Ingeniería civil
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La ingeniería civil es un disciplina de la ingeniería profesional que se ocupa del diseño, construcción y mantenimiento del entorno construido físico y natural, incluyendo obras como puentes , caminos, canales , presas y edificios. La ingeniería civil es la más antigua de ingeniería disciplina después ingeniería militar, y se define para distinguirla de la ingeniería militar. Se divide tradicionalmente en varias sub-disciplinas como la ingeniería ambiental , ingeniería geotécnica, ingeniería estructural, ingeniería de transporte, ingeniería de los recursos hídricos, la ingeniería de materiales , ingeniería costera, agrimensura, y ingeniería de la construcción. La ingeniería civil se lleva a cabo en todos los niveles: en el sector público desde el municipal hasta el nivel federal, y en el sector privado de los propietarios de viviendas individuales a través de compañías internacionales.
Historia de la profesión de ingeniería civil
Ingeniería ha sido un aspecto de la vida desde los inicios de la existencia humana. Ingeniería Civil podría considerarse que comienza correctamente entre 4000 y 2000 antes de Cristo en el Antiguo Egipto y Mesopotamia , cuando los seres humanos comenzaron a abandonar un existencia nómada, lo que provoca la necesidad de la construcción de vivienda. Durante este tiempo, el transporte se hizo cada vez más importante de liderazgo para el desarrollo de la rueda y vela. La construcción de pirámides en Egipto (circa 2700-2500 aC) se podría considerar los primeros casos de grandes construcciones de estructura. Otras construcciones de ingeniería históricos antiguos incluyen el Partenón por Iktinos en la antigua Grecia (447-438 aC), el Vía Apia por Los ingenieros romanos (c. 312 aC), y la Gran Muralla de China por el general Meng T'ien bajo las órdenes del Emperador Ch'in Shih Huang Ti (c. 220 aC). Los romanos desarrollaron estructuras civiles en todo su imperio, incluyendo especialmente acueductos, insulae, puertos, puentes, presas y carreteras.
Hasta los tiempos modernos no había distinción clara entre la ingeniería civil y la arquitectura , y el ingeniero plazo y arquitecto eran principalmente variaciones geográficas que aludan a la misma persona, que se utiliza a menudo de manera intercambiable. En el siglo 18, el término ingeniería civil comenzó a ser utilizado y el intercambio, y en la construcción de puertos, muelles, malecones, espigones y faros, y en el arte de distinguirla de la ingeniería militar.
El primer ingeniero civil autoproclamada era John Smeaton, que construyó el Faro de Eddystone. En 1771 Smeaton y algunos de sus colegas formaron la Sociedad Smeatonian de Ingenieros Civiles, un grupo de líderes de la profesión que se reunieron de manera informal durante la cena. Aunque no había evidencia de algunas reuniones técnicas, que era poco más que una sociedad social.
En 1818 el Institución de Ingenieros Civiles fue fundada en Londres , y en 1820 el ingeniero eminente Thomas Telford se convirtió en su primer presidente. La institución recibió una carta real en 1828, el reconocimiento formal de la ingeniería civil de carrera. Su carta define la ingeniería civil como:
| " | "... el arte de dirigir las grandes fuentes de poder en la naturaleza para el uso y la comodidad del hombre, como los medios de producción y de tráfico en los estados, tanto para el comercio exterior e interior, tal como se aplica en la construcción de carreteras, puentes , acueductos, canales, navegación fluvial y muelles para la navegación relaciones internas por el poder artificial con fines de comercio, y en la construcción y aplicación de las máquinas y en el drenaje de las ciudades y pueblos. " | " |
El primer título de Ingeniero Civil en los Estados Unidos fue galardonado por Instituto Politécnico Rensselaer en 1835.
Historia de la ciencia de la ingeniería civil
La ingeniería civil es la aplicación de los principios físicos y científicos, y su historia está íntimamente ligada a los avances en la comprensión de la física y las matemáticas a lo largo de la historia. Debido a la ingeniería civil es una profesión de amplio alcance, incluyendo varios sub-disciplinas especializadas independientes, su historia está ligada al conocimiento de estructuras, ciencia de los materiales , geología , suelos , hidrología , medio ambiente , mecánica y otros campos.
A lo largo de la historia antigua y medieval diseño más arquitectónico y la construcción se llevó a cabo por artesanos, tales como albañiles y carpinteros, pasando a la función de maestro de obras. El conocimiento se mantuvo en gremios y rara vez suplantado por los avances. Estructuras, carreteras e infraestructura que existían eran repetitivas, y el aumento de escala eran incrementales.
Uno de los primeros ejemplos de un enfoque científico de los problemas físicos y matemáticos aplicables a la ingeniería civil es la obra de Arquímedes en el siglo tercero antes de Cristo, incluyendo el Principio de Arquímedes, que apuntala nuestra comprensión de flotabilidad, y soluciones prácticas tales como Tornillo de Arquímedes.
El ingeniero civil
Educación y licenciatura
Los ingenieros civiles por lo general poseen una grado académico con una especialización en ingeniería civil. La duración de los estudios para obtener un título de este tipo es por lo general cuatro o cinco años y el grado completo es generalmente designado como Licenciado en Ingeniería, aunque algunas universidades designan el grado como Licenciado en Ciencias. El grado generalmente incluye las unidades que cubren la física , las matemáticas , gestión de proyectos, diseño y temas específicos en la ingeniería civil. Inicialmente estos temas más cubren, si no todos, de los sub-disciplinas de la ingeniería civil. Luego, los estudiantes eligen especializarse en una o más subdisciplinas hacia el final de la carrera.
Los graduados pueden optar por obtener un título de postgrado, como un Master de Ingeniería, Maestría en Ciencias, o una Doctor en Filosofía en Ingeniería. El Master en Ingeniería puede consistir en cualquiera investigación, cursos o una mezcla de los dos. El Doctor en Filosofía consiste en un componente importante de investigación y es a menudo visto como el punto de entrada a academia. En el Reino Unido y otros países europeos, la Maestría en Ingeniería es la calificación mínima aceptable para la acreditación de los organismos profesionales pertinentes, ya menudo se incluye como un año más en la carrera de ingeniería de pregrado.
En la mayoría de los países, el grado de licenciatura en ingeniería representa el primer paso hacia certificación profesional y la carrera en sí está certificada por un organismo profesional. Después de completar un programa de grado certificado el ingeniero debe satisfacer una serie de necesidades (incluida la experiencia laboral y los requisitos del examen) antes de ser certificada. Una vez certificado, el ingeniero se designa el título de Ingeniero Profesional (en los Estados Unidos, Canadá y Sudáfrica ), Chartered Engineer (en la mayoría Países de la Commonwealth), Chartered Ingeniero Profesional (en Australia y Nueva Zelanda ), o Ingeniero Europeo (en gran parte de la Unión Europea ). Existen acuerdos internacionales de ingeniería entre los organismos pertinentes compresionales que están diseñados para permitir a los ingenieros a la práctica a través de fronteras internacionales.
Las ventajas de la certificación varían según el lugar. Por ejemplo, en los Estados Unidos y Canadá "sólo un ingeniero licenciado podrá preparar, signo y sello, y presentar planes de ingeniería y dibujos a una autoridad pública, para su aprobación, o trabajos de ingeniería sello para clientes públicos y privados.". Este requisito se aplica la legislación estatal y provincial como Ley de Ingenieros de Quebec. En otros países, no existe tal legislación. En Australia, la licencia del estado de ingenieros se limita al estado de Queensland. Prácticamente todos los organismos de certificación mantienen una código de ética que esperan que todos los miembros a que cumplan o expulsión riesgo. De esta manera, estas organizaciones desempeñan un papel importante en el mantenimiento de las normas éticas de la profesión. Incluso en las jurisdicciones donde la certificación tiene poca o ninguna relación jurídica en el trabajo, los ingenieros están sujetos a derecho contractual. En los casos en que el trabajo de un ingeniero no él o ella puede estar sujeto a la delito de negligencia y, en casos extremos, la carga de negligencia criminal. El trabajo de un ingeniero también debe cumplir con otras numerosas reglas y regulaciones como códigos de construcción y la legislación relativa a derecho ambiental.
Carreras
No hay una carrera típica para los ingenieros civiles. La mayoría de los graduados de ingeniería comienzan con empleos de baja responsabilidad, y como lo prueban sus competencias, se les da tareas cada vez más responsables, pero dentro de cada subcampo de la ingeniería civil, e incluso dentro de los diferentes segmentos del mercado dentro de cada rama, los detalles de un carrera puede variar. En algunos campos y empresas, los ingenieros de nivel de entrada se ponen a trabajar sobre todo el seguimiento de la construcción en el campo, que sirve como los "ojos y oídos" de los ingenieros de diseño más altos; mientras que en otras áreas, los ingenieros de nivel de entrada terminan de realizar las tareas más habituales de análisis o diseño y la interpretación. Más ingenieros superiores pueden pasar a hacer un análisis más complejo o el trabajo de diseño, o la gestión de proyectos de diseño más complejos, o la gestión de otros ingenieros, o en consultoría especializada, incluyendo ingeniería forense.
Los ingenieros tienen una gran demanda en los bancos, instituciones financieras y consultorías de gestión, debido a sus habilidades analíticas.
Subdisciplinas
En general, la ingeniería civil se refiere a la interfaz general de los proyectos fijos humanos creada con el mayor mundo. Ingenieros civiles generales trabajan en estrecha colaboración con los topógrafos e ingenieros civiles especializados para adaptarse y servir proyectos fijas dentro de su sitio dado, la comunidad y el terreno mediante el diseño de clasificación, drenaje, pavimento, suministro de agua, servicio de alcantarillado, suministro eléctrico y las comunicaciones, y la tierra divisiones. Ingenieros Generales pasan gran parte de sus sitios del proyecto en tiempo de visitar, el desarrollo de consenso de la comunidad, y la preparación de los planes de construcción. Ingeniería civil General también se conoce como ingeniería de terreno, una rama de la ingeniería civil, que se centra principalmente en la conversión de una extensión de terreno de un uso a otro. Los ingenieros civiles por lo general se aplican los principios de la ingeniería geotécnica, ingeniería estructural, ingeniería ambiental, ingeniería de transporte y la ingeniería de la construcción para obras residenciales, comerciales, industriales y públicos los proyectos de todos los tamaños y niveles de construcción.
Ingeniería Costal
Ingeniería de costas se ocupa de la gestión de las zonas costeras.
Ingeniería de la construcción
Ingeniería de la construcción consiste en la planificación y ejecución de los diseños de transporte, desarrollo de sitios, hidráulica, ambiental, estructural y los ingenieros geotécnicos. Como las empresas de construcción tienden a tener mayor riesgo de negocio que otros tipos de empresas de ingeniería civil, muchos ingenieros de construcción tienden a asumir un papel que es más negocio como en la naturaleza: la redacción y revisión contratos, evaluación de las operaciones logísticas , y los precios de cerca-monitoreo de los suministros necesarios.
Ingeniería Ambiental
Ingeniería ambiental se ocupa del tratamiento de químicos, biológicos, y / o térmico de residuos, la purificación de agua y aire, y el remediación de sitios contaminados, debido a la eliminación de residuos antes o contaminación accidental. Entre los temas tratados por la ingeniería ambiental son el transporte de contaminantes, la purificación del agua , tratamiento de aguas residuales, la contaminación del aire, tratamiento de residuos sólidos y residuos peligrosos gestión . Los ingenieros ambientales pueden estar implicados con la reducción de la contaminación, ingeniería verde, y la ecología industrial. Ingeniería del medio ambiente también se ocupa de la recopilación de información sobre las consecuencias medioambientales de las medidas propuestas y la evaluación de los efectos de las acciones propuestas para el fin de ayudar a la sociedad y los responsables políticos en el proceso de toma de decisiones.
La ingeniería ambiental es el término contemporáneo para ingeniería sanitaria, aunque la ingeniería sanitaria tradicionalmente no había incluido gran parte de la gestión de residuos peligrosos y de trabajos de saneamiento del medio ambiente cubiertos por la ingeniería ambiental plazo. Algunos otros términos en uso son la ingeniería de la salud pública y la ingeniería de la salud ambiental.
Ingeniería geotécnica
La ingeniería geotécnica es un área de la ingeniería civil interesados en la roca y del suelo que los sistemas de ingeniería civil son apoyados por. El conocimiento de los campos de la geología , ciencia de los materiales y las pruebas, mecánica, y la hidráulica son aplicados por los ingenieros geotécnicos para el diseño de forma segura y económica fundaciones, muros de contención, y estructuras similares. Las preocupaciones ambientales en relación con las aguas subterráneas y eliminación de residuos han dado lugar a una nueva área de estudio llamado ingeniería geoambiental donde la biología y la química son importantes.
Algunas de las dificultades únicas de ingeniería geotécnica son el resultado de la variabilidad y propiedades del suelo. Las condiciones de contorno son a menudo bien definidos en otras ramas de la ingeniería civil, pero con el suelo, definiendo claramente estas condiciones pueden ser imposible. Las propiedades del material y el comportamiento de suelo también son difíciles de predecir debido a la variabilidad del suelo y limitado investigación. Esto contrasta con las propiedades de los materiales relativamente bien definidas de acero y hormigón utilizado en otras áreas de la ingeniería civil. Mecánica de suelos, que definen el comportamiento del suelo, es compleja debido a propiedades de los materiales con el estrés depende, como el cambio de volumen, la relación tensión-deformación, y fuerza.
Ingeniería de Materiales
Ingeniería civil también incluye elementos de la ingeniería de materiales, también conocido como la ciencia de materiales . Materiales de construcción con amplias aplicaciones en la ingeniería civil incluyen la cerámica, como el hormigón de cemento Portland (PCC) y la mezcla de concreto asfáltico en caliente, metales como el aluminio y el acero, y polímeros como polimetilmetacrilato (PMMA) y fibras de carbono. La investigación actual en estas áreas de enfoque en torno a la fuerza, durabilidad, facilidad de trabajo y costo reducido aumentó.
Ingeniería Estructural
La ingeniería estructural se refiere a la diseño estructural y análisis estructural de edificios, puentes, torres, pasos elevados, túneles, estructuras off shore como yacimientos de petróleo y gas en el mar y otros estructuras. Esto implica identificar las cargas que actúan sobre una estructura y las fuerzas y tensiones que surgen dentro de esa estructura debido a esas cargas, y luego diseñar la estructura para soportar y resistir esas cargas con éxito. Las cargas pueden ser peso propio de las estructuras, otra carga muerta, cargas vivas, en movimiento (la rueda) de carga, carga de viento, carga sísmica, la carga del cambio de temperatura, etc. El ingeniero estructural debe diseñar estructuras que son seguros para sus usuarios y al éxito cumplir la función que están diseñados para (para ser útil). Debido a la naturaleza de algunas condiciones de carga, sub-disciplinas de la ingeniería estructural han surgido, incluyendo ingeniería eólica y ingeniería sísmica.
Las consideraciones de diseño incluyen resistencia, rigidez y estabilidad de la estructura cuando se somete a cargas que pueden ser estáticas, como muebles o peso propio, o dinámica, tales como viento, sísmicas, de multitudes o de vehículos de cargas, o transitoria, como la construcción temporal cargas o impacto. Otras consideraciones incluyen el costo, la factibilidad de construcción, seguridad, estética y sostenibilidad.
Topografía
Topografía es el proceso por el cual las medidas de un topógrafo ciertas dimensiones que generalmente ocurren en la superficie de la Tierra. Equipos de topografía moderna, como la medición electrónica de distancia (EDM), estaciones totales, levantamientos GPS y escaneo láser, permitir la medición exacta de la desviación angular, distancias horizontales, verticales y de pendiente. Esta información es crucial para convertir los datos en una representación gráfica de la superficie de la Tierra, en la forma de un mapa. Esta información es luego utilizada por los ingenieros civiles, contratistas e incluso agentes de bienes raíces para el diseño de, construir, y el comercio, respectivamente. Elementos de un edificio o estructura deben ser dimensionados y colocados en relación unos con otros y para límites de los sitios y estructuras adyacentes correctamente. Ingenieros Civiles son entrenados en los fundamentos de la topografía y mapeo, así como sistemas de información geográfica.
Ingeniería del Transporte
Ingeniería de transporte tiene que ver con el traslado de personas y mercancías de manera eficiente, segura y de modo que favorezcan a una comunidad vibrante. Esto implica especificar, diseñar, construir y mantener la infraestructura de transporte que incluye calles, canales , carreteras, sistemas ferroviarios , aeropuertos, puertos, y transito masivo. Incluye áreas como el diseño de transporte, la planificación del transporte, ingeniería de tráfico, ingeniería urbana, la teoría de colas, ingeniería de pavimentos, Sistema de Transporte Inteligente (ITS), y la gestión de infraestructuras.
