vio la luz a partir de 1810. La luz que franqueaba era de entre 15 y 50 metros como máximo. Pero el uso de esos puentes manifestó pronto el problema de la oscilación: el puente entraba fácilmente en resonancia, y la presión que se ejercía sobre las cadenas les hacía ceder. En realidad, la experiencia de Estados Unidos en la ingeniería y en la calidad del hierro forjado era poco fiable. El desarrollo de los puentes quedó limitado en tamaño y en carga y muchos accidentes interrumpieron el éxito naciente del puente colgante.
Fue precisamente el desarrollo europeo de ésta lo que exportó el puente colgante a la parte continental. En Francia, la tecnología se conoció gracias a la apología expresada en los periódicos británicos. Se llevó a cabo en 1821, sin éxito, una misión de estudio de Ponts et Chaussées. La zona tenía uno de los ríos más difíciles de cruzar en el momento: el Ródano. Los puentes eran muy pocos: tres, entre Lyon y el estuario, incluyendo uno roto (el puente de Avignon). De hecho, el río era, y es, ancho, muy caudaloso y sin disminución notable ya que se alimentaba del deshielo. Sin temporada "seca", era imposible construir las pilonas de acuerdo con el método probado. La compañía Seguin Frères (AnnonayArdèche), dirigida par Marc Seguin, propusó un proyecto innovador en 1822: el puente colgante de Tournon. La empresa entendió rápidamente que un puente colgante convencional no era posible en Francia debido a la mala calidad de las cadenas. Intentó entonces reemplazarlos con manojos de cables de hierro. Ese fue el nacimiento del cable. Después de varias pruebas y una negativa de Ponts et Chaussées, el proyecto fue finalmente aceptado. A la innovación de los cables se añadió el uso del hormigón hidráulico para los cimientos, del hormigón armado (25 años antes de la primera patente) para las superestructuras y de estructuras de refuerzo rigidizante del tablero de madera. El puente colgante tomó su forma moderna.La técnica enseguida cruzó el Atlántico para encontrar nuevos seguidores entre los británicos, que tenían un importante desarrollo en la metalurgia. Las cadenas se mejoraron considerablemente. En consecuencia, los puentes colgantes se vuelven muy ambiciosos. Los primeros puentes británicos fueron construidos alrededor de 1815 y sus dimensiones no cesaron de crecer. En 1826, el famoso ingeniero Thomas Telford construyó el puente colgante de Menai (Menai Bridge), de 125 metros de luz, que permitía el paso bajo él de barcos de vela. Era en ese momento el puente más grande en el mundo, ya que la mayoría de los puentes de la época tenían entre 70 y 100 metros de vano. Otros destacados puentes fueron el de Conwy (1826), en el norte del País de Gales, y el primer puente de Hammersmith (1827) en la zona oeste de Londres. El puente colgante era la única manera de salvar tales luces, y se convirtió en un monumento a la gloria del progreso en plena revolución industrial europea.
En 1832, Henri Navier estableció las primeras reglas para el cálculo de los puentes colgantes.En 1823 se construyó en Ginebra la pasarela de Saint-Antoine5 y desde 1832, en Friburgo el grand pont suspendu6 cuyos cables de alambre trefilado de 87 kilos, y utilizados a 27 kilos de tensión de rotura (hilos paralelos) permitió que se alcanzara una luz de 273 metros. Se construyeron así muchos puentes ligeros: Bercy y Constantine, en París (101 metros), GrayChâteaulinLa Roche-Bernard… pero estas obras eran altamente móviles y las cargas de tráfico debían ser limitadas. Sufrieron un eclipse en Francia hasta el momento en que la creación de la viga rígida, que permitió realizar obras comparables a la de los puentes en carpintería.7
De acuerdo con un primer recuento durante el siglo XIX, se construyeron unos 400 puentes, una gran mayoría entre 1825 y 1850. Muchos de ellos aún permanecen en uso.8
Desde entonces se han construido puentes colgantes en todo el mundo. Esta tipología de puente es prácticamente la única solución posible para salvar grandes luces (superiores a un kilómetro), por ejemplo, cuando sea peligroso para el tráfico marítimo añadir apoyos centrales temporales o permanentes, o no sea viable añadir apoyos centrales.
En la actualidad, el puente de mayor vano es el de Gran Puente de Akashi Kaikyō, en Japón, y mide 1991 m. Hay un proyecto que estuvo a punto de iniciarse, pero se pospuso, el Puente del estrecho de Mesina, que permitiría unir esa zona con un vano de más de tres kilómetros.

























martes, 18 de abril de 2017

ingenieria industrial

La ingeniería industrial es una de las ramas de la ingeniería, y se ocupa de la optimización de uso de recursos humanos, técnicos, informativos así como el manejo y gestión óptimos de los sistemas de transformación de bienes y servicios, evaluación de sistemas integrados aplicados en campos de personal, riqueza, conocimientos, información, equipamiento, energía, materiales y procesos, con la finalidad de obtener productos de alta calidad o servicios útiles que satisfagan a la sociedad y con alta consideración al medio ambiente. Utiliza los principios, métodos del análisis, síntesis de la ingeniería y el diseño para especificar, evaluar, predecir y mejorar los resultados obtenidos de tales sistemas. Emplea conocimientos y métodos de otras ciencias y técnicas para determinar, diseñar, especificar, analizar, implementar y mejorar continuamente los sistemas.

Terminología[editar]

El término industrial se ha prestado a malentendidos; originalmente se aplicaba a la manufactura, pero se ha extendido a muchos otros sectores de servicios. La ingeniería industrial está estrechamente identificada también con la gestión de operacionesingeniería de sistemas o ingeniería de manufactura, una distinción que parece depender del punto de vista o motivos de quien la use. En el sector del cuidado de la salud, los ingenieros industriales son conocidos comúnmente como ingenieros administradores o ingenieros en sistemas de salud.

En España[editar]

La ingeniería industrial en España agrupa, bajo ese mismo término, a otras actividades de ingeniería, como la ingeniería químicaingeniería eléctrica o ingeniería metalúrgica; el término ingeniería de organización industrial es el que se usa dentro de España para referirse a lo que fuera se llama ingeniería industrial. En España, tras la adaptación de los títulos universitarios al Espacio Europeo de Educación Superior, el título que habilita para el ejercicio de la profesión de ingeniero industrial es el título de Máster Universitario en Ingeniería Industrial.

En América Latina[editar]

En América Latina, se refiere a la profesión que se especializa en conocimientos de producción (simulación, investigación de operaciones, ingeniería de Métodos, manejos de datos, control de producción y estadística) así como también conocimientos de administraciónfinanzas y economía. Por lo último es que actualmente un Ingeniero Industrial desempeña muchos cargos en el mundo laboral muy variado desde industria pesada hasta bancos y hospitales.

Áreas de actividad y aplicaciones[editar]

La ingeniería industrial, abarca varias áreas de actividad,tales como: ciencias de la administración, procura de proyectos, gestión de cadenas de suministroinvestigación de operacionesingeniería de sistemasergonomíaingeniería de calidad e ingeniería de procesos. Además la ingeniería industrial mejora los procesos laborales.
Es una actividad regulada en muchos países, por lo que para ejercerla se requiere una licencia o aprobación de un colegio de ingenieros.
Algunos ejemplos de las aplicaciones de la ingeniería industrial son: el diseño de nuevos sistemas de trabajo en bancos, las mejoras de operaciones y emergencias en hospitales, la distribución global de productos, y la reducción y mejora de líneas de espera en bancos, hospitales, parques temáticos y sistemas de tráfico vehicular.
En la manufactura esbelta (lean manufacturing), los ingenieros industriales trabajan para eliminar desperdicios de todos los recursos.
Los ingenieros industriales usan comúnmente estadística y simuladores informáticos, especialmente simulación de eventos discretos, para su análisis y evaluación.

Historia[editar]

Mucho se ha escrito sobre los pioneros de la ingeniería industrial, quienes surgieron durante y después de la revolución industrial en Inglaterra y Estados Unidos. Antes de la revolución industrial, los bienes los producían los artesanos en el conocido sistema casero. En aquellos días la administración de las fábricas no era problema. Sin embargo, a medida que se desarrollaban nuevos aparatos y se descubrían nuevas fuentes de energía, se tuvo la necesidad práctica de organizar las fábricas para que pudieran aprovechar las innovaciones.
Quizá el primero de todos los pioneros fue Richard Arkwright (1732-1792), quien inventó en Inglaterra el torno de hilar mecánico. Además creó y estableció lo que probablemente fue el primer sistema de control administrativo para regularizar la producción y el trabajo de los empleados de las fábricas.

La máquina de vapor[editar]

En 1774, más o menos por la misma época en que Arkwright instalaba su sistema de control, otro inventor británico, James Watt, junto con su socio Matthew Boulton, estaban organizando una fábrica en el Soho para producir máquinas de vapor. Ellos instituyeron la capacitación técnica para los artesanos que superó por mucho cualquier tipo de capacitación que existiera en esa época y también contribuyeron mucho a normalizar la administración de las fábricas.
Subsecuentemente, sus hijos James Watt Jr. y Matthew Robinson Boulton, establecieron la primera fábrica completa de máquinas de manufactura en el mundo. Siguiendo el ejemplo de sus padres, planearon y construyeron una instalación de manufactura integrada que se adelantó mucho a su época. Entre otras cosas, instituyeron un sistema de control de costos diseñado para disminuir el desperdicio y mejorar la productividad.

Babbage y el cálculo analítico[editar]

Otro inglés, Charles Babbage (1792-1871), aportó muchas contribuciones significativas a la ciencia de la ingeniería industrial, ya que creó los sistemas analíticos para mejorar las operaciones, que publicó en su libro The Economy of Machinery and Manufacturers, el cual se distribuyó ampliamente en Inglaterra, resto de Europa y Estados Unidos. Los métodos analíticos que Babbage originó fueron lo más avanzado durante décadas en el campo del aumento de la productividad y tienen alguna semejanza con el trabajo de Frederick Taylor.
Aparentemente, el trabajo de estos pioneros británicos fue bastante exitoso, sobre todo cuando se aplicaba en sus propias empresas. Aunque con toda seguridad debió haber existido intercambio de ideas entre los líderes empresariales de aquellos días, muchos de los cuales eran parientes, no hubo un movimiento generalizado entre los otros empresarios para adaptar las exitosas ideas de esos pioneros y es por esta razón que la industria manufacturera británica, aunque se la llamaba "el taller del mundo", permanecía en cierta forma tosca y rudimentaria, aunque hacia fines del siglo XIX los mismos métodos primitivos de uso generalizado en Inglaterra estuvieron de moda también en Estados Unidos.

Siglo XX[editar]

Promoción de 1913 de ingenieros industriales de la Universidad Central de Madrid
Posteriormente, otro desarrollador de la ingeniería industrial fue Frederick Winslow Taylor, a quien se llegó a conocer como el padre de la administración científica cuando publicó en 1911 su último libro titulado "The Principles of Scientific Management". Creó lo que él llamó la fórmula para máximas producciones en la que establecía que: "la máxima producción se obtiene cuando a un trabajador se le asigna una tarea definida para desempeñarla en un tiempo determinada y de una forma definida". Aunque este concepto ha cambiado sigue siendo parte importante de la ingeniería industrial. Más adelante Frank Gilbreth y Lillian Gilbreth contribuyeron a la idea de Taylor al crear el método "therblig" (Gilbreth escrito al revés) en el que identificaron y aislaron 18 movimientos elementales que se realizan en casi todas las actividades humanas; cada uno de estos movimientos o therbligs se deberían lograr en un rango definido de tiempo.
Otros personajes que contribuyeron fueron: Henri Fayol y Harrington Emerson, defensor de las operaciones eficientes y del pago de premios para el incremento de la producción, así como Henry Ford, padre de la cadena de montaje moderna utilizada para la producción en masa o producción en serie. En 1912 Henry Gantt popularizó el Diagrama de Gantt para representar y planificar las diversas actividades durante la producción.
Tras la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron diversas técnicas y herramientas para mejorar la producción en la industria, siendo algunos de los avances más destacables los sistemas de gestión total de la calidad (TQM), los sistemas de planificación de los requerimientos de material (MRP), los sistemas de Kanban, etc.

Pioneros[editar]

Frederick Taylor se acreditó como el padre de la disciplina de ingeniería industrial.1 Obtuvo una licenciatura en ingeniería mecánica de la Universidad de Steven, además obtuvo varias patentes de sus inventos. Sus libros, Gestión de compras y los principios de gestión científica que fueron publicados en el año 1900, fueron el comienzo de la Ingeniería Industrial.
Las mejoras en la eficiencia en el trabajo según sus métodos se basan en la mejora de trabajo, el desarrollo de las normas de trabajo y la reducción del tiempo necesario para llevar a cabo el trabajo. Con una fe inquebrantable en el método científico, la contribución de Taylor a en su "estudio del tiempo" buscó un alto nivel de precisión y previsibilidad para las tareas manuales.2

















ingeniería civil

La ingeniería civil es la disciplina de la ingeniería profesional que emplea conocimientos de cálculo, mecánica hidráulica y física para encargarse del diseño, construcción y mantenimiento de las infraestructuras emplazadas en el entorno, incluyendo carreterasferrocarrilespuentescanalespresaspuertosaeropuertosdiques y otras construcciones relacionadas.1 2 3 La ingeniería civil es la más antigua después de la ingeniería militar,4 de ahí su nombre para distinguir las actividades no militares con las militares.5 Tradicionalmente ha sido dividida en varias subdisciplinas incluyendo ingeniería ambientalIngeniería Agroindustrialingeniería sanitariaingeniería geotécnicageofísicageodesiaingeniería de controlingeniería estructuralmecánicaingeniería del transporteciencias de la Tierraingeniería del urbanismoingeniería del territorioingeniería hidráulicaingeniería de los materialesingeniería de costas,4 agrimensura, e ingeniería de la construcción.6 Los ingenieros civiles ocupan puestos en prácticamente todos los niveles: en el sector público desde el ámbito municipal al gubernamental y en el ámbito privado desde los pequeños consultores autónomos que trabajan en casa hasta los contratados en grandes compañías internacionales.

Historia de la ingeniería civil[editar]

La ingeniería ha sido un aspecto de la vida desde el inicio de la existencia humana. Las prácticas más tempranas de la ingeniería civil podrían haber comenzado entre el 4000 y el 2000 a. C. en el Antiguo Egipto y Mesopotamia cuando los humanos comenzaron a abandonar la existencia nómada, creando la necesidad de un cobijo. Durante este tiempo el transporte empezó a incrementar su importancia, lo que llevó al desarrollo de la rueda y de la navegación.
Hasta la Edad Contemporánea no hay una distinción clara entre ingeniería civil y arquitectura, y el término ingeniero y arquitecto sufrió variaciones refiriéndose a la misma persona, incluso intercambiándose.7 La construcción de las Pirámides de Egipto entre el 2700 y el 2500 a. C. podría considerarse las primeras muestras de construcciones de gran tamaño. Otras construcciones históricas incluyen el sistema de gestión de aguas de Qanat,8 el Partenón por Ictino en la Grecia Antigua (447-438 a. C.), la vía Apia por los ingenieros Romanos o la Gran Muralla China en el 220 a. C, o los trabajos de irrigación en Anuradhapura. De todas las civilizaciones antiguas quizás la más desarrollada en ingeniería civil fueron los romanos que fueron pioneros en la construcción de una red de calzadas, acueductos, puertos, puentes, presas y alcantarillados.
En el siglo XVIII el término ingeniería civil fue acuñado para incorporar toda la ingeniería para usos civiles en oposición de la ingeniería militar (artillería, balística, construcción de defensas...). En 1747 se crea la escuela de ingeniería civil más antigua del mundo, la École nationale des ponts et chaussées en París, que aún hoy perdura. El primer ingeniero civil autoproclamado fue John Smeaton que construyó el faro de Eddystone.4 6 En 1771 Smeaton y algunos colegas formaron la Smeatonian Society of Civil Engineers, un grupo de profesionales que se reunían diariamente para debatir sobre su profesión. A través de estos encuentros se formaron las sociedades profesionales que conocemos hoy en día.
En España se consideró la necesidad de crear un cuerpo de ingenieros específico que se encargara de las obras públicas, por eso se funda la Escuela Oficial del Cuerpo de Ingenieros de Caminos dirigida por Agustín de Betancourt en 1802. Por aquel entonce s México ya había establecido el primer instituto de investigación especializado en la ingeniería civil9 y en 1857 se instituyen las enseñanzas de ingeniero civil en la Academia de San Carlos basándose en los planes de estudios europeos.

Formación académica


Sede de la Asociación de Ingenieros Civiles Británicos en Londres.
Los ingenieros civiles cuentan con un título académico en ingeniería civil. El tiempo de estudio es de entre 4 y 5 años para el título de grado en ingeniería (bachelor de ingeniería en los países anglosajones), que es necesario para poder cursar posteriormente los estudios de posgrado (títulos de máster en ingeniería y doctor en ingeniería).
En la mayoría de los países, el título universitario representa el primer paso a la certificación profesional y el programa de la titulación en si mismo está certificado por un colegio profesional. Después de completar un programa de titulación certificada el ingeniero debe satisfacer una serie de requerimientos (incluyendo experiencia laboral y un examen) antes de ser certificado. Una vez certificado, el ingeniero es designado con el título de ingeniero profesional (en Estados Unidos, Canadá y Sudáfrica), o ingeniero colegiado (en la mayoría de los países de la Commonwealth), ingeniero profesional colegiado (en Australia y Nueva Zelanda) o ingeniero europeo (para algunos países de la Unión Europea). Existen acuerdos internacionales entre colegios de ingenieros que permiten a ingenieros de otros países ejercer fuera de sus fronteras. En España cualquier persona que completa la carrera puede ejercer y colegiarse, sin ningún otro requisito adicional como experiencia o examen.
Las ventajas de la certificación varían dependiendo del sitio. Por ejemplo, en Estados Unidos y Canadá “sólo un ingeniero profesional licenciado puede preparar, firmar y sellar, y entregar un proyecto de ingeniería a una autoridad pública para su aprobación, o sello para clientes públicos o privados”.10 En el estado de Quebec, en Canadá, esto es así. En Reino Unido no existe una legislación tan restrictiva ni en España si bien existen colegios que pueden expulsar a sus miembros por mala praxis y así no poder ejercer. Se supone que todos los ingenieros deben respetar un código ético y que si no lo cumplen se les puede culpar por negligencia.

España

En España, actualmente existen los Grados en Ingeniería Civil / de Obras Públicas / Civil y Territorial (entre otros nombres) (de 4 años y 240 ECTS),11 así como el Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos (de entre 1 y 2 años más y 66 a 120 ECTS), que han relevado respectivamente a las titulaciones oficiales de Ingeniero Técnico de Obras Públicas e Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos y otorgan las competencias profesionales reguladas en el sector. Dichas titulaciones generalmente incluyen unidades que cubren física, matemáticas, gestión de proyectos, diseño y temas específicos de la ingeniería civil. Normalmente en el inicio de la titulación las asignaturas cubren la mayoría, si no todas, de las subdisciplinas de la ingeniería civil. Los estudiantes entonces eligen especializarse en la parte final de la titulación en una o más subdisciplinas en vistas a terminar sus titulaciones.12 Además del Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos, que atribuye las competencias específicas de dicha profesión regulada, las universidades generalmente ofrecen además másteres de especialización para mejorar los conocimientos del ingeniero civil en un área de particular interés dentro de la ingeniería civil.13

En Centroamérica y Sudamérica

Actualmente se estudia 5 años para el “grado en ingeniería civil”, el cual es necesario para cursar estudios de postgrado, como “máster en ingeniería de las estructuras, hidráulica, métodos numéricos”, después el “doctorado”. Las materias necesarias para la obtención del grado de ingeniero civil se clasifican entre matemáticas y ciencias básicas, y materias dirigidas ya a la ingeniería civil como Ciencia










ingeniería civil-puentes colgantes

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