Modelos en Ingeniería en Obras Civiles

 

Introducción

Para comenzar deberíamos definir lo que es un modelo, según la R.A.E (real academia española) un modelo se define como “Arquetipo o punto de referencia para imitarlo o reproducirlo.”

En el siguiente informe presentaremos un modelo utilizado en la carrera Obras Civiles, el modelo que utilizaremos será el utilizado para la construcción de un Puente.

La finalidad será exponer sobre el modelo elegido, los procedimientos a seguir, buscar las maneras más efectivas. Ver los procedimientos mínimos y más ad hoc para la construcción de estas grandes hazañas de la Ingeniería.

También relacionando estos a los diferentes ámbitos de la ingeniería en estos modelos.

Veremos los pasos, desde la pregunta ¿qué se necesita? ¿Es posible?, pasando por los procedimientos por la planificación, los tipos de planificación para finalizar con el proyecto terminado.

Para finalizar la introducción queremos especificar que existen diversos tipos de modelo para un puente y hoy en día si bien si se mantienen las bases se modifican las técnicas y métodos para la construcción de estas proezas de la ingeniería que tanto han facilitado el trasporte, la conexión de ciudades y la unión de países.

Los Modelos en los proyectos

Se efectuó una investigación respecto de los modelos para obras civiles actuales, con la finalidad de inventar un nuevo modelo para dar inicio a un proyecto.

Para comenzar debemos responder a tres preguntas que a primera vista parecen simples, pero son primordiales para la construcción de cualquier tipo de obra. Las respuestas a estos cuestionamientos dan origen a una estructura ordenada y practica para la futura construcción. En este caso en particular, veremos la construcción de un puente.

Preguntas:

1.    ¿Cuáles son las necesidades de la comunidad para la construcción del puente?

2.    ¿De qué manera se va a construir?

3.    ¿Realmente se podrá construir?

Todas estas preguntas requieren de una respuesta basada en estudios de suelos, sociales, geográficos, topográficos, ambientales, económicos también encuestas, trabajo de calculistas y visitas a terreno entre otros. Si estas respuestas no son satisfactorias o no se considera algún ítem ya señalado, podrían traer con sigo grandes catástrofes o dificultades a la hora de llevar a terreno la obra en cuestión

De qué manera y para que respondemos estas preguntas.

1.   ¿Cuáles son las necesidades de la comunidad para la construcción de un puente?

Esta respuesta sienta sus bases en estudios sociales y encuestas da como resultado el tipo de puente que debe ser construido, recursos humanos y materias primas; De esta manera se determinara su funcionalidad y duración en el tiempo.

2.   ¿De qué manera se va a construir?

Esta respuesta sienta sus bases en estudios de suelos, geográficos, topográficos, ambientales y visitas a terreno, determinara posición física donde se posicionara la estructura determinara trabajos anexos como por ejemplo caminos que den acceso a materias primas, maquinaria, trabajadores y todo lo que se pueda necesitar para realizar de buena manera la obra

3.   ¿Realmente se podrá construir?

Esta respuesta tiene como base estudios de suelos, sociales, ambientales como también el trabajo del calculista, disponibilidad de tiempo y recursos ya sean en forma de materias primas o económicos, en general da como resultado los parámetros a los cuales se debe someter el ingeniero para construir de buena manera cualquier obra propuesta.

DESARROLLO DE PROYECTOS
Modelo de Obras Civiles

Dentro del campo de la ingeniería civil, se encuentra la rama relacionada a las estructuras y dentro del campo de las estructuras podemos mencionar a los puentes. Muchas compañías relacionadas con la ingeniería en el mundo se dedican día a día a proyectar puentes carreteros, ferrocarrileros o peatonales para hacernos la vida más cómoda ya que hacen más confortables nuestros viajes permitiéndonos acercarnos a nuestros familiares y amigos con más rapidez, reduciendo las distancias y por consiguiente tiempos de recorrido, también benefician la comunicación entre pueblos y comunidades que se encuentran en lugares muy lejanos y remotos. ¿quién de nosotros no ha utilizado algún puente en su vida? Los puentes juegan un papel muy importante en toda vía de comunicación y muchas veces nosotros como usuarios no nos percatamos que ahí están, y también a menudo desconocemos que hay un gran trabajo humano detrás de ellos.

Procedimientos  en la construcción de puentes

Muchas veces cuando se está proyectando un puente carretero el proyectista del puente casi siempre pierde de vista el tema del proceso constructivo, es decir: ¿de qué manera se va a construir mi puente? ¿Realmente se podrá construir mi puente? O peor aún……. ¿estaré proyectando algo inconstruible? No solo desde el aspecto técnico sino también económico. Lo anterior aunque quizás suene como una rutina obvia de diseño, en la práctica se omiten estas interrogantes. Existen muchos proyectos de puentes que carecen de un proceso constructivo o muchas veces el proceso constructivo adoptado no es el apropiado, lo que conlleva a realizar modificaciones de importancia al proyecto original ya que se ha iniciado la obra, provocando costos altísimos que no se tienen contemplados desde un inicio.

Tips a la hora de planificar la construcción de un puente

1.-  Elección del tipo de puente: no basta con satisfacer un requerimiento estético hay que tener en mente los recursos humanos y materiales que demandará el tipo de puente elegido, por ejemplo si un puente se ubica sobre un barranco de gran profundidad, la colocación de pilares intermedias encarecerá grandemente el costo del puente, en este caso habrá que evitar los pilares intermedias y pensar en un puente suspendido únicamente por sus extremos. He aquí un tipo de modelo de puente:  el puente en arco.

2.- No perder de vista las condiciones orográficas (relieve de una región o zona relativamente pequeña) del sitio, esto es importante, ya que de ello dependerá el acceso de materiales, equipo y maquinaria pesada para la realización de los trabajos. Las condiciones orográficas definirán el costo de los caminos de los accesos, y hay que cuidar que los caminos de acceso no resulten más costosos que el propio puente.

3.- Interacción del proyectista del puente con el proyectista que desarrolla la ingeniería de construcción. La mayoría de las veces el proyectista del puente no está en contacto con el proyectista que hace la ingeniería de construcción, hay que cuidar esta relación para evitar modificaciones costosas al proyecto original y muchos dolores de cabeza. Veamos el siguiente caso:

¿Pueden uniformizarse los procedimientos constructivos para cualquier puente?

Desafortunadamente NO.  Cada puente es especial y aunque su estructuración sea la misma entre uno y otro, existen variables importantes que obligan a hacer adecuaciones a los procesos constructivos previamente utilizados en puentes similares.
 Ejemplo de estas variables son:
a) Ancho de puente.
B) Peso de las trabes o del tablero.
C) Claro del puente.
D) Dimensiones de la subestructura (cabezales principalmente).
E) Trazo horizontal del puente (tangente o curva)
f) Galibo libre vertical para la instalación de apoyos temporales.

Tipos de procedimientos constructivos para puentes:

Dependiendo de su estructuración, longitud total y la longitud de su claro, los procesos constructivos más comunes para la construcción de puentes y viaductos en varias partes del mundo se pueden clasificar en cuatro grupos:
Para puentes tradicionales isostáticos, gerber  y continuos:
 Superestructura de concreto presforzado a base de prefabricados. Procedimiento constructivo mediante dispositivos especiales de montaje llamados lanzadoras de trabes. Para puentes y viaductos especiales continuos.
Este sistema es común para puentes isostáticos,  gerber  y continuos en tangente o en curva de claro pequeño y mediano a base de trabes de concreto presforzado tipo aashto o nebraska (claros de 25 a 50 metros). Este sistema se recomienda para puentes donde el acceso al sitio de los trabajos es muy complicado, y donde el empleo de grúas de gran capacidad es prácticamente imposible. ¿Qué es una lanzadora de trabes? La lanzadora de trabes es una estructura metálica que se coloca entre apoyos contiguos del puente, para crear un puente temporal que sirve para trasladar por medio de dispositivos hidráulicos las trabes amontar. Estos dispositivos son capaces de trasladar longitudinalmente, transversalmente y verticalmente a la trabe para posicionarla sobre sus apoyos definitivos. En el mercado se pueden encontrar lanzadoras de trabes con capacidades de hasta 130 toneladas para claros de 50 metros. A continuación se muestran algunas fotografías ilustrativas y un procedimiento de montaje típico.

Conclusión

Percibir problemáticas en cuanto a infraestructura de edificios o construcciones que presentan un déficit en cierta localidad designada, son tareas en las cuales se puede contar con un Ingeniero Civil en Obras Civiles. Como se mencionó anteriormente, para llevar a cabo sus tareas debe aplicar modelos específicos para realizar el proyecto a cabalidad, existen no sólo modelos matemáticos, sino que también son metódicos.

En función de varias variables que se tienen en consideración y que se han nombrado en el presente informe, el profesional modela la situación ya sea, como se mencionó anteriormente, matemática o gráficamente, como lo son una fórmula matemática correspondiente o una maqueta a escala, respectivamente.

Dentro de la rama de la ingeniería, si bien todos los ingenieros son especialistas cada uno en su área, ésta rama de la ingeniería es importante ya que puede simplificar el desarrollo de la ciudad. Casos como los del puente sobre el Canal de Chacao puede ser estudiadas por ésta especialidad y probablemente resolverla.

Finalmente, el modelo en sí nos sirve como estructura a seguir para llevar la realidad una expresión a trabajar, y siempre es necesario para poder optimizar la obra que se quiere llevar a cabo a través de diferentes métodos según lo requiera la situación a tratar.

  

Bibliografía:

·         http://www.fing.usach.cl/sitioFING/index.php/alumnos-41/carreras/42-facultad/carreras/199-ingenieria-en-obras-civiles

·        http://www.mi-carrera.com/IngenieriaObrasCiviles.html

·        http://www.ppooa.com.es/mis.pdf

·        http://www.slideshare.net/LigmarMelendeZarraga/presentacion-de-puentes