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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL


Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Terremoto de Chile de 2012. Wikipedia

Un nuevo terremoto ocurrió en el norte Chile a las 20.46 hora local del martes 1 de abril de 2014, de magnitud 8,2 en la escala de Richter y de larga duración. Esta noticia sirve de nexo para analizar el megaterremoto que tuvo lugar en el 2010. En efecto, el Terremoto de Chile de 2010 fue un sismo ocurrido a las 03:34:08 hora local (UTC-3), del sábado 27 de febrero , que alcanzó una magnitud de 8,8 MW. El epicentro se ubicó en el Mar chileno, frente a las localidades de Curanipey Cobquecura, cerca de 150 kilómetros al noroeste de Concepción y a 63 kilómetros al suroeste de Cauquenes, y a 30,1 kilómetros de profundidad bajo la corteza terrestre. El sismo tuvo una duración de 3 minutos 25 segundos, al menos en Santiago y en algunas zonas llegando a los 6 minutos. Fue percibido en gran parte del Cono Sur con diversas intensidades, en lugares como Buenos Aires y São Paulo por el oriente.  Las víctimas llegaron a un total de 525 fallecidos. Cerca de 500 mil viviendas están con daño severo y se estiman un total de 2 millones de damnificados, en la peor tragedia natural vivida en Chile desde 1960. El sismo es considerado como el segundo más fuerte en la historia del país y el sexto más fuerte registrado por la humanidad. Sólo es superado a nivel nacional por el cataclismo del terremoto de Valdivia de 1960, el de mayor intensidad registrado por el ser humano mediante sismómetros. El sismo chileno fue 31 veces más fuerte y liberó cerca de 178 veces más energía que el devastador terremoto de Haití ocurrido el mes anterior, y la energía liberada es cercana a 100.000 bombas atómicas como la liberada en Hiroshima en 1945.

Este terremoto causó graves daños en las edificaciones del centro del país.  Se ha visto en la práctica el funcionamiento sísmico del universo de edificaciones existentes en la zona, en todos sus sistemas de estructuración, materiales y usos. En lo que compete a la Ingeniería Estructural ha sido un tiempo de aprendizaje, de observación de los distintos tipos de fallas, del comportamiento variado de los materiales y también de los defectos constructivos. Ha generado la necesidad de confeccionar un catastro de las edificaciones, basándose en su daño estructural, estudiar edificios completamente colapsados, otros que han quedado con serios problemas estructurales y aquéllos que mediante reparaciones menores, podrán seguir siendo habitados. Las edificaciones que requieran ser demolidas, precisan la realización de proyectos de ingeniería, la disposición de importantes recursos económicos y técnicos, y medidas de seguridad extremas para salvaguardar a la población. Este escenario obliga a poner en ejercicio las diferentes técnicas de reparación, de acuerdo a los distintos materiales de construcción y sobre la base de las tecnologías existentes. El objetivo planteado ha sido darles nuevamente las características de resistencia que eviten su colapso ante nuevas solicitaciones sísmicas.

A continuación os paso un vídeo realizado por la Universidad Politécnica de Madrid donde Richard Leonardo Zapata Garrido explica este terremoto y sus consecuencias desde el punto de vista ingenieril. Espero que os guste y os sea útil.

16 abril, 2014
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - EQUIPOS PARA COMPACTACIÓN Y EJECUCIÓN DE FIRMES, HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, Instalaciones para la fabricación de aglomerado asfáltico    

www.aecarretera.com

Los orígenes de las mezclas bituminosas empleadas en firmes asfálticos se remontan a 1830, cuando el alquitrán se utiliza en algunos riegos superficiales en la pavimentación de carreteras. Sin embargo, los primeros aglomerados realizados in situ con alquitrán se ejecutaron hacia 1850 en algunas carreteras y vías urbanas del Reino Unido. A partir de ese momento la técnica se desarrolla en paralelo con la iluminación con gas ciudad, en cuya fabricación se obtiene dicho ligante como subproducto.  En España se pavimentan con alquitrán las zonas peatonales de la Puerta del Sol de Madrid entre 1847 y 1854. En torno a 1870, en Estados Unidos, se empiezan a utilizar mezclas fabricadas a partir de rocas asfálticas y de asfaltos naturales, si bien estos materiales ya habían sido empleados en algunas pavimentaciones en Burdeos y Lyon en 1810. Más tarde como consecuencia del desarrollo de la industria del petróleo se comienza a emplear betunes de destilación.

A finales del siglo XIX el norteamericano C. Richardson sentó las bases de la tecnología de las mezclas bituminosas para pavimentación. Después de la I Guerra Mundial surge la industria de la fabricación en central de las mezclas bituminosas, aunque es después de la II Guerra Mundial cuando se produce un gran desarrollo tecnológico de estos materiales, debido principalmente a las grandes necesidades de construcción acelerada de pistas de aterrizaje militares. (más…)

7 abril, 2014
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Exterior de la Colegiata de Santa Cruz en Castañeda, en Cantabria. Wikipedia

Se llama estilo románico en arquitectura al resultado de la combinación razonada y armónica de elementos constructivos y ornamentales de procedencia latina, oriental (bizantinos, sirios, persas y árabes) y septentrional (celtas, germánicos, normandos) que se formó en la Europa cristiana durante los primeros siglos de la baja Edad Media como consecuencia de la prosperidad material y de la renovación espiritual y abarca los siglos XI al XIII.

No es el objetivo de este post desarrollar las características de este estilo arquitectónico. Lo que pretendo es presentar un vídeo donde Peridis nos presenta el proceso completo de la construcción de esta época a través de algunas iglesias románicas de Castilla-León: la elección del lugar, la contratación del maestro albañil, la búsqueda y traslado de los materiales y, finalmente, la construcción del templo. Espero que os guste.

 

29 marzo, 2014
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Reconstrución de un Polyspastos romano en Bonn, Alemania.

En un post anterior tuvimos la ocasión de repasar brevemente algunos aspectos de la ingeniería romana, como fue la construcción de calzadas o puentes. Como podréis comprobar, el tema da para varias enciclopedias y el objetivo aquí es simplemente dar un par de pinceladas para despertar la curiosidad sobre aspectos históricos de la ingeniería. Además, en internet existen multitud de enlaces que permiten ampliar el tema considerablemente.

Podríamos empezar por la ingeniería municipal. Las ciudades del imperio romano disponían de sistemas de drenaje y suministro de agua, calefacción, baños públicos, calles pavimentadas, mercados de carne y pescado y otras infraestructuras municipales comparables a las actuales. La aplicación de la ingeniería en las artes militares (más…)

19 marzo, 2014
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Vista del Partenón de Atenas en 2008 (fotografía de Kallistos)

La cultura constructiva en su etapa artesanal, después de su arranque en Egipto y Mesopotamia, tiene momentos de gran apogeo, como el alcanzado por la cantería en la Grecia clásica, pero alcanza su máximo esplendor y desarrollo en Roma, con un sistema constructivo maduro, que integra armoniosamente numerosos oficios artesanos.

Con el declinar de la civilización egipcia, el centro del conocimiento se desplazó a la isla de Creta y después, alrededor de 1400 A. C., hacia la antigua ciudadde Micenas en Grecia, el lugar de donde Agamenón partió para la guerra de Troya. Sus sistemas de distribución de agua e irrigación siguieron el patrón de los egipcios, pero mejoraron materiales y labor. Los ingenieros de este periodo (más…)

25 enero, 2014
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, La organización, planificación y control de las obras, ORGANIZACIÓN Y PLANIFICACIÓN DE OBRAS    

Una obra de tamaño medio suele estar dirigida por el jefe de obra, del que normalmente dependen tres departamentos, los servicios técnicos, los servicios administrativos y la producción propiamente dicha. En la Figura se presenta un organigrama tipo para estas obras.

Organización obra

El jefe de obra es (más…)

22 enero, 2014
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Pont du Gard, Francia

Los datos históricos nos indican que ya se emplearon diversos morteros y hormigones en civilizaciones tan antiguas como la egipcia o la china hacia el 3000 A.C. Sin embargo, fueron los romanos los que utilizaron su famoso mortero formado de cal y adiciones de tierra volcánica abundante en Puzzoli, a las faldas del Vesubio. Con este material se construyeron numerosas obras, entre las que podemos destacar el teatro de Pompeya, los baños públicos de Roma, el Pont du Gard o el Panteón.

Hubo que esperar a 1756 cuando John Smeaton empleó morteros obtenidos por calcinación de mezclas de calizas y arcillas para reconstruir el faro de Eddystone. Años más tarde, en 1796, James Parker patenta un cemento hidráulico natural al calcinar caliza con impurezas de arcilla, denominándolo “Cemento Parker” o “Cemento Romano”. Son en estos años, a caballo entre el final del siglo XVIII y el principio del XIX cuando se registran numerosas patentes de cementos naturales, detacándose el cemento de Luois Vicat, fruto de la mezcla de cales y arcillas en proporciones adecuadas y molidas de forma conjunta. Ello permitió proyectar al propio Vicat el primer puente construido con hormigón en masa, el puente de Souillac, entre 1812 y 1824. (más…)

23 diciembre, 2013
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, Varios    

Arco romano de Cabanes (Castellón). V. Yepes

Las obras y las construcciones que el hombre realiza para satisfacer necesidades básicas como la seguridad, la vivienda o los transportes, deben ejecutarse siguiendo cierto orden o plan preestablecido según un conjunto de normas o reglas capaces de asegurar su éxito. Pues bien, los PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN constituyen los distintos procesos, sistemas y métodos disponibles para hacer realidad una obra siguiendo para ello un conjunto ordenado de reglas o prácticas constructivas basadas en la experiencia y en los conocimientos técnicos y científicos disponibles en ese momento, todo ello para conseguir construcciones útiles, seguras, económicas, estéticas, medioambientalmente aceptables y, a ser posible, perdurables en el tiempo.

En la literatura anglosajona la materia de Procedimientos de Construcción se recoge bajo la denominación de Construction Methods, a lo cual se le añaden en numerosas ocasiones los conceptos de ManagementEquipment, o Planning. En nuestro ámbito, la asignatura se asocia con la maquinaria y los medios auxiliares y con la planificación y organización de las obras.

Para encuadrar históricamente la disciplina, se repasa a continuación el desarrollo histórico y el estado actual de los estudios de ingeniería civil en España y de la asignatura de Procedimientos de Construcción.

Si bien en el Real Decreto de 11 de enero de 1849 ya aparecían las asignaturas de Construcciones (primera parte) y Máquinas en el segundo curso, Construcciones (segunda parte), en tercer curso y Construcciones (tercera parte) en el cuarto y último curso de las enseñanzas de la Escuela Especial de Caminos, Canales y Puertos, los antecedentes de esta asignatura hay que buscarlos en el año 1939, recién terminada la guerra civil española. Se orienta en su origen hacia el empleo de una serie de máquinas y medios auxiliares que empiezan a estar presentes en las obras de aquel momento, en un país en plena reconstrucción. En sus inicios el contenido del programa incluía nociones sobre hormigoneras, equipos de bombeo, aire comprimido, maderas y cables. Era una asignatura de segundo año de la Escuela de Madrid que empezó a impartir el primer titular de la cátedra, el ingeniero alcoyano D. José Juan-Aracil Segura.

La asignatura va aumentando sus contenidos a principios de los años cuarenta, coincidiendo con la entrada en España de las primeras máquinas de obras públicas, fruto de la ayuda americana. Pasa a ser una materia anual que recibe el nombre de Maquinaria y Medios Auxiliares de Obra, que se imparte en el tercer año del plan de estudios de la Escuela, en aquel momento de cinco años.

Con el transcurso del tiempo, en España se van construyendo obras cada vez más complejas (presas, túneles, carreteras, etc.). Ello obliga a incluir en el programa las últimas novedades. Sin embargo, el abanico de maquinaria empieza a ser tan amplio que se abandona la explicación pormenorizada de cada máquina y se empieza a dedicar más tiempo a la gestión y funcionamiento de las máquinas y a su organización dentro del proceso constructivo. La asignatura pasa a llamarse Maquinaria Auxiliar y Organización de Obras, y en su programa se incluyen temas relacionados con el alquiler de maquinaria, talleres de obra y a entretenimiento y conservación de los equipos.

En el año 1975 se suprime en la Escuela de Madrid la asignatura de Construcción, y el Claustro aprueba crear una asignatura denominada Procedimientos Generales de Construcción y Organización de Obras, recomendando que se potencien los temas relacionados con la organización de obras, planificación, control y optimización de recursos. La Cátedra de Madrid pasó al Profesor José Luis Juan-Aracil López, que la ejerció hasta su  paso a Profesor Emérito.

En Valencia, la asignatura en el Plan anterior se denominó Procedimientos Generales de Construcción y Organización de Obras para pasa al nombre más corto de Procedimientos de Construcción, y su versión reducida para algunas especialidades de ingeniero de obras públicas, Maquinaria y Medios Auxiliares. Este curso 2011-2012 es el primero en el que se están cursando las asignaturas “Procedimientos de Construcción (I)” y “Procedimientos de Construcción (II)” en el grado de Ingeniería Civil, debido a la adaptación a Bolonia de los planes de estudios.

 

4 diciembre, 2013
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, MAQUINARIA Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS, Métodos constructivos de puentes y estructuras singulares    

Puente George Washington. Wikipedia. Fotografía de John O’Connell

El puente George Washington es un puente colgante que se extiende sobre el río Hudson para conectar la ciudad de Nueva York con el estado de New Jersey a través del rio Hudson. Es el puente con mayor tráfico de vehículos del mundo al ser atravesado por la carretera Interestatal 95, una vía que recorre la costa este de Estados Unidos de punta a punta, desde la frontera con Canadá hasta Miami, en Florida.

El puente fue diseñado y construido por la “Port of New York Authority” bajo la dirección del ingeniero Othmar Ammann, con Cass Gilbert como arquitecto consultor. El 21 de septiembre de 1927 se colocó oficialmente la primera piedra. Debido a la disminución de fondos causada por la Gran depresión de 1929, se vieron obligados a dejar la estructura metálica de las pilas, que iban a ser cubiertas con hormigón y granito, algo que fue contrario a la voluntad del autor. Inaugurado en 1931 tras cuatro años de construcción, el costo total del puente fue de 60 millones de dólares. Con sus 1.451 m fue, entre 1931 y 1937, el puente colgante más largo del mundo, siendo superado por el puente Golden Gate de San Francisco, siendo su la longitud de su vano central de 1067 m. En aquel momento duplicó, de una sola vez, el anterior récord de luz establecido por el puente Ambassador, en Detroit. Fue catalogado por Le Corbusier como ” el puente más hermoso del mundo “.

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18 noviembre, 2013
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, Infraestructuras hidráulicas, energéticas y de ingeniería sanitaria, TIPOLOGÍAS DE OBRAS Y PLANTEAMIENTOS CONSTRUCTIVOS    

Sistema hidráulico de Jawa (Jordania)

¿Una presa en la Edad del Bronce? Como vamos a comprobar a continuación en este breve post, resulta sorprendente ver cómo en aquella época se empezaron a manejar, de forma totalmente intuitiva, conceptos básicos en ingeniería de presas como el de núcleo, impermeabilización, etc.  Lo cierto es que, hace 5000 años, apareció una ciudad en medio del desierto que pudo tener perfectamente 2000 habitantes y cuya supervivencia se debió a una gestión inteligente del agua. Y cuya desaparición ocurrió cuando este sistema de suministro sucumbió.

Siempre resulta arriesgado afirmar cuál ha sido la primera vez que alguien ha hecho algo. Lo mismo ocurre con las construcciones, y en particular, las presas. En este caso, vamos a dedicar unas líneas a las presas más antiguas conocidas, localizadas en Jawa, a unos 100 km al nordeste de la capital jordana de Ammán. Se trata de un sistema de suministro de agua que se construyó alrededor del 3000 a.C. que tuvo un breve pero intenso esplendor en aquella época. Realmente se trataba de cinco embalses, con una capacidad conjunta próxima a 46.000 m3, capaces de generar un espacio habitable en medio del desierto. La idea era captar las escorrentías de lluvias en los cortos inviernos y de las pequeñas cuencas hidrográficas a través de Wadi Rajil, que alcanza a recoger 2.000.000 m3 en la actualidad y es probable suponer que en el pasado manejaban los mismos volúmenes, de los cuales solo el 3% s distribuía para la ciudad de Jawa.

Pero quizá lo que más nos interesa, por ser una construcción innovadora en su momento, es la presa mayor, de gravedad. Las presas y canales, aunque rudimentarias para los estándares modernos, estaban más allá de la capacidad de los agricultores y fueron construidas por sociedades organizadas en comunidad. Otras obras de gran escala, incluyeron sistemas de diques para minimizar los daños de las inundaciones. Su construcción se basa en una estructura de dos muros de mampostería seca con un núcleo de tierra. Tenía una altura de 4,50 m, una longitud de 80 m en coronación y un grosor en el núcleo de la presa de 2 m. En el frente del talón, aguas arriba de la presa, se dispuso una capa impermeable. La estabilidad de la estructura se consiguió con un terraplén aguas abajo. La elevación de la presa un metro más fue siguiendo los mismos principios, aunque el ancho del núcleo de tierra se incrementó a unos 7 m. Se dispuso un relleno de roca detrás del muro de aguas arriba para facilitar el drenaje durante el vaciado del embalse. De esta manera la pared fue protegida contra los riesgos de presiones traseras del agua.

Sección transversal de la presa Jawa

Por razones aún desconocidas, la ciudad sucumbió tan rápido como creció, quizá víctima de su propio éxito, por una presión demográfica excesiva sobre los sistemas de abastecimiento de agua.

 

3 noviembre, 2013
 

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