Ingeniería Civil y Estructural
El departamento de ingeniería civil y estructural se encarga del diseño estructural en concreto y acero para diferentes edificaciones: naves industriales, plataformas de operación, soportes, escaleras, puentes y racks para tuberías, grúas viajeras, edificio de oficinas, silos de concreto y acero, diseño de vialidades, túneles, terracerías, movimiento de tierras, pavimentos, cimentaciones y muros de contención, diseño topográfico, de drenajes hidrosanitarios y pluviales, diseño de fosas y cisternas. Además, especifica y propone materiales en sus diseños.
Ingeniería Civil
Dentro de la ingeniería civil, es posible distinguir entre ingeniería estructural (que calcula la resistencia máxima de elementos sometidos a distintas cargas), la ingeniería geotécnica (estima la resistencia entre partículas de la corteza terrestre y de suelos en general para asegurar la interacción del suelo con la estructura), la ingeniería hidráulica, la ingeniería de transporte e infraestructura vial y la gerencia e ingeniería de construcción.
Cabe destacar que la labor de los ingenieros civiles permite la construcción de edificios, carreteras, autopistas, puentes, puertos, aeropuertos, túneles, canales de navegación, muelles y diques, entre otros.
Ingeniería Estructural
La ingeniería estructural es una especialidad de la ingeniería civil que permite la planeación y el diseño de las partes que forman el esqueleto resistente de las edificaciones más tradicionales como edificios urbanos, construcciones industriales, puentes, estructuras de desarrollo hidráulico y otras.
El esqueleto estructural forma un sistema integrado de partes, denominadas elementos estructurales:
- vigas
- columnas
- losas
- zapatas de cimentación y otros.
A menudo se requiere resolver problemas de elevada complejidad que se resuelven mediante técnicas de elementos finitos que obligan a penetrar en el cálculo diferencial e integral de diversas variables, temas de álgebra lineal, ecuaciones diferenciales y métodos numéricos.
La actividad profesional del ingeniero estructural se inicia con un bosquejo de la futura edificación, en el cual se comienzan a definir las dimensiones generales tanto en planta como en alzado. Compara las alternativas referentes al material básico de construcción: la conveniencia de usar concreto reforzado o pre-esforzado, acero, madera, mampostería confinada o reforzada, aluminio u otras posibilidades más recientes. Asimismo, define previamente las dimensiones longitudinales y transversales de los elementos estructurales.
En la ingeniería estructural de las obras urbanas, el trabajo entre arquitectos e ingenieros resulta a menudo inseparable.
Definidas las características geométricas preliminares se pasa al proceso de pre-dimensionamiento de los elementos estructurales:
- Dimensiones de las vigas y columnas
- Características de la cimentación
- Definición de escaleras
- Muros de contención
- Posición de ductos de aire acondicionado.
Luego se evalúa las cargas que soportará la edificación:
- Cargas muertas que son cargas que no varían dentro de la estructura ni a lo largo del tiempo
- Cargas vivas que varían en espacio o en el tiempo, por el ejemplo, el peso de los ocupantes y los muebles.
El ingeniero a cargo debe analizar las fuerzas de reacción
y deformaciones del esqueleto resistente debido a las cargas.
Para esto, los ingenieros disponen de programas computarizados en sus oficinas para la solución de los problemas corrientes. Algunos de los programas empleados tienen capacidades gráficas que generan dibujos de las fuerzas internas y deformaciones para muchos estados de carga.
Si las fuerzas internas (torsión, momento flexor y cortante) obtenidas del análisis resultan compatibles con las resistentes y las deformaciones, se suponen terminada la primera fase del procedimiento.
Luego se procede al refinamiento del diseño: se trata de llegar a un modelo que resulte de modo razonable más económico y funcional; al decir razonable queremos decir que se tenga en cuenta la facilidad constructiva de lo que se analiza y se diseña.
La fase de elaboración de los planos debe ser ejecutada por ingenieros de alta experiencia buscando que en definitiva los planos contengan lo que se debe construir. Los planos de construcción deben ser claros, indicando los materiales a usar, detalles de refuerzo, con las indicaciones precisas de las dimensiones y de las etapas previstas.
Además, deben ser elaborados previendo que el constructor no se vea obligado a tomar medidas a escalas ni hacer deducciones.
