Clase 22/10/2012

Resumen de la clase:

   La clase del pasado 22 de octubre la dictó el profesor Fernando Cerda, la cual fue una continuación del PPT de estructuras.
El profesor comenzó la clase explicando algunos conceptos mencionados en la diapositiva. Posteriormente comenzó a explicar los principios básicos de estática, para hacernos entender como era la distribución de fuerzas en una estructura.

   Luego el profesor realizo una videollamada con David Aranguiz, un ingeniero establecido en París, para que nos contara su experiencia de trabajar en el extranjero y nos relatara como llegó hasta  ahí. A pesar de los problemas técnicos, encontramos que la videollamada con David fue algo muy alentador para nosotros, ya que él es el claro ejemplo de un Ingeniero triunfando en el extranjero, él tenia adjudicados varios proyectos, incluidos la remodelación del primer piso de la Torre Eiffel, o la construcción de las estaciones de metro mas grandes de París.

   Finalizando la clase el profesor Cerda nos explico como se comportaban las estructuras cuando eran afectadas por los sismos, para ello utilizo una mesa vibratoria con dos estructuras de diferentes dimensiones. De esto pudimos concluir que las dos estructuras se comportaban de manera distinta cuando se les aplicaba el mismo movimiento, y que eso se debía al periodo de cada estructura.

 Terminología usada en clases: 

Vigas: Elemento constructivo lineal, donde su longitud predomina sobre sus otras dimensiones.

Travesaños: Elemento constructivo encargado de unir dos puntos de resistencia y distribuir las cargas dentro de una estructura y ocupa una posición horizontal dentro de una estructura.

Junta de expansión: Espacio que se deja en las estructuras metálicas para que con los cambios de temperatura provoquen dilataciones y contracciones del material, la estructura no sufra daño dándoles un margen de libertad al cambiar su volumen los materiales.

Alas: Segmentos laterales de un puente a lo largo de el.

Esfuerzo de corte: Fuerza interna que desarrolla un cuerpo como respuesta a una fuerza cortante y que es tangencial a la superficie sobre la que actúa.

Arriostramientos transversales: Estructuras que aseguran la estabilidad del ala comprimida de la viga cuando aun no fragua el hormigón de loza

Grado de libertad: número mínimo de parámetros que se necesita especificar para determinar completamente la velocidad de un mecanismo o el número de reacciones de una estructura.

Clase 8/10/2012

Resumen de la clase:

El profesor Fernando Cerda y coordinador de la asignatura dicto una clase sobre la ingeniería civil de estructuras, en la cual para adentrarnos primero a su formato de clase, la cual nos pidió por grupo traer un equipo o dispositivo con acceso a Internet para que luego entráramos al sitio web, http://m.socrative.com/student en el cual nos mostró un estilo de clase distinto y bastante innovador con respecto al estilo que estamos acostumbrados.

 Con respecto al tema de la clase el profesor cito al Dr. A. R. Dykes (1946) dando una definición de ingeniería estructural “ La Ingeniería estructural es el arte de modelar materiales que no podemos entender totalmente, en formas que no se pueden analizar precisamente que puedan resistir fuerzas las cuales no se pueden evaluar adecuadamente, de manera que el publico en general no tiene motivos para sopspechar de nuestra ignorancia”, también mostros y explico curvas de tensión-deformación a ensayo a tracción y como es el estudio de estructuras con probetas, y aclarando los gráficos de cargas, resistencia y probabilidades de cada una, conociendo las distintas variables en su mayoría los materiales, su forma y las fuerzas que repercuten en la capacidad de carga que tienen cada elemento.

 En pocas palabras en la ingeniería estructural a nivel profesional se usa mucho el cálculo y estimación de fuerzas lo cual no es algo muy difícil con las tecnologías de hoy en día, lo que marca la diferencia para ser un buen ingeniero civil es el nivel de análisis crítico, como profesional más la abstracción frente a las situaciones.

 RESPUESTA DE LA PREGUNTA ADJ

 Con respecto a la pregunta que dejo planteada el profesor sobre estatica: • Pregunta 2: Considerando la figura anexa y los principios de la estática discutidos. Cuál de las siguientes afirmaciones de más correcta en función de x?.
 a) Las fuerzas en los apoyos no varían.
 b) Las fuerzas de los apoyos tienen un máximo F.
 c) Las fuerzas de los apoyos son siempre F/2.
 d) Los apoyos tienen un máximo=F cuando x=0,L.
 e) La flexión máxima se produce en el tablero para x=L/2, y los apoyos son F/2

























Como grupo creemos que la alternativa más correcta frente a esta pregunta es la alternativa, e) ya que al hacer un diagrama de cuerpo libre eso es exactamente lo que ocurre

Terminología:

Estribo: Parte de un puente que tiene como propósito soportar el peso de la estructura.

Probabilidad de falla: Es la probabilidad de que una obra civil falle.

Luz de puente: Es la distancia que hay entre dos puntos de apoyo.

Pilote: Estructura que se incrusta en el suelo, para asi actuar de ancla entre la obra construida y el suelo.

Juntas de expansión: Son elementos que permiten cierta deformación en los extremos de un puente, cuanto este por las diferencias de temperaturas de comprime o dilata.

Arriostramientos transversales: Elementos que se utilizan en las estructuras para darle mas estabilidad y rigidez a estas.

Análisis clase siguiente:

EL profesos Cerda dejo a nuestra disposición una serie de videos para analizar, el primero trata del seminario (VA!) de Ingeniería de Matías Hube, en el cual habla sobre el comportamiento sísmico de los edificios asemejando estos a los columpios. También hablo que el movimiento sísmico de los edificios depende de 3 cosas:

1.- Del Suelo
2.- Período del edificio
3.- Amortiguamiento

Para ejemplificarlo, utilizó una mesa simuladora de sismos, donde comparo 2 estructuras, una pequeña, de un piso y la otra mas grande de varios pisos, sometiéndolas a diferentes movimientos ( variaba la frecuencia, y amplitud), los edificios oscilaban mas o menos según el tipo de movimiento y se llego a la conclusión que lo realmente importante es el tipo movimiento, que esta dado por el tipo de suelo sobre el cual se construye el edificio. Habló también de de los amortiguadores en los edificios, que pueden ser placas(fusibles) que están destinadas para que el edificio falle ahí, luego estas placas se reemplaza, otros amortiguadores son los aisladores de goma y los amortiguadores de masas sintonizadas.

Creemos que la próxima clase se centrará en lo anterior, es decir en el movimiento sísmico de los edificios y como la ingeniería busca atenuar estos movimientos.

Clase 1/10/2012

Resumen clase lunes 01 de octubre:

El Dr. Gonzalo Montalva especialista en terremotos; dicto una clase sobre algunos aspectos de la ingeniería geotécnica, la cual se basa en el estudio del suelo previo a una construcción de algún tipo de estructura de ingeniería.

Partió la clase diferenciando el suelo de las rocas, explicando como se conforman cada una el suelo se conforma por más aire y agua y las rocas menos aire y menos aguas teniendo asi una escasa resistencia mecánica y la otra más resistencia mecánica respectivamente.

Siendo el material principal de estudio en la ingeniería geotécnica los suelos, ya que estos tienen propiedades bien especiales, por ejemplo son elasto-visco-plasti-fraccionarios y dependiendo de ellos se diseña que tipo de estructura debe construirse, lo cual hace de la ingeniera geotécnica una rama de la ingeniería civil bastante variable y dinámica lo cual el profesor señalo que eso es bastante entretenido y motivante enfrentarse siempre a desafíos distintos y crear soluciones distintas respectivamente.

Respecto a los suelos también hablo que la mayoría de los conocimientos importantes que se saben sobre ellos se aprenden debido a los errores que la ingeniera va cometiendo sin saber, pero también como no se puede esperar que todo falle están los laboratorios donde se experimenta bastante para conocer y predecir el comportamiento de los suelos a largo plazo y como somos ingenieros o por lo menos la mayoría aspiramos a serlos, en estas predicciones debemos saber representar estas realidades a través de modelos matemáticos apropiados.

Fuera de otros datos y detalles más técnicos sobre los procesos de compactación y estudios de suelos que serán explicados en la terminología, el profesor  recalco un hecho que es una falencia en Chile que las estructuraras que están mal construidas( no porque seamos malos ingenieros, sino porque en el tiempo que se hicieron por falta de conocimientos no se sabia que se estaba haciendo mal así como no sabemos que estamos haciendo mal ahora), no hay un pensamiento ni política de que una vez que se saben que esas estructuras tienen errores, no son reparadas para prevenir futuros daños, como ocurrió con el reciente terremoto en el cual el profesor mostró alguno ejemplos.

Terminología usada en clases:

• Deformación reversible: Deformación en el suelo que luego de ejercer fuerza sobr el el suelo vuelva a su estado inicial, es decir queda intacto.

• Deformación permanente: Deformación en el suelo que luego de aplicar fuerza sobre el el suelo no vuelva a su estado original.

• Deformación diferida: Es una especie de deformación reversible pero que ocurre a largo plazo ejerciendo la fuerza sobre el suelo.

• Compactación: Proceso en el cual el suelo a través de distintos procesos según su objetivo especifico se le aplican para que cambie su volumen, forma o propiedades de el.
• Permeabilidad: Facilidad con la que pasa el agua a través del suelo

• Control de humedad: Proceso en el cual se verifica si es que hay una humedad optima dependiendo de cada suelo para poder compactar

• Compactación dinámica: se deja caer un material pesado a gran altura sobre el suelo para compactar con más profundidad.

• Licuación: Proceso en el cual el suelo al estar mal compactado y ser víctima de actividad sísmica pierda su resistencia

Análisis material clase 1/10/2012

TEXTO:


Terzagui, comúnmente reconocido como el padre de la Mecánica de Suelo; sin embargo, podemos darnos cuenta al analizar sus contribuciones que fue un visionario y llegó mucho mas allá de eso, siendo pionero en la Ingeniería Geotécnica.
Nació en Praga en 1883. Estudió ingeniería mecánica en “Technical University of Graz”, pero siempre mostró más interés en la geología. Cambió la Ingenieria civil y fue a trabajar a una firma especializada en la generación de energía hidrolectrica, en donde se encontró con inconvenientes al no poder predecir el comportamiento de las aguas subterráneas, pero gracias a esto observó el rol de la geología en el ámbito, por lo que decidió ir a Estados Unidos, (1912-1914), para recopilar toda la información posible. Lamentablemente durante ese tiempo no consiguió mucho; en parte se debió a que en ese periodo se desarrollaba la primera guerra mundial. Terzaghi recalcaba la importancia de buscar y examinar pruebas materiales para apoyar los medios trabajados.
No sería sino hasta 1919, cuando mediante un periodo de experimentación, en donde realizó pruebas edométricas, ensayos de corte en arcillas y arenas, desarrolló su comprensión física de la tensión efectiva y el exceso de presión de poros, dando paso al nacimiento de la Mecánica de suelos.
Es en este momento cuando Terzaghi, concibe la idea de que la Ingeniería Civil no puede ir separada del estudio acabado de los suelos, y allí es donde radica la vital importancia de sus investigaciones y el aporte que hizo a la comunidad mundial. Para emprender un problema de ingeniería del terreno se deben tener en cuenta los siguientes puntos, los cuales son conocidos como “triangulo geotécnico”:
* El perfil del suelo incluidas las condiciones de aguas subterráneas
* El comportamiento observado o medido de la tierra
* Predicción con modelos apropiados: es el proceso de idealización o simplificación de nuestro conocimiento del mundo real
* Procedimientos empíricos, juicio basado en precedente y en la “buena experiencia”.

El “triangulo geotécnico” nos muestra cuatros aspectos interrelacionados entre sí, que son de cierta manera vitales para la actividad; ha jugado un rol importante en la educación, pues ilustra la forma en que el método científico se puede aplicar utilizando observaciones, mediciones y experiencia en la formulación de modelos predictivos. El triangulo geotécnico ayuda a relacionar cada uno de estas metodologías y así de este modo mantener el equilibrio adecuado; debido a que muchas veces resulta confuso imaginar las posibles situaciones de una forma abstracta.
“ Civil Engineering...see boring’ “ (Ingeniería Civil… se ve aburrido.) , es algo que piensan muchas personas. Debido a que muchas veces no es posible transmitir al público lo que realmente implica la ingeniería civil. La presentación de los documentos técnicos no refleja a cabalidad el reto y drama de este trabajo. En la Ingenieria, estamos trabajando todos para la comunidad y para nuestro entorno, es por esta razón, que es importante mostrar todo lo que engloba y los desafíos que implica la Ingenieria Geotecnica, para poder cautivar nuevas generaciones.
De este modo, podemos evidenciar que el Trabajo de Terzaghi, fue de vital importancia en el mundo de la Ingenieria Civil, debido a que gracias a él, se pudieron relacionar mas campos de estudio, suponiendo nuevos desafíos para ser sorteados, pero que ayudan, y ayudarán en la posteridad, a una mejora en está disciplina, pudiendo desarrollar nosotros como ingenieros de manera mas holística e íntegra todos los proyectos que nos sean encomendados.



VIDEO:

  “UNA INTRODUCCIÓN AL PERFORAMIENTO Y MUESTREO EN LA PRÁCTICA GEOTÉCNICA”


El tipo de análisis previo y extensión de éste, depende exclusivamente de cada proyecto; por ejemplo, para el diseño de una carretera no se necesitan exploraciones de suelo de más de 20 pies de profundidad, en cambio para hacer un rascacielos, se necesita un estudio acabado del suelo de un par de cientos de pies de profundidad.
Un aspecto importante es la ubicación que tendrá el proyecto, ya que si es una zona inexplorada, requerirá un análisis más detallado de la superficie, en cambio si hay construcciones cerca, no será tan necesario debido a que hay precedentes en los posibles estudios a realizar.
Estudiar, Interpretar y Entender el suelo, es la misión real de quienes lo investigan y están a cargo de su estudio; deben entender, más que nada, el por qué ese suelo llegó ahí.
Entre mas homogéneo es el terreno, es mas fácil de analizar, pero para realizar un estudio a cabalidad, es necesario tomar muestras y hacer pruebas en el laboratorio, para tomar estas muestras, es necesario ocupar “DRILL RIGS” que son una especie de taladro.
TIPOS DE DRILL RIGS
* Highway: un camión al cual en la parte de atrás le es anexado un taladro, y es usado para terrenos sin mayores desniveles y fácil acceso.
* Offroad: es un auto tipo oruga usado en terrenos de difícil acceso, puede andar en casi todos los terrenos, además es trasladado en helicóptero.
* Overwather: son usados en la industria petrolífera, es un buque acondicionado para hacer labores de muestreo en aguas profundas.
* Portable: posee un límite de 25pies de profundidad, se usa cuando no se tiene acceso a otras formas y el costo del helicóptero, no está justificado.

  Por ley, es necesario antes de realizar cualquier perforación para análisis, Underground Service Alert; luego, cualquier excavación hecha, debe ser cerrada.
  Los métodos de perforación, dependen íntegramente del suelo que se quiera analizar, y cabe destacar que existe más de un método para lograr dicho estudio.
 Además habla sobre las herramientas de perforación, tales como “solid stem continuous flight auger”, “Hollow stem continuous flight auger”, “Rotary wash” y “Coring”.

  Más adelante, en el video se habla de los “tipos de muestreo” que son:

-Split-Spoom Sampler: Es el tipo de muestreo más común, la muestra obtenida de aquí se ve distorcionada
-Standard Penetration Test: Este test consiste en cuantificar los golpes proporcionados por el martillo hasta llegar a cierta profundidad. Este test se realiza para saber la dureza del suelo.
- Thin-walled simple.

 Finalmente nos habla sobre la distorsión de las muestras, todas las muestras tienen cierto margen de error.

Clase 10/11/2012

Resumen y análisis crítico de la clase:

En la clases del Lunes 10 de Septiembre, el profesor e ingeniero civil en transportes Juan Antonio Carrasco, continuo con sus clases dedicada a la ingeniería civil en transporta ahondando un poco más en este tema en especial sobre la construcción de un puente.
Basándose y continuando la idea de que no siempre construir es la mejor solución a los problemas y que como ingenieros nuestra principal labor es solucionar problemas el profesor dio algunos tips a la hora de tomar la decisión y planificar la construcción de un puente y considerar lo siguiente;
-Hay que ser capaz de cuantificar costos y beneficios, tanto sociales económicos ambientales y técnicos a la hora de presentar un proyecto y comparar estos costos y beneficios frente a otras soluciones e incluso comparar frente a no construir nada y evaluar cuales serán los costos y beneficios a largo plazo de la situación actual, en relación a la mejor solución actual que existe.
-Hay que generar varios ante proyectos, con distintos modelos y distintas soluciones y después de hacer una comparación y evaluación critica de ellos quedarse con el mejor o el menos invasivo y/o mezclar parte de los proyectos para encontra una mejor solución, aquí el profesor nombro esta frase, “Essentially, all models are wrong, but some are useful” (Esencialmente todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles).
-Finalmente poder predecir el futuro del modelo planteado, ver cuántos años será realmente útil y simplemente hacer las cosas con más ingenio y mas inteligentemente, por algo somos ingenieros.

Terminología introducida en la clase:

Puente: Es una construcción que permite salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un valle, una vía férrea, un cuerpo de agua, o cualquier otro obstáculo.

Área de influencia: Sectores que se verán afectados por algún tipo de construcción (en este caso, un puente). Hace referencia a las vías y poblaciones cercanas y/o beneficiadas, que necesitarán hace modificaciones para adaptarse al nuevo proyecto a construir.

Situación base: estado en el que se encuentra el área afectada antes de que construya en ella (en este caso, un puente). Se busca para ella, una mejor optimización del transporte comparado con lo que era antes. 

Enlace: Hace alusión a las conexiones que se deben hacer entre un nuevo proyecto (puente, carretera, etc...) con las vías ya existentes, tratando de mejorar, el ingreso a éstas.

Clase 3/09/2012

Resumen y análisis crítico de la clase:

  La clase del pasado 3 de septiembre fue dictada por el profesor Juan Antonio Carrasco, Ingeniero Civil especializado en transportes.
  Comenzamos la clase cuestionándonos ¿Construir o no un puente?. El deber de un ingeniero civil es hacer un análisis técnico para resolver esta interrogante, cuentionándose algunas cosas, como por ejemplo, ¿Valdrá la pena construir el puente?, ¿Que impacto tendrá la construcción de este puente sobre las personas? entre otras. Ya que debemos tener en consideración que un puente tendrá consecuencias en el lugar que se construya por toda la vida útil de este. Pero la pregunta más importante es ¿Para que se construye un puente? Un puente se construye para solucionar un problema de conectividad entre dos lugares, para generar un flujo de personas u objetos. El proyecto debe tener en cuenta la eficiencia económica, ambiental y social, además de la equidad.
  También vimos una herramienta muy útil para determinar el impacto que tendrá el puente, esta herramienta el el esquema de Manheim  donde consideramos tres elementos básicos: Sistema de actividades, Sistema de transporte y Patrón de flujos. 

Terminología introducida en la clase:

Esquema de Manheim: Es un diagrama que toma en consideración tres puntos:
Sistema de actividades, Sistema de transporte y Patrón de flujos y señala como se relacionan estos.

Puente: Estructura que tiene como propósito conectar dos lugares, y con esto mejorar el flujo de personas u objetos.



Transporte: Se refiere a mover personas u objetos desde un lugar a otro.

Enfoque antiguo de la Ingeniería Civil: Este enfoque consistía en solucionar los problemas a través de construcciones, sin tener en consideración otras soluciones.


Análisis material para la clase siguiente: 

La próxima clase del 9/09/2012 nuevamente la dictará el profesor Juan Antonio Carrasco, donde se tratarán los siguientes puntos:

1) La componente espacial y temporal: el aquí y ahora, el acá y allá.

2) Información necesaria para la toma de decisiones.

3) Métodos y modelos de ingeniería para el análisis y la toma de decisiones

Tarea N° 1

Razón a Favor:

-Conectará una de las zonas más aisladas de nuestro país con el continente, dándole mayor acceso a los servicios que carece en la isla.

-Al haber una mejor conexión entre la isla y Puerto Montt, mejorara el turismo aumentando así los ingresos de la isla
- Será una vía más expedita y permanente para acceder a Chiloé, ya que el actual transporte está sujeto a las condiciones climatológicas.

Razón en Contra:

-Pérdida de la cultura propia de Chiloé, ya que al estar conectado con el resto del país, se acelera el proceso de interculturalidad, ocasionando que las costumbres del continente impregnen la isla.

-El puente al conectar Chiloe con Puerto Montt es una razón para no modernizar Chiloe y que los servicios de Puerto Montt no estén en el solo los conectan a el.
-Los costos de su construcción serían muy elevados, privilegiando la construcción ante otras necesidades del país.

Al momento de construir algo, es importante formularnos preguntas, que nos ayuden a reafirmar la validez de la obra, algunas de las cuales (en este caso, para la construcción de un puente), a nuestro juicio deben ser:

1.- ¿Qué actividades de las personas mejoran con el puente?

2.- ¿A qué porcentaje de la población favorece la construcción del puente?

3.- ¿Por cuántos años está proyectado el funcionamiento ideal del puente?

4.- ¿En cuánto disminuye el tiempo de viaje?

5.- ¿Cuánto será la tarifa aproximada que le costara a cada persona el uso del puente, entiéndase  por peaje o un costo aproximado de la locomoción que transita por el o el costo para los vehículos en relación a la cantidad de litros de combustible necesario para cruzar el puente

6.- ¿A cuántas personas genera trabajo el puente?

7.- ¿Cuál es el costo económico del puente?

8.- ¿Cuál es el impacto ambiental de la infraestructura?

9.- ¿Cuál es el impacto social de la infraestructura?

10.- ¿Cómo altera el crecimiento económico de la localidad a mediano plazo?

11.- ¿Es económicamente factible para el presupuesto actual, la construcción de éste puente?

12.- ¿Contamos en Chile con la maquinaria necesaria para realizar la construcción, o el hecho de importar estos bienes, hará que el precio de la obra suba mas a medida que avanza el proyecto?

13.- ¿Se verá afectado el ecosistema del río de forma significativa con la obra?

14.- ¿Es realmente útil para las personas de la isla la construcción de dicho puente?

15.-¿El suelo del río soportará la infraestructura del puente?

16.-  ¿Será necesario implementar nuevas vías para la locomoción, ahora que el tráfico aumentará?

17.-¿Causará un gran impacto ambiental la construcción de éste puente en los suelos donde empieza y termina?

18.- ¿Qué materiales debo utilizar en la construcción, para que logre la duración y resistencia requeridas?

19.- ¿Qué tipo de forma debe tener el puente para adaptarse al sector donde se construirá?

20.- ¿Cada cuánto tiempo será necesario revisar y reparar rutinariamente la estructura del puente?

21.- ¿Qué separación deben tener las luces del puente para cumplir con los requisitos económicos, de durabilidad y resistencia?

22.- ¿Qué dimensiones tendrá el puente?

23.- ¿Cuántas personas se necesitarían para la construcción del puente?

24.- ¿Cómo se financiará este proyecto?

25.- ¿Están los pobladores del sector de acuerdo con la construcción del puente?

26.- ¿Cuánto tiempo será destinado en la construcción de dicho puente?

27.- ¿La construcción de este puente tendrá efectos adversos?

28.- ¿Cuántas personas transitaran diariamente por el puente?

29.- ¿Hay soluciones alternativas a la construcción del puente?

30.- ¿Qué características tiene el accidente geográfico donde se quiere construir el puente?

A la hora de construir un puente o cualquier edificación, es nuestro deber como futuros Ingenieros Civiles plantearnos preguntas sobre el presente y futuro de la obra, teniendo como capacidad primordial dentro de nuestras habilidades, el poder proyectarnos varios años, para saber que le conviene más al sector donde se emplazará la construcción, al conjunto social que se verá afectado por esta, al medio ambiente y al resto del espacio urbano que comprometerá, para esto, es imperante manejar habilidades sociales, culturales y de trabajo en equipo, bien desarrolladas y anexadas apropiadamente,, a nuestras competencias propias de Ingenieros, es aquí, en el poder desarrollarnos holísticamente como profesionales, en donde está Nuestro Desafío.