TRABAJO DE INGENIERIA. AVANCES DE MATERIALES APLICADOS EN LA INGENIERÍA CIVIL

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GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN I

“AVANCES DE MATERIALES APLICADOS EN LA INGENIERÍA CIVIL”

ESTUDIANTES:

LAURA VANESSA VENCE CORRALES

CARLOS MANUEL TRISTANCHO PAEZ

YEINER ALFONSO PEÑARANDA OBESO

MARIA FERNANDA ACOSTA PABA

DOCENTE:

ALBERTO JOSÉ ESCALONA USTÁRIZ

 GRUPO:

206

FACULTAD DE INGENIERÍAS

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DEL ÁREA ANDINA

VALLEDUPAR-CESAR

2020-3

Avances de materiales aplicados en la ingeniería civil

La ingeniería civil, el arte de la construcción de todo tipo de edificios y estructuras, ha estado al servicio del hombre desde el comienzo de la evolución de la civilización. Estos edificios son viviendas, así como edificios públicos, edificios industriales, puentes, viaductos, túneles, carreteras y ferrocarriles, autopistas y aeropuertos, contenedores de materiales sueltos, presas, estructuras marinas, torres de televisión, y muchas otras estructuras que conforman el entorno en el que vivimos.

La actividad humana en el campo de la ingeniería civil se remonta al pasado, cuando el hombre que observa la naturaleza a su alrededor comenzó a imitarlo e innovar su entorno para crear condiciones de vida mejores y más seguras. Además, relativamente temprano se dio cuenta de que su "trabajo" de ingeniería, aparte de la confiabilidad, la durabilidad y la funcionalidad, debía tener elementos de armonía y belleza. La misma opinión fue expresada por Sócrates cuando dijo que todo lo creado por el hombre debería ser funcional, duradero y hermoso.

El desarrollo de la ingeniería civil a lo largo de los siglos significó una lucha constante con los materiales disponibles, los tramos o la altura, las cargas activas y las fuerzas de la naturaleza: agua, vientos y terremotos. Algunos de esos elementos tienen una importancia primaria y la otra secundaria. Entre los mencionados, un papel esencial siempre se le ha atribuido a la influencia del material en el desarrollo de la construcción. En primer lugar, las comunidades antiguas tenían a su disposición materiales naturales como la piedra y la madera.

En el transcurso del tiempo, aprendieron a usar arcilla para formar ladrillos, unas Piedras artificiales, que se secaron primero al sol y luego se hornearon. En los principales centros de civilización (Oriente Medio, Oriente Próximo y la región del Mediterráneo), el clima cálido y la economía desconsiderada llevaron, en poco tiempo, a la eliminación de la madera como material de construcción. No sucedió en los países que abundan en la madera de Europa Central y Oriental, los países escandinavos y la parte asiática de Rusia; La piedra y el ladrillo fueron los materiales frágiles que dominaron la ingeniería civil en la región de la civilización europea durante varios siglos: desde pirámides de piedra en Egipto 3000 años AC. hasta la llamada Primera Revolución Industrial en Inglaterra (finales de los siglos XVIII y XIX). Eran materiales de construcción adecuados para erigir muros y columnas, pero al mismo tiempo, debido a su baja resistencia a la flexión a la tracción, causaron muchos problemas en los elementos horizontales. Por lo tanto, un arco abovedado que era popular en la antigua Roma, semicircular en su forma primaria, era el patrón que debía emplearse para elementos o estructuras de mayor envergadura.

El arco en el transcurso del tiempo se volvió más ligero y menos masivo. La relación entre el largo y el ancho de los pilares que transportan cargas verticales y horizontales se hizo cada vez mayor. Durante la Alta Edad Media no se implementaron mejoras si no fue hasta el renacimiento que se introdujeron nuevas formas e ideas. Sin embargo, todavía se basaban siempre en elementos que tenían forma de arcos, bóvedas curvilíneas con formas cada vez más desarrolladas (por ejemplo, bóveda del claustro, bóveda de crucería, bóveda de cañón, bóveda de lierne) entre otras.

A medida que pasan los años, van surgiendo cada vez más ideas en las que se debe fundamentar la creación de los materiales y realización de dichas creaciones para nuestro innovar y aplicación en la ingeniería.

Los avances en los materiales utilizados en las distintas obras son el pilar para la duración de este, debido a que una buena calidad y una selección rigurosa por medio de los estudios aplicados en los laboratorios donde se mide su resistencia y la vida útil aproximada de estos materiales, son importantes debido a que estiman el tiempo de vida para la utilización óptima de cada estructura, con el avance de la tecnología y la búsqueda de materiales de mejor calidad y de muy bajo costo son los que han puesto a la ciencia a buscar las diferentes variedades e innovación de los materiales puestos a disposición y requeridos de las diferentes obras (unos ejemplos de estos sería el concreto, las resinas) entre otros.

A partir de materiales fundamentales en los siglos VIII y XIX llevados a diferentes procesos tales como, hierro fundido, charco y por último, acero fundido, se logró crear el acero que junto con el cemento, se convirtieron desde el siglo XIX y XX, en materiales de construcción básico debido a su resistencia a la tracción y compresión que permite la construcción de estructuras que se pudieran doblar (puentes, Fig 1) y debido a los diferentes avances tecnológicos y de producción poco a poco se ha alcanzado a crear un acero cada vez mejor, incluso se ha pensado en que el retro de los ingenieros del siglo XXI sería el de la construcción de puentes creados con cables de acero de una más alta resistencia.

En la siguiente imagen tomada del Forth Road Bridge in Scotland creado en 1965 podemos evidenciar que el acero y los demás materiales utilizados para su construcción en ese tiempo

[pic 2] Figura 1.  Forth Road Bridge in Scotland (AXIOM, 2015).

El hormigón material básico de construcción del siglo XX, uno de los tantos inventos que se dieron en la Primera Revolución Industrial y que causó avances en la ingeniería civil fue el llamado cemento, el cual se usó para la producción de un nuevo material: el concreto. Utilizando el cemento mencionado anteriormente, fue posible "moldear" varias formas de elementos y estructuras. Pronto el concreto se convirtió en el material de construcción más popular del siglo XX.

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