Ecaes Civil

7/27/2019 Ecaes Civil

1/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $

6 H J X Q G R % R U U D G R U

1

&219(1,2 $&2), ,&)(6

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '( /$ ('8&$&,1683(5,25 (&$(6 (1 ,1*(1,(5$

(63(&,),&$&,21(6 '( /26 (;0(1(6 '( (67$'2 '(&$/,'$' '( /$ ('8&$&,1 683(5,25 (1 ,1*(1,(5$ &,9,/

'RFXPHQWR HODERUDGR SRU HO &RPLWp $FDGpPLFR $G +RF

,QJ )HOL[ +HUQiQGH] IHOL[K#LQJ XQDO HGX FR

,QJ 6DQGUD &DPSDJQROL VFDPSD#HVFXHODLQJ HGX FR

%RJRWi 0D\R GH


2/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


2

(63(&,),&$&,21(6 '( /26 (;0(1(6 '( (67$'2 '(&$/,'$' '( /$ ('8&$&,1 683(5,25 (1 ,1*(1,(5$ &,9,/

7DEOD GH &RQWHQLGRESTRUCTURA DEL EXAMEN........................................................................................... 6

ESTRUCTURA DEL EXAMEN POR SUBAREAS - APLICACIN 2003.............................8

ANEXOS - CONTENIDOS BSICOS DE LA INGENIERA CIVIL .................................... 11

ANEXO I - CAMPO DE FORMACIN BSICA.............................................................. 11

REA DE MATEMTICAS...............................................................................................11

SUBAREA - LGEBRA................................................................................................. 11

SUBAREA - TRIGONOMETRA....................................................................................12

SUBAREA - GEOMETRA ANALTICA......................................................................... 12

SUBAREA - LGEBRA LINEAL....................................................................................13

SUBAREA - CLCULO DIFERENCIAL ........................................................................ 13

SUBAREA CLCULO VECTORIAL........................................................................... 14

SUBAREA - CLCULO INTEGRAL.............................................................................. 14

SUBAREA - ECUACIONES DIFERENCIALES............................................................. 15

REA DE FSICA............................................................................................................. 15 SUBAREA - FSICA MECNICA .................................................................................. 16

SUBAREA - FSICA TRMICA..................................................................................... 16

SUBAREA - FSICA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO.............................................. 17

SUBAREA - FSICA MODERNA................................................................................... 17

REA DE QUMICA......................................................................................................... 18

SUBAREA - CONCEPTOS FUNDAMENTALES.......................................................... 18

SUBAREA - PROPIEDADES Y ESTADOS DE LA MATERIA................................... 19

REA DE HUMANIDADES.............................................................................................. 19 SUBAREA - COMUNICACIN ..................................................................................... 20

SUBAREA - CULTURA GENERAL.............................................................................. 20

SUBAREA - INGLES .................................................................................................... 20

SUBAREA - CONSTITUCION Y DEMOCRACIA .......................................................... 21

REA ECONOMICO - ADMINISTRATIVA ....................................................................... 21


3/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


3

SUBAREA FUNDAMENTOS DE ECONOMA ........................................................... 21

SUBAREA ANLISIS FINANCIERO.......................................................................... 22

ANEXO II CAMPO DE CIENCIAS BSICAS DE INGENIERA ..................................... 23

REA DE MECNICA ..................................................................................................... 23

SUBAREA: MECNICA DE CUERPOS RGIDOS........................................................ 23

SUBAREA: ESTTICA ................................................................................................. 24

SUBAREA: DINMICA ................................................................................................. 24

SUBAREA: MECNICA DE SLIDOS ......................................................................... 24

SUBAREA: MECNICA DE FLUIDOS.......................................................................... 25

SUBAREA: MECNICA DE SUELOS........................................................................... 25 SUBAREA: RESISTENCIA DE MATERIALES.............................................................. 26

REA DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN.............................................................. 27

SUBAREA: SUELOS ESTABILIZADOS........................................................................27

SUBAREA: AGREGADOS PARA LOS HORMIGONES................................................ 28

SUBAREA: HORMIGN HIDRULICO........................................................................ 28

SUBAREA: HORMIGN ASFLTICO .......................................................................... 29

SUBAREA: ACERO...................................................................................................... 30

REA DE TCNICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERA........................................... 30 SUBAREA: EXPRESIN GRFICA ............................................................................. 30

SUBAREA: TOPOGRAFA ........................................................................................... 31

SUBAREA: FOTOGRAMETRA Y FOTOINTERPRETACIN....................................... 31

SUBAREA: PROGRAMACIN DE COMPUTADORES................................................ 31

SUBAREA: MTODOS NUMRICOS.......................................................................... 32

SUBAREA: ESTADSTICA Y PROBABILIDAD............................................................. 32

SUBAREA: INVESTIGACIN DE OPERACIONES ...................................................... 33

REA CIENCIAS NATURALES BSICAS....................................................................... 34 SUBAREA: GEOLOGA PARA INGENIEROS.............................................................. 34

SUBAREA: HIDROLOGA ............................................................................................ 35

ANEXO III CAMPO DE FORMACIN PROFESIONAL................................................. 37

REA DE SANEAMIENTO AMBIENTAL ......................................................................... 37

SUBAREA: ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE ................................................. 37


4/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


4

SUBAREA: MANEJO DE AGUAS RESIDUALES ......................................................... 38

REA DE ESTRUCTURAS.............................................................................................. 38

SUBAREA: DISEO DE MIEMBROS ESTRUCTURALES........................................... 39

SUBAREA: DISEO DE SISTEMAS ESTRUCTURALES............................................. 39

REA DE CONSTRUCCIN........................................................................................... 40

SUBAREA: TCNICAS Y EQUIPOS DE CONSTRUCCIN......................................... 40

SUBAREA: COSTOS Y PRESUPUESTOS .................................................................. 40

SUBAREA: CONTRATACIN Y LEGISLACIN...........................................................41

SUBAREA: PROGRAMACIN DE OBRA .................................................................... 41

REA DE GEOTECNIA ................................................................................................... 41 SUBAREA: CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS DE CONTENCIN........................ 42

SUBAREA: TALUDES Y TERRAPLENES.................................................................... 43

SUBAREA: PAVIMENTOS ........................................................................................... 43

REA DE HIDRULICA................................................................................................... 44

SUBAREA: TUBERAS Y ESTRUCTURAS HIDRULICAS CON FLUJO A PRESIN 45

SUBAREA: ESTRUCTURAS HIDRULICAS A FLUJO LIBRE..................................... 45

REA DE VAS Y TRANSPORTE.................................................................................... 46

SUBAREA: SISTEMAS DE TRANSPORTE.................................................................. 46 SUBAREA: INGENIERA DE TRNSITO ..................................................................... 46

SUBAREA: DISEO GEOMTRICO............................................................................ 47


5/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


5

35(0%8/2Las especificaciones que aqu se esbozan, y las definiciones que se proponen sobrereas y subreas, atienden a las enseanzas bsicas que se imparten en las facultadesde ingeniera para la formacin de ingenieros civiles a nivel de pregrado, previo acualquier tipo de programa de especializacin, maestra o doctorado. En consecuencia, laestructura de reas y subreas y las definiciones pueden presentar algunassimplificaciones e imperfecciones a la luz de conocimientos ms avanzados yconceptualizaciones ms profundas y exactas.La propuesta que se presenta enfatiza sobre lo que se considera realmente bsico en laformacin de un ingeniero civil, para su futura incorporacin exitosa en el ejercicioprofesional, tratando de no incluir7(0$6 muy especializados y particulares que algunasFacultades ofrecen, por fortalezas especiales de que disponen, especialmente en elcampo electivo del Plan de Estudios.Las especificaciones temticas de los Exmenes de Estado de Calidad de la EducacinSuperior (ECAES) para Ingeniera Civil, aqu presentadas, se basan fundamentalmente enel trabajo realizado por el Comit Tcnico Ad-Hoc del Convenio ACOFI-ICFES, creado enFebrero de 2003 en el cual participan directivos y profesores de los diversos programasde ingeniera del pas.Estas especificaciones han sido sometidas a una exhaustiva revisin de parte de lacomunidad acadmica, las cuales han sido ajustadas a travs de acuerdos netamenteacadmicos; y servirn de base para los Exmenes de Estado de Calidad de la Educacinen Ingeniera, para el ao 2003.

El material contenido en estas especificaciones tiene como fin primordial, guiar a losestudiantes en la preparacin y revisin de conceptos evaluados en el examen a llevarsea cabo el da Noviembre 1 de 2003. En ningn momento, se debe interpretar que de cadatema se realizaran preguntas especificas.

Bogota, Mayo de 2003


6/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


6

(6758&785$ '(/ (;$0(1Para la aplicacin del ECAES Ingeniera Civil- 2003, el numero de preguntas es de 120,divididas en las 15 reas de evaluacin, de acuerdo con la Tabla 1. Igualmente la tabla 2ilustra la distribucin por reas en las dos sesiones de preguntas de 3 horas y media, as:

7$%/$ 1 (6758&785$ (&$(6 ,1*(1,(5$ &,9,/

REAS DE EVALUACIN NUMERO DE PREGUNTAS

EXAMEN 2003

MATEMTICAS 16

FSICA 12

QUMICA 4

HUMANIDADES 8

ECONMICO-ADMINISTRATIVA 4

MECNICA 12

MATERIALES DE CONSTRUCCIN 6

CIENCIAS NATURALES BSICAS 4

TCNICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERA 8SANEAMIENTO AMBIENTAL 6

ESTRUCTURAS 10

CONSTRUCCIN 6

GEOTECNIA 9

HIDRULICA 9

VAS Y TRANSPORTE 6

TOTAL 120


7/47


8/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


8

(6758&785$ '(/ (;$0(1 325 68%$5($6 $3/,&$&,1&$032 '( )250$&,1 %6,&$

REA DE MATEMTICAS (16 Preguntas) LGEBRA TRIGONOMETRA GEOMETRA ANALTICA LGEBRA LINEAL CALCULO DIFERENCIAL CALCULO VECTORIAL CALCULO INTEGRAL ECUACIONES DIFERENCIALESREA DE FSICA (12 Preguntas) FSICA MECNICA FSICA TRMICA FSICA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO FSICA MODERNA

REA DE QUMICA (4 preguntas) CONCEPTOS FUNDAMENTALES PROPIEDADES Y ESTADOS DE LA MATERIA

REA DE HUMANIDADES (8 Preguntas) COMUNICACIN ORAL Y ESCRITA CULTURA GENERAL INGLES CONSTITUCIN Y DEMOCRACIA

REA ECONMICO ADMINISTRATIVA (4 Preguntas) FUNDAMENTOS DE ECONOMA ANLISIS FINANCIERO


9/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


9

&$032 '( &,(1&,$6 %$6,&$6 '( ,1*(1,(5,$

REA DE MECNICA (12 Preguntas) MECNICA DE CUERPOS RGIDOS ESTTICA DINMICA MECNICA DE SLIDOS MECNICA DE FLUIDOS MECNICA DE SUELOS RESISTENCIA DE MATERIALES

REA DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN (6 Preguntas) SUELOS ESTABILIZADOS AGREGADOS PARA LOS HORMIGONES HORMIGN HIDRULICO HORMIGN ASFLTICO ACERO

REA DE TCNICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERA (8 Preguntas) EXPRESIN GRAFICA TOPOGRAFA FOTOGRAMETRA Y FOTOINTERPRETACIN PROGRAMACIN DE COMPUTADORES MTODOS NUMRICOS ESTADSTICA Y PROBABILIDAD INVESTIGACIN DE OPERACIONES

REA DE CIENCIAS NATURALES BSICAS (4 Preguntas) GEOLOGA PARA INGENIEROS HIDROLOGIA


10/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


10

&$032 '( )250$&,1 352)(6,21$/

REA SANEAMIENTO AMBIENTAL (6 Preguntas) ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MANEJO DE AGUAS RESIDUALES

REA DE ESTRUCTURAS (10 Preguntas) DISEO DE MIEMBROS ESTRUCTURALES DISEO DE SISTEMAS ESTRUCTURALES

REA DE CONSTRUCCIN (6 Preguntas) TCNICAS Y EQUIPOS DE CONSTRUCCIN COSTOS Y PRESUPUESTOS CONTRATACIN Y LEGISLACIN PROGRAMACIN DE OBRA

REA DE GEOTECNIA (9 Preguntas) CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS DE CONTENCIN TALUDES Y TERRAPLENES PAVIMENTOS

REA DE HIDRULICA (9 Preguntas) TUBERAS Y ESTRUCTURAS HIDRULICAS CON FLUJO BAJO PRESIN ESTRUCTURAS HIDRULICAS A FLUJO LIBRE

REA DE VAS Y TRANSPORTE (6 Preguntas) SISTEMAS DE TRANSPORTE INGENIERA DE TRANSITO DISEO GEOMTRICO


11/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


11

$1(;26 &217(1,'26 %6,&26 '( /$ ,1*(1,(5$ &,9,/

$1(;2 , &$032 '( )250$&,1 %6,&$

5($ '( 0$7(07,&$62%-(7,92 *(1(5$/

Las matemticas tienen como objetivos en la formacin del ingeniero: Proporcionar los conocimientos y desarrollar las habilidades y destrezas que le

permitan plantear y resolver problemas prcticos y tericos propios de lasdiferentes reas de actividad de su profesin, mediante la formulacin einterpretacin de modelos en trminos matemticos.

Desarrollar un pensamiento objetivo, dando mayor importancia al razonamiento y ala reflexin, antes que a la mecanizacin y memorizacin.

Desarrollar capacidades para simular, estructurar, razonar lgicamente y valorardatos intuitivos y empricos.

Apropiar un lenguaje y unos simbolismos propios, que le permitan al estudiantecomunicarse con claridad y precisin, hacer clculos con seguridad, manejarinstrumentos de medidas, de clculo y representaciones grficas para comprenderel mundo en que vive

Son herramientas para la aplicacin de conocimientos mediante la formulacin,interpretacin y anlisis de fenmenos propios de la Ingeniera y las cienciasrelacionadas.

68%$5($ /*(%5$-867,),&$&,1El lgebra proporciona a los ingenieros los conocimientos necesarios para manejar yaplicar expresiones matemticas con variables en el planteamiento y solucin deecuaciones de frecuente utilizacin en el ejercicio profesional. Se considera al lgebracomo la herramienta fundamental para el planteamiento y desarrollo de conceptos quepermitan entender y asimilar conocimientos de casi todas las reas de la Ingenieraaplicada.7(0$6

Sistemas numricos. Teora bsica de conjuntos. Expresiones algebraicas. Potenciacin y radicacin. Productos y cocientes

notables. Descomposicin factorial. Fracciones algebraicas: operaciones con fracciones, reduccin de fracciones. Ecuaciones de primer grado: sistemas de ecuaciones simultneas, ecuaciones con

tres incgnitas, resolucin grfica, resolucin por determinantes.


12/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


12

Ecuaciones de segundo grado en una variable: desigualdades, relaciones yfunciones, grficas.

68%$5($ 75,*2120(75$-867,),&$&,1El conocimiento y manejo de las funciones trigonomtricas, tanto grfica comoanalticamente, es de gran utilidad en todos los campos de la ingeniera. El uso de lasrelaciones trigonomtricas permite la simplificacin de diversas expresiones matemticascomplejas y la solucin de mltiples problemas de ingeniera que requieren el uso defunciones trigonomtricas. El dominio de los principios bsicos de la Trigonometra esesencial para abordar problemas de ingeniera aplicada.

7(0$6 Magnitudes trigonomtricas: ngulos y medida de ngulos, relaciones entre

ngulo, arco y radio, aplicaciones de la medida en radianes. Funciones trigonomtricas: funciones seno, coseno, tangente, cotangente,

secante, cosecante. Valores, signos, ngulos. Reduccin al primer cuadrante.ngulos negativos.

Grficas de las funciones trigonomtricas: funciones peridicas, funciones pares eimpares, amplitud, periodo, desfasamiento, aplicaciones de la trigonometra afenmenos peridicos.

Identidades trigonomtricas: identidades bsicas, suma y diferencia de ngulos,funciones con ngulo doble y mitad.

Funciones trigonomtricas inversas. Ecuaciones trigonomtricas. Aplicaciones: resolucin de tringulos, tringulos rectngulos, tringulos

cualesquiera, ley del seno, ley del coseno, rea de un tringulo, clculo deelementos secundarios en el tringulo, otras aplicaciones trigonomtricas.

Nociones sobre el clculo de las funciones trigonomtricas. Nmeros complejos: representacin geomtrica; multiplicacin, divisin y

potenciacin de nmeros complejos.

68%$5($ *(20(75$ $1$/7,&$-867,),&$&,1Por medio del estudio de la Geometra Analtica, el estudiante de Ingeniera adquiere losfundamentos necesarios para resolver problemas prcticos y tericos de su profesin,mediante la aplicacin de rectas, planos y curvas, referidos a un sistema de coordenadas,desde el punto de vista geomtrico y analtico. As mismo, adquiere destreza en eltrazado correcto de curvas y grficos, los cuales tienen amplia aplicacin en muchoscampos del diseo y otros campos de la Ingeniera.7(0$6


13/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


13

Grfica de una ecuacin y lugares geomtricos: sistemas de coordenadas,distancia, construccin de grficas.

La recta: pendiente, perpendicularidad y paralelismo; ecuaciones de la recta,aplicaciones.

La circunferencia: ecuacin ordinaria, forma general, aplicaciones. Secciones cnicas: parbola, elipse, hiprbola; definiciones, ecuaciones, focos,

vrtice, centro, directriz, excentricidad. Trazado de las grficas, aplicaciones. Coordenadas polares: sistema de coordenadas, trazado de curvas en

coordenadas polares, aplicaciones, ecuaciones paramtricas.

68%$5($ /*(%5$ /,1($/-867,),&$&,1El lgebra Lineal es de importancia fundamental en el campo de la Ingeniera aplicada.Una gran variedad de problemas y aplicaciones de Ingeniera pueden ser resueltos conconocimientos de vectores, matrices y sistemas de ecuaciones lineales. Su aplicacinespecfica se encuentra en casi todas las reas de formacin profesional del ingeniero,tales como : Esttica, Dinmica, Resistencia de Materiales, Diseo estructural, Mecnicade Fluidos, Termodinmica, Investigacin de Operaciones, etc.Numerosos paquetes de computacin requieren que el usuario conozca y comprenda bienlos conceptos bsicos de lgebra Lineal, para que pueda aplicarlos correctamente en lasolucin de sistemas de ecuaciones, matrices y vectores.7(0$6

Ecuaciones lineales y matrices: planteamiento y solucin de sistemas deecuaciones lineales y matrices, inversa de una matriz, aplicaciones. Determinantes, solucin de sistemas de ecuaciones lineales por determinantes. Vectores: definicin, operaciones vectoriales (suma y resta), componentes de un

vector, vector unitario, vectores en R2, R3, ngulos directores y csenos directoresde un vector, aplicaciones.

Producto interior o producto interno: propiedades, proyecciones ortogonales,ngulo entre vectores, aplicaciones.

Producto vectorial: propiedades, clculo del producto vectorial, aplicaciones.

68%$5($ &/&8/2 ',)(5(1&,$/-867,),&$&,1El lgebra y la Trigonometra sirven para estudiar los objetos que se mueven convelocidad constante, pero si la velocidad es variable y la trayectoria es irregular senecesita el Clculo. Una descripcin rigurosa del movimiento requiere definicionesprecisas de velocidad y aceleracin, usando uno de los conceptos fundamentales declculo: la derivada.El poder y la flexibilidad del Clculo hacen ste til en muchos campos de estudio. Entrealgunas de las casi infinitas aplicaciones de la derivada en el campo de la Ingeniera, se


14/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


14

pueden mencionar: el anlisis de vibraciones de un sistema mecnico, la medicin de loscampos instantneos de velocidades y aceleraciones, los cambios instantneos de unacorriente elctrica, etc.El concepto de derivada es til para resolver problemas de mximos y mnimos, comoayuda para el anlisis grfico de funciones complicadas, en la formulacin de conceptosbsicos de Fluidos, Termodinmica, Dinmica, etc. Puede afirmarse que la derivada seaplica en casi todas las ramas del conocimiento y, con particular nfasis, en lasIngenieras y profesiones afines.7(0$6

Funciones y sus grficas, lmites, concepto de continuidad, aplicaciones. Derivada y diferenciacin: recta tangente y derivada, derivada numrica,

movimiento rectilneo, derivada como tasa de variacin, derivadas de funcionesbsicas, aplicaciones. Comportamiento de las funciones y de sus grficas: valores mximos y mnimos,

funciones crecientes y decrecientes; concavidad, puntos de inflexin y criterio de lasegunda derivada; trazado de las grficas de funciones y de sus derivadas;aplicaciones para trazar grficas de una funcin.

Aplicaciones generales.

68%$5($ &/&8/2 9(&725,$/-867,),&$&,1El futuro ingeniero civil debe tener un conocimiento slido de clculo en varias variables, o

clculo vectorial, pues es clculo que modela los fenmenos fsicos en dos o tresdimensiones. Adems, esta subarea es esencial para el modelaje de los fluidos y por lotanto constituye el soporte del rea de fluidos e hidrulica.7(0$6

Ecuaciones paramtricas o vectoriales de curvas: grficas, velocidad y aceleracinvectoriales, tangentes a curvas parametrizadas, longitud de arco.

Coordenadas polares, cilndricas y esfricas: ecuaciones de curvas y superficiesen estas coordenadas.

Campos escalares: curvas de nivel, derivadas parciales, gradiente, plano tangente,mximos y mnimos.

Integracin de funciones de varias variables: integrales mltiples, integrales de

lnea y de superficie, integrales de trabajo y de flujo. Campos vectoriales: rotacional y divergencia, campos conservativos, camposirrotacionales y la relacin entre los dos conceptos, aplicaciones de los Teoremasde Green, Stokes (o del rotacional) y Gauss (o de la divergencia).

68%$5($ &/&8/2 ,17(*5$/-867,),&$&,1


15/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


15

Otro de los conceptos fundamentales del Clculo es el de la integral derivada o,simplemente, integral. Las integrales definidas se utilizan en campos tan diversos comolas derivadas. Slo como ejemplos de algunas de sus aplicaciones se pueden mencionar:localizar el centro de masa o el momento de inercia de un slido, determinar el trabajorequerido para enviar una nave espacial a otro planeta, etc. Tambin se usan integralesdefinidas para investigar conceptos matemticos tales como reas de superficies curvas ymuchos otros.7(0$6

Integral definida e integracin: concepto de antiderivada, ecuaciones diferenciales,rea, integral definida, volumen de slidos.

Sucesiones y series. Criterios de convergencia. Series de potencias y series de funciones. Funciones logartmicas, exponenciales, trigonomtricas, inversas e hiperblicas. Aplicaciones de la integral definida.

68%$5($ (&8$&,21(6 ',)(5(1&,$/(6-867,),&$&,1El campo de accin de la Ingeniera Civil requiere que los profesionales de esta disciplinaconozcan las tcnicas de resolucin de ecuaciones diferenciales ordinarias y queinterpreten las soluciones obtenidas. El ingeniero debe tener suficiente conocimiento ymanejo de las ecuaciones diferenciales, de modo que, a partir de los enunciados deproblemas tpicos de su campo profesional (Hidrulica, Vibraciones, etc.), puedaestablecer las ecuaciones diferenciales que simulan matemticamente loscomportamientos.7(0$6

Conocimiento general de ecuaciones diferenciales de primer orden: solucingeneral, particular y singular; anlisis cualitativo de las soluciones, aplicaciones deecuaciones diferenciales de primer orden (geomtricas, mecnicas).

Conocimiento general de ecuaciones diferenciales de segundo orden y orden n:aplicaciones de ecuaciones diferenciales lineales de segundo orden (vibracioneslibres, amortiguadas, forzadas y resonancia).

Sistemas de ecuaciones. Fundamentos.

5($ '( )6,&$2%-(7,92 *(1(5$/ El rea de Fsica tiene como objetivo desarrollar en el futuro ingeniero civil la capacidadpara entender los fenmenos fsicos que tendr que manejar durante su formacinavanzada y su posterior ejercicio profesional. A travs de esta rea se debe formar en elingeniero civil una slida base de conocimientos y habilidades para que ste puedaaplicar los principios fundamentales de la fsica y entender cmo y por qu funcionan lascosas. As mismo, a travs de la realizacin de experimentos fsicos el estudiante debe


16/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


16

comprender el papel fundamental de la experiment acin en la generacin y consolidacinde conocimientos, as como la relacin entre teora y prctica.

68%$5($ )6,&$ 0(&1,&$-867,),&$&,1En esta subrea se estudian los principios de la Fsica que constituyen la base paracomprender y profundizar subreas relacionadas con el campo de formacin profesionaldel ingeniero, tales como la Mecnica (Esttica y Dinmica), la Mecnica de Fluidos, etc. 7(0$6

Mediciones: cantidades fsicas, patrones, unidades, el sistema internacional de

unidades, anlisis dimensional bsico. Movimiento unidimensional: cinemtica de una partcula, velocidad promedio,velocidad instantnea, movimiento acelerado y aceleracin constante, cuerpos encada libre.

Vectores: vectores y escalares, componentes. Suma de vectores, multiplicacin devectores.

Movimiento en dos y tres dimensiones: posicin, velocidad y aceleracin;movimiento circular uniforme, movimiento relativo.

Fuerzas y las leyes de Newton, aplicaciones de las leyes de Newton. Dinmica de las partculas: fuerzas de rozamiento, dinmica del movimiento

circular uniforme. Trabajo y energa: trabajo con fuerza constante y fuerza variable, energa cintica,

concepto de potencia. Conservacin de la energa, energa potencial. Dinmica de la rotacin. Equilibrio de cuerpos rgidos: aplicaciones, conceptos bsicos de elasticidad. Ondas. Oscilaciones, movimiento armnico simple, aplicaciones. Gravitacin, ley de la gravitacin universal. Esttica de los fluidos, presin y densidad, principios de Pascal y de Arqumedes. Dinmica de fluidos: ecuacin de continuidad, ecuacin de Bernoulli, aplicaciones.

68%$5($ )6,&$ 7e50,&$-867,),&$&,1

Esta subrea provee los conceptos y conocimientos necesarios para poder asumir elestudio de algunas subreas del campo profesional del ingeniero, como son laTermodinmica y la Transferencia de calor. 7(0$6

Temperatura: medicin y escalas de temperatura, dilatacin trmica, aplicaciones.


17/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


17

Teora cintica y el gas ideal: ecuacin de estado, trabajo sobre un gas ideal,trabajo a volumen constante, presin constante y temperatura constante; energainterna de un gas ideal.

Calor y la primera ley de la termodinmica, equivalente mecnico del calor,capacidad calorfica y calor especfico, aplicaciones de la primera ley de latermodinmica.

Entropa y la segunda ley de la termodinmica: concepto de entropa, procesosreversibles e irreversibles, mquinas trmicas, ciclo de Carnot, escala detemperatura.

68%$5($ )6,&$ (/(&75,&,'$' < 0$*1(7,602-867,),&$&,1

Esta subarea provee los conocimientos fundamentales de la Fsica para acceder alestudio de subareas correspondientes a la formacin complementaria del ingeniero, comoson las de Electricidad y Electrnica.7(0$6

Carga elctrica, ley de Coulomb, aplicaciones. Campo elctrico, ley de Gauss, aplicaciones; materiales elctricos. Potencial elctrico, energa y campo elctrico, capacitores, aplicaciones. Corriente elctrica, conductores, semiconductores, aplicaciones, resistencia y ley

de Ohm, circuitos elctricos, instrumentos de medicin, fuerza electromotriz. Campo magntico, materiales magnticos, ley de Gauss, ley de Biot-Savart, ley de

Ampere, aplicaciones. Induccin electromagntica, inductancia y energa magntica. Circuitos de corriente alterna.

68%$5($ )6,&$ 02'(51$-867,),&$&,1Los temas incluidos en esta subrea no tienen una aplicacin directa en la actividadprofesional del ingeniero civil, pero se considera que deben hacer parte de la formacincientfica de todo ingeniero.7(0$6

Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnticas. Teora de la relatividad, conceptos bsicos. Luz y materia, ondas, partculas. Mecnica cuntica, principios bsicos. Fsica atmica, principios bsicos. Superconductividad, conceptos bsicos.


18/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


18

5($ '( 480,&$2%-(7,92 *(1(5$/El objetivo general del rea de Qumica en la formacin de los ingenieros se sintetiza enlos siguientes aspectos:

Ofrecer a los futuros ingenieros un esquema amplio y coherente de la CienciaQumica: su lenguaje, sus principios bsicos, sus mtodos experimentales y susformas de abordar problemas tericos y prcticos.

Garantizar una formacin cientfica bsica que, adems de ser formativa,proporcione herramientas suficientes para abordar un ejercicio profesionalactualizado.

El ingeniero civil recin egresado debe estar en capacidad de identificar y manejar

con propiedad los conceptos bsicos de Qumica General, Qumica Inorgnica yQumica Orgnica. Mediante los conocimientos generales de Qumica, el ingeniero civil podr

diferenciar y utilizar las caractersticas y propiedades fsicas y qumicas de lamateria en sus diferentes estados de agregacin, teniendo la capacidad paraaplicarlas a los diferentes tipos de materiales y fenmenos de importancia enIngeniera, realizando clculos relacionados con las leyes que los rigen.

Podr comprender, aplicar, predecir y controlar las transformaciones que ocurranen los materiales de Ingeniera que utilizar en los diseos y construccin deestructuras

68%$5($ &21&(3726 )81'$0(17$/(6-867,),&$&,1El aprendizaje de los conceptos fundamentales de la Qumica, tal como se presentan acontinuacin, pretende que el estudiante de Ingeniera Civil disponga de un soporte parael aprovechamiento de asignaturas posteriores, y para una comprensin adecuada de suentorno y de su campo profesional. Le ser de gran utilidad en la comprensin de laspropiedades y los fenmenos que ocurren en los materiales, campo fundamental de suactividad profesional.7(0$6

Definiciones: qumica, masa, peso, energa, trabajo. Sustancias homogneas yheterogneas. Elementos y compuestos. Cambios fsicos y qumicos. Leyes de

conservacin de la masa y la energa. Ley de las proporciones definidas, ley de lasproporciones mltiples, ley de los pesos equivalentes. Teora atmica de Dalton. tomos y molculas. Escala de masas atmicas, concepto de mol. Masa atmica, masa molecular,

masa molar. Frmulas emprica, molecular y estructural. Partculas fundamentales del tomo, nmero atmico, nmero de masa. Istopos.

Estructura electrnica de los tomos, concepto actual del tomo. Estructuraatmica y propiedades qumicas, estructura atmica y valencia.

Tabla peridica; electrones de valencia. Propiedades fsicas y qumicas peridicas.


19/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


19

Potencial de ionizacin, electronegatividad. Tipos de enlace qumico: covalente,inico, metlico. Nmero de oxidacin. Tipos de iones.

Nomenclatura de compuestos inorgnicos. Disposiciones y arreglos atmicos: estructuras moleculares, estructuras cristalinas,

estructuras no cristalinas (amorfas).

68%$5($ 3523,('$'(6 < (67$'26 '( /$ 0$7(5,$-867,),&$&,1Una de las formas de identificar o caracterizar las sustancias es por sus propiedadesfsicas, las cuales difieren sustancialmente segn su estado. El estudio de los slidos, suspropiedades, su comportamiento, la forma como se encuentra asociada su estructura consus propiedades, es de fundamental importancia para el ingeniero civil, pues buena partede su actividad profesional se desarrolla alrededor de los materiales. De igual forma, alprofesional le ser de mucha utilidad el estudio de los gases y la forma en queinteractan variables tales como presin, temperatura, volumen y compresibilidad, enalgunas reas de la Ingeniera Civil.7(0$6

Grados de cohesin. Cambios de estado. Calor de fusin y de vaporizacin.Comparacin de los tres estados.

El estado slido. Tipos de slidos: cristalinos y amorfos. Sistemas cristalinos.Slidos inicos, moleculares, metlicos. Metalurgia, propiedades de los metales,aleaciones, diagramas de fases.

Gases. Propiedades generales, compresibilidad, expansibilidad, difusin,permeabilidad, medicin de los gases. Leyes de Boyle, de Charles, de Amontons,de presiones parciales de Dalton. Teora cintica de los gases. Principio deAvogadro, ecuacin de estado, gases ideales y reales, constantes crticas, ley deVan Der Waals.

Lquidos. Propiedades generales, fuerzas intermoleculares. Presin de vapor,punto de ebullicin. Diagramas de fases. Densidad, viscosidad, tensin superficial.

5($ '( +80$1,'$'(62%-(7,92 *(1(5$/Proporcionar al estudiante de Ingeniera instrumentos complementarios a la formacincientfica y tecnolgica, que le permitan ejercer con idoneidad su profesin, tales como lacapacidad de comunicacin, la comprensin de un segundo idioma (ingles).Adems, brindar a los futuros profesionales los conocimientos necesarios y propiciar enellos el desarrollo de actitudes para que ms adelante desarrollen su labor profesionalteniendo en cuenta los factores humanos y sociales que determinan sta,contextualizando siempre su quehacer en un entorno social, nacional e internacional.


20/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


20

68%$5($ &2081,&$&,1-867,),&$&,1Como la lengua posibilita la expresin y dado que el conocimiento se manifiesta y seadquiere a travs de ella, es indispensable que el ingeniero posea un dominio de laexpresin oral y escrita, del conocimiento de los fundamentos de una buenacomunicacin, de la capacidad de sntesis y comprensin de lo escrito y ledo. Unprofesional que tenga reducida su capacidad para comunicarle a los dems sus ideas, yasea de manera escrita u oral, ser un profesional con graves dificultades para alcanzarsus objetivos y asumir sus responsabilidades.7(0$6

Expresin escrita: sintaxis, redaccin, puntuacin, ortografa, semntica ysemiologa.

Comprensin de lectura.

68%$5($ &8/785$ *(1(5$/-867,),&$&,1No es posible desarrollar una labor profesional sin comprender el entorno donde elprofesional se desempear. Es por esto necesario que el ingeniero contextualice suquehacer dentro del mundo cultural, social, poltico, geogrfico y econmicocontemporneo, para que comprenda la problemtica de su profesin y opte porsoluciones acordes con la realidad nacional e internacional. Por lo anterior, el estudiantede Ingeniera Civil debe mantenerse informado, de manera extracurricular, respecto a losprincipales acontecimientos nacionales e internacionales que tengan alguna influenciasobre su profesin y su ejercicio profesional.7(0$6

Geografa nacional e internacional. Economa nacional e internacional. Hechos sociales, polticos y culturales, nacionales e internacionales. Desarrollos cientficos y tecnolgicos.

68%$5($ ,1*/(6-867,),&$&,21

El desarrollo de la ciencia, de la ingeniera, los nuevos avances, la tecnologa que seaplica hoy proviene principalmente de pases donde el ingls se ha impuesto como mediopara comunicar este tipo de actividades. Es necesario que el ingeniero comprenda esteidioma haciendo nfasis en la lectura de textos tcnicos o relacionados con su profesin.Aunque el ingls es hoy, sin duda, el idioma ms importante desde el punto de vistacientfico y tecnolgico, se puede considerar la alternativa de un segundo idioma,diferente de ste, en la formacin de los ingenieros.TEMAS


21/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


21

Lectura y comprensin de textos tcnicos y relacionados con la profesin.

68%$5($ &2167,78&,21 < '(02&5$&,$-867,),&$&,1El conocimiento de la estructura del Estado colombiano, del funcionamiento de susdiversos estamentos, la concepcin poltica del mismo, as como el sentido de laConstitucin Poltica, son aspectos fundamentales para cualquier profesional que quierainsertarse en la sociedad como un miembro comprometido con su desarrollo ypermanencia.7(0$6

Las tres ramas del poder, funciones de cada una. La concepcin del Estado, la Constitucin Poltica, Estado y democracia.

5($ (&2120,&2 $'0,1,675$7,9$2%-(7,92 *(1(5$/El rea Econmico - Administrativa comprende los conceptos y habilidades requeridos porlos ingenieros en general, para el anlisis econmico - administrativo que les permitaubicarse en las actividades de una empresa, desarrollar capacidades de gestin ycapacitarse en la elaboracin y presentacin de proyectos de inversin. Tales proyectosde inversin son puestos a consideracin de agencias gubernamentales o de empresasprivadas.

68%$5($ )81'$0(1726 '( (&2120$-867,),&$&,1Para los profesionales de Ingeniera es de suma importancia conocer el contextoeconmico general en el que van a ejercer su profesin, para lo cual requieren losconocimientos bsicos sobre la teora econmica y familiarizarse con los trminoseconmicos de mayor importancia.7(0$6

Ingeniera econmica. Conceptos bsicos de Ingeniera Econmica: Inters.Equivalencia. Flujo de Caja y Diagrama de flujo de caja. Factores de inters

compuesto y su utilizacin. Frmulas, factores y uso de tablas de inters. Tasas deinters nominal y efectivo. Clculo de tasas de inters efectivo. Utilizacin defactores mltiples.

Localizacin de valor presente, valor futuro, series uniformes y gradientesdesplazados. Ejercicios.Otros mtodos de comparacin de alternativas: Perodo derecuperacin, relacin beneficio costo. Concepto de depreciacin y mtodosutilizados.

Microeconoma. Objeto y mtodo en la economa. Conceptos de valor. Teora delequilibrio en el mercado: oferta y demanda. El mercado de productos bajo


22/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


22

condiciones competitivas. Curvas de oferta y demanda. Enfoques conceptuales dela demanda. Teora de la produccin. Curvas de costos, costos fijos y variables.Costos marginales. Competencia imperfecta: Oligopolio y Monopolio.

Variable en Macroeconoma, contabilidad de ingresos nacionales. Determinacindel PIB y PNB. Teoras en macroeconoma: Teora clsica y teora Keynesiana.Conceptos y polticas econmicas en cada teora.

El dinero y la banca. Funciones y tipos de dinero. Teoras sobre la inflacin.Sistema de crdito. Sector externo en la Economa. Comercio internacional. Papeldel estado.

68%$5($ $1/,6,6 ),1$1&,(52-867,),&$&,1

Desarrollar habilidades y destrezas para la gestin, elaboracin y evaluacin de proyectosintroduciendo al estudiante en los conceptos bsicos del anlisis financiero y en la tomade decisiones.7(0$6

Concepto del valor del dinero en el tiempo Concepto de inters simple, compuesto, anticipado, vencido Relaciones de equivalencia: Valor presente, futuro, anualidades, gradientes Modelos de evaluacin de proyectos financieros


23/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


23

$1(;2 ,, &$032 '( &,(1&,$6 %6,&$6 '( ,1*(1,(5$

5($ '( 0(&1,&$2%-(7,92 *(1(5$/La mecnica se ocupa de la evaluacin de las reacciones y de sus efectos, en dominiosmateriales diversos sometidos a las acciones provocadas por fuerzas de campo y otrassolicitaciones en sus contornos. Cuando se mencionan las reacciones se hace referenciaa las fuerzas internas que se desarrollan dentro de los dominios materiales, slidos porejemplo, como producto de las acciones a que estn sometidos. Los efectos de estasreacciones incluyen los desplazamientos y su variacin con el tiempo, las deformaciones

que no son otra cosa que la variacin espacial de los desplazamientos, y el colapso o fallaque se presenta cuando las reacciones igualan a la resistencia de los materiales.La mecnica se puede dividir en tres grandes categoras: la Mecnica de los CuerposRgidos o Indeformables, la Mecnica de los Slidos Deformables y la Mecnica de losFluidos. Estas dos ltimas categoras se funden, normalmente, en la disciplina conocidacomo Mecnica del Medio Continuo.El estudio de muchos elementos discretos, o de conjuntos de tales elementos, requiere deun anlisis simplificado de la mecnica del continuo conocido como Resistencia deMateriales.An ms, en ingeniera civil cuando se trata de estudiar los suelos y las rocas se deberecurrir a la mecnica de los materiales particulados y multifase y a la mecnica de losmedios discontinuos respectivamente. No obstante, las primeras aproximaciones sesuelen basar en la mecnica del medio continuo. Por ello, en estas especificaciones esasdisciplinas se mantendrn dentro de la mecnica del medio continuo.En ingeniera civil, a pesar de la existencia de teoras ms modernas como la mecnicarelativista y mecnica cuntica, la mecnica Newtoniana sigue siendo la base de lasciencias de ingeniera.En el diseo de obras y de estructuras, el ingeniero civil debe hacer un anlisis de lasdeformaciones para impedir que se sobrepasen ciertos lmites permisibles, y debegarantizar que esas obras y estructuras no puedan alcanzar la condicin de colapso bajolas solicitaciones a que se vern sometidas. De ah la importancia del estudio de lamecnica en los programas curriculares de la profesin.

68%$5($ 0(&1,&$ '( &8(5326 5*,'26-867,),&$&,1La Mecnica de los Cuerpos Indeformables se ocupa tanto del equilibrio esttico, oEsttica, como del movimiento cinemtica- y de la vibracin, o Dinmica, de los cuerposindeformables. En algunas ocasiones los anlisis se hacen para masas concentradas enun punto.


24/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


24

68%$5($ (677,&$-867,),&$&,1La Esttica trata de los cuerpos en reposo y se fundamenta, especialmente, en la Primeraley de Newton.7(0$6

Esttica de Partculas Fuerzas Equivalentes y Equilibrio de Cuerpos Rgidos Centroides, Centros de Gravedad y Momentos de Inercia para el estudio de

fuerzas distribuidas Anlisis de estructuras sencillas Anlisis de vigas Anlisis de cables Friccin y Mtodo del Trabajo Virtual

68%$5($ ',10,&$-867,),&$&,1La Dinmica de los cuerpos indeformables se basa principalmente en la segunda ley deNewton. Trata del movimiento de los cuerpos rgidos cuando no hay equilibrio estticoentre las acciones y las reacciones; es decir, cuando existe una aceleracin actuanteneta. En otras palabras, trata de la cinemtica y de la vibracin de los cuerpos,amortiguada o no, como producto de cargas o desplazamientos instantneos y de lasacciones vibratorias.7(0$6

Cinemtica de partculas en una y dos direcciones Impulso y cantidad de movimiento. Teorema de Trabajo y Energa Vibraciones libres y forzadas: Aceleracin, velocidad, desplazamiento, frecuencia,

periodo, amortiguacin, resonancia

68%$5($ 0(&1,&$ '( 6/,'26-867,),&$&,1Esta ciencia bsica de ingeniera se ocupa de los esfuerzos, de las deformaciones y delas relaciones entre los dos, en cuerpos slidos continuos. La Mecnica de Slidos partedel estudio de los esfuerzos y las deformaciones, su definicin matemtica y suplanteamiento tensorial. De igual forma, se abordan los procedimientos paratransformacin de esfuerzos y de deformaciones en particular el crculo de Mohr-, losesfuerzos y deformaciones principales y los cortantes mximos. En pregrado el anlisis serestringe al estudio de las deformaciones pequeas.Con base en las definiciones y tratamientos anteriores, la mecnica de slidos tiene comoobjeto determinar los esfuerzos y las deformaciones que se generan dentro de los slidoscomo producto de las fuerzas de campo y de las de superficie. Para tal fin, utiliza el


25/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


25

equilibrio, la compatibilidad de deformaciones y las ecuaciones constitutivas. La mecnicade slidos tambin estudia las condiciones de falla de los materiales mediantemecanismos de corte y de traccin.7(0$6

Esfuerzos y deformaciones Transformacin de esfuerzos y deformaciones: Circulo de Mohr Esfuerzos y deformaciones principales Elasticidad lineal, homognea e isotrpica Ley de resistencia al corte de Mohr Coulomb

68%$5($ 0(&1,&$ '( )/8,'26

-867,),&$&,1Esta disciplina permite conocer el comportamiento de fluidos, en condicin esttica y enmovimiento, con el fin de evaluar los cambios de presin, las tasas de flujo, las fuerzassobre superficies, las fuerzas de arrastre y la sustentacin sobre objetos, as comodeterminar las potencias requeridas para hacer mover una determinada masa de fluidopor sistema, y otras variables relacionadas con este campo.7(0$6

Sustancias que se comportan como fluidos Fluidos ideales y fluidos reales Fluidos newtonianos. Viscosidad y su dependencia de la presin y de la

temperatura Esttica de Fluidos: Hidrosttica El medio continuo como campo de flujo. Campo de velocidades, lneas de

corriente, lneas de trayectoria y lneas de trazado Balance de fuerzas en un fluido ideal. Ecuaciones de Euler. Integracin a lo largo y

a travs de las lneas de corriente. Ecuacin de Bernoulli. Aplicaciones Campo de presiones en fluidos estacionarios o que se mueven como cuerpos

rgidos. Aplicaciones Regmenes de Flujo Anlisis dimensional Balance de fuerzas en un fluido no ideal newtoniano. Ecuaciones de Navier-

Stokes. Soluciones para el caso de geometras simples y flujos permanentes Cambio y conservacin de la cantidad de movimiento (momentum) lineal y angularen fluidos Flujo de fluidos reales en tuberas. Solucin de casos Arrastre y sustentacin en flujo por el exterior de superficies. Aplicaciones

68%$5($ 0(&1,&$ '( 68(/26-867,),&$&,1


26/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


26

La mecnica de suelos convencional se construye sobre los principios de la mecnica deslidos y la mecnica de los fluidos para estudiar el comportamiento mecnico de lossuelos, materiales que realmente son particulados y multifase. No obstante, al tratarse demateriales naturales, su variabilidad es extraordinaria. Por ello, se parte de unaidentificacin de los suelos con base en propiedades ndice para establecer sisWHPDVdeclasificacin de significado prctico para la ingeniera. Luego se estudian las teoras y losprocedimientos para evaluar las propiedades mecnicas y las relaciones constitutivas deestos materiales con el objeto de poder ser utilizadas en la determinacin de losesfuerzos, las deformaciones, los desplazamientos y las condiciones de falla dentro deuna masa de suelo sometida a las solicitaciones impuestas por las obras de ingeniera,por las fuerzas de infiltracin del agua y por las fuerzas de la naturaleza.Todo lo anterior debe desarrollarse teniendo en cuenta que el suelo es un material

compuesto de varias fases: slidos partculas minerales-, lquidos agua- y gases aire-.En los cursos de pregrado se estudian, bsicamente, los suelos saturados en que slohay slidos y agua. De esa manera, las relaciones constitutivas deben establecerse entrminos de los esfuerzos efectivos. Por ello, es de particular importancia la determinacinde los esfuerzos totales, de las presiones del agua y de los esfuerzos efectivos comobalance de los dos anteriores. Igualmente, es esencial el anlisis de los procesos decarga: los procesos no drenados, los procesos drenados y los intermedios.7(0$6

Gnesis, mineraloga y estructura de los suelos Relaciones de fase, Granulometra, propiedades de plasticidad y otras

propiedades ndice

Clasificacin de los suelos Flujo permanente en medios porosos y principio de los esfuerzos efectivos Determinacin de los esfuerzos totales, las presiones de poros y los esfuerzos

efectivos, en procesos drenados y no drenados. Se incluyen las trayectorias deesfuerzos

Compresibilidad y Consolidacin de los suelos Resistencia al corte de los suelos bajo diferentes condiciones de drenaje

68%$5($ 5(6,67(1&,$ '( 0$7(5,$/(6-867,),&$&,1La resistencia de materiales consiste en la aplicacin simplificada y general de la

mecnica de slidos para el estudio y diseo de elementos estructurales. Por supuesto,se basa en las ecuaciones de equilibrio, de compatibilidad de deformaciones yconstitutivas. En general, para una estructura determinada y para unas acciones dadas,evala las reacciones internas, ms en forma de fuerzas a lo largo de ciertas seccionesde control que de esfuerzos en el continuo, y cuantifica sus efectos en trminos dedeformaciones, desplazamientos y falla. La resistencia de materiales es una disciplinaesencial en Ingeniera Civil pues, entre otras cosas, es la base de la IngenieraEstructural.


27/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


27

7(0$6 Elementos sometidos a carga axial Fuerza cortante y momento Flector en vigas Esfuerzos, deformaciones y desplazamientos en vigas Torsin de barras prismticas Esfuerzos combinados Columnas: Columnas cortas y Pandeo o estabilidad de Euler Uniones soldadas y con pasadores Rotura, carga repetida y fatiga Impacto o cargas dinmicas Elementos sobre plastificacin de elementos estructurales

5($ '( 0$7(5,$/(6 '( &216758&&,12%-(7,92 *(1(5$/En la construccin de obras de infraestructura, adems de los materiales naturales, seemplean suelos estabilizados y materiales manufacturados en cantidades muy grandes.Se trata, principalmente, de los suelos estabilizados, del Hormign Hidrulico, delHormign Asfltico y del Acero. Actualmente, aunque no sern motivo de evaluacin,tambin intervienen los materiales cermicos, la madera, los plsticos, los geotextiles ylas geomembranas, y los materiales de ltima generacin.Todo ingeniero civil debe conocer los aspectos bsicos relacionados con el diseo yfabricacin de estos materiales, con su adecuado manejo y puesta en obra, con sus

propiedades y con su comportamiento ante las diversas solicitaciones a que se vernsometidos durante su vida til. Naturalmente, para cumplir con esos requerimientos esnecesario manejar con solvencia los conceptos de la mecnica y de las propiedades delos materiales, las reacciones que se presentan entre los diferentes componentes y suinfluencia sobre el comportamiento de ese material. Igualmente, se deben emplearconceptos sobre control de calidad y sobre variabilidad de las propiedades al igual quedestrezas para identificar las deficiencias de los materiales o causas de su malfuncionamiento o deterioro prematuro.

68%$5($ 68(/26 (67$%,/,=$'26-867,),&$&,1

Para construir, el suelo es el material natural de mayor disponibilidad. No obstante, suspropiedades suelen ser deficientes frente a las demandas impuestas por las obras deinfraestructura. Por ese motivo, se deben utilizar procedimientos de mejoramiento de esossuelos con el propsito de mejorar su competencia mecnica. Los procesos demejoramiento se conocen como estabilizacin de suelos y deben ser expeditos,eficientes y econmicos. Los procesos de estabilizacin mas comnmente utilizados son:la mezcla de suelos, la compactacin y la adicin de agentes qumicos o estabilizacinqumica-.


28/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


28

Los suelos compactados se utilizan ampliamente en carreteras para la conformacin de laestructura del pavimento, en terraplenes, en cimentaciones y en otras obras de tierra. Lacompactacin es un proceso que busca aumentar la densidad del suelo mediante laaplicacin de energa mecnica. La calidad del material transformado depender del tipode suelo y del establecimiento claro de las relaciones humedad densidad resistencia ycompresibilidad.La utilizacin de suelos, en las capas estructurales de los pavimentos, o como agregadoen las mezclas de los hormigones, requiere del cumplimiento de especificaciones estrictassobre tamao de los granos y granulometra. Debido a ello, es necesario producir mezclasde varios suelos, para cumplir con los requerimientos granulomtricos.Los agentes qumicos de mayor aplicacin son la Cal, el Cemento y el asfalto. Con estosmateriales se pretende mitigar los efectos nocivos de la plasticidad del suelo o producircementacin de los granos para mejorar las propiedades mecnicas del material.7(0$6

Compactacin: Relaciones humedad densidad resistencia y compresibilidad.Grado de compactacin y densidad relativa

Mezclas de suelos Estabilizacin qumica: tipo de estabilizantes, conveniencia y dosificacin Efectos de la estabilizacin qumica sobre las propiedades mecnicas e

hidrulicas del suelo

68%$5($ $*5(*$'26 3$5$ /26 +250,*21(6

-867,),&$&,1Los hormigones, tanto hidrulicos como asflticos, as como otras mezclas requieren deuna alta competencia de sus agregados, pues son los principales responsables de laspropiedades mecnicas de estos productos manufacturados. Por ello es necesario que losagregados cumplan con criterios estrictos de tamao disminuyendo al mximo lapresencia de finos-, forma de los granos, distribucin granulomtrica, resistencia y durezade las partculas y durabilidad.7(0$6

Beneficio Produccin Propiedades fsicas, mineralgicas, qumicas y mecnicas de los agregados Especificaciones

68%$5($ +250,*1 +,'58/,&2-867,),&$&,1El hormign hidrulico es uno de los materiales ms importantes utilizados en ingenieracivil, en sistemas estructurales, en pavimentos para carreteras y aeropuertos, en murosde contencin, en canales y en otras obras. Se trata de un material compuesto por un


29/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


29

cemento cemento y adicin mineral-, agregados ptreos, gruesos y finos, agua y,eventualmente, aditivos qumicos, que endurece en presencia de agua y que debidamentedosificado, mezclado, colocado y curado tiene, en estado fresco, caractersticas detrabajabilidad y, en estado endurecido, las propiedades requeridas de elevada resistencia,durabilidad y aspecto.Cuando se rodea el acero de refuerzo, colocado en las formaletas, con una mezcla frescade hormign, se obtiene, al cabo del tiempo, una masa slida conocida como concretoreforzado.El diseo de un hormign hidrulico de buena calidad requiere del conocimiento y delcumplimiento de las especificaciones para los agregados, de las propiedades fsicas yqumicas del cemento que se use, de las propiedades deseables del agua y de lautilizacin adecuada de los aditivos a que obligue la utilizacin final del hormign. Conesto, se garantiza tanto la trabajabilidad del concreto fresco, su buen fraguado y curado,como las propiedades de resistencia mecnica -compresin, flexin y traccin-, el mdulode elasticidad, la porosidad y la permeabilidad.7(0$6

El Cemento: Propiedades fsicas El Agua: Propiedades deseables Tipos de aditivos Principios de diseo de mezclas, relacin agua cemento, manejabilidad. Propiedades del hormign fresco: Trabajabilidad, fraguado y curado Propiedades del hormign endurecido: Resistencia mecnica (compresin, flexin

y traccin), mdulo de elasticidad, porosidad y permeabilidad Evaluacin en obra: Esclermetro, ultrasonido, ncleos Control de calidad del hormign

68%$5($ +250,*1 $6)/7,&2-867,),&$&,1El hormign asfltico es el componente estructural ms importante de los pavimentosflexibles. Adems de los agregados, est constituido por el cemento asfltico el cual tieneel papel de producir la ligazn entre las partculas y con ello proporcionar la necesariaresistencia a la traccin del hormign. A la vez, impermeabiliza el conjunto a los efectosmetericos que debilitan a los materiales constitutivos.

Para su buen comportamiento, el concreto asfltico debe ser resistente a lasdeformaciones permanentes, presentar una elevada resistencia a la fatiga debida a larepeticin continua de las cargas, no debe agrietarse con la presencia de bajastemperaturas, tiene que ser durable, disminuyendo los efectos del envejecimiento delasfalto, debe soportar los cambios de temperatura y de humedad, debe ser resistente a lafriccin, sobre todo en la capa de rodadura. Las mezclas deben ser fcilmente trabajablespara su adecuado manejo y puesta en obra.7(0$6


30/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


30

Propiedades fsicas y mecnicas del cemento asfltico Principios de diseo de las mezclas asflticas Medicin y evaluacin de las propiedades de las mezclas asflticas

68%$5($ $&(52 -867,),&$&,1El acero es el metal ms importante utilizado en la construccin moderna. Los perfiles deacero son la caracterstica principal de las estructuras metlicas y las varillas o barras sonparte fundamental de las estructuras de concreto reforzado. Por eso es importanteconocer sus clases, caractersticas y aplicaciones, lo mismo que los cuidados que

requiere en taller y en obra.Desde el punto de vista de ingeniera civil, los conocimientos ms pertinentes que hay quedesarrollar sobre el acero que se utiliza en las barras de refuerzo y en los perfilesmetlicos estn relacionados con las caractersticas de las curvas esfuerzo deformaciny con propiedades como ductilidad y fluencia.7(0$6

Propiedades esfuerzo deformacin: elasticidad, ductilidad, fluencia y doblado Resistencia a la traccin y al impacto

5($ '( 7e&1,&$6 < +(55$0,(17$6 '( ,1*(1,(5$

2%-(7,92 *(1(5$/La utilizacin y aprovechamiento de las ciencias naturales, de las matemticas, de lasciencias humanas y de las ciencias econmicas en la solucin de problemas de ingenierano es tan directa y requiere, en la mayora de los casos, del uso de ciertas herramientas ytcnicas que hacen factible esa utilizacin. Adems, algunas de esas herramientasfacilitan la toma de decisiones para garantizar un trabajo eficiente desde el punto de vistatcnico, econmico y administrativo.Dentro de esas tcnicas podran mencionarse las siguientes: Expresin grfica,Topografa, Fotogrametra y Fotointerpretacin, Programacin de Computadores,Mtodos Numricos, Bases de Datos y Sistemas de Informacin Geogrfica, Investigacinde Operaciones y Programacin Lineal.

68%$5($ (;35(6,1 *5),&$-867,),&$&,1Muchos de los instrumentos de los que se vale el ingeniero, tanto para la concepcin desus proyectos como para su materializacin, son de carcter grfico. Como que seguirasiendo vlida la sentencia de Einstein de que una idea que no pueda traducirse medianteun esquema grfico an no ha sido entendida a cabalidad. De igual manera, hay unacantidad ingente de datos disponible en forma de planos, bloques diagrama, mapas de


31/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


31

diversa naturaleza, bacos, etc.; es decir, informacin grfica que debe ser utilizada por elingeniero civil en sus diseos y materializaciones.7(0$6

Geometra descriptiva Planos topogrficos Planos de construccin Planos geolgicos Expresin grfica de relacin entre variables

68%$5($ 7232*5$)$-867,),&$&,1La topografa es la tcnica que permite medir y representar grficamente las formas delterreno, sus caractersticas y sus accidentes. Por extensin, se utiliza tambin, en lamedicin de estructuras, en el control de movimientos y en la ubicacin de elementosidentificadores.7(0$6

Equipos de medicin Sistemas coordenados Mediciones, Incertidumbres y Errores Planimetra Altimetra

Cubicacin68%$5($ )272*5$0(75$ < )272,17(535(7$&,1

-867,),&$&,1Complementariamente a la topografa, la fotogrametra y la fotointerpretacin facilitan elentendimiento de las formas del terreno, su desarrollo, su anlisis, su cobertura vegetal,sus accidentes y su utilizacin actual. Por ende, se trata de una herramienta muy valiosapara los estudios regionales tan requeridos para la concepcin, diseo y construccin deobras de infraestructura.7(0$6

Elementos Geomtricos de la fotografa area Mediciones sobre fotografas Fotointerpretacin bsica Restitucin fotogramtrica

68%$5($ 352*5$0$&,1 '( &20387$'25(6-867,),&$&,1


32/47


33/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


33

7(0$6 Tipos de variables, series estadsticas, distribucin de frecuencias, representacin

grfica Representacin de datos estadsticos: medidas de tendencia central; promedios,

propiedades, interpretacin; medidas de posicin (mediana, media, moda) Medidas de dispersin: varianza, desviacin tpica Introduccin a la probabilidades: clculo combinatorio (permutaciones y

combinaciones), medida de probabilidad Variables aleatorias: variable aleatoria discreta, funcin de probabilidad y funcin

de distribucin; distribucin binomial, variable aleatoria continua, funcin dedensidad, valor esperado; distribucin normal

Regresin y correlacin. Conceptos bsicos Nociones de muestreo

68%$5($ ,19(67,*$&,1 '( 23(5$&,21(6-867,),&$&,1La investigacin de operaciones analiza la utilidad o valor de un sistema para darsoluciones ptimas a las organizaciones responsables de dichos sistemas. Se vale demodelos que, an pudiendo involucrar ecuaciones muy complejas, tienen una estructuratan sencilla como la siguiente:U = f(xi, yi)donde8 es la utilidad o valor de la ejecucin de un sistema [

Lson las variables no controlables

\ M

son las variables controlablesEn la mayora de las ocasiones las variables pueden solamente manejarse dentro deciertos lmites o restricciones. Entonces, el modelo puede usarse para encontrar losvalores ptimos de las variables controlables que conducen a la mejor ejecucin delsistema.Una parte interesante de la Investigacin de Operaciones es la Programacin Lineal enque la funcin de ejecucin comprende: un sistema indeterminado de ecuaciones linealesque representan las relaciones entre las variables controlables, unas condiciones paraesas variables que hacen que sean positivas y que estn dentro de determinados rangosde valores y una funcin objetivo, de carcter lineal, que exprese el objetivo del problema.Las definiciones anteriores hacen ver que la mayora de los problemas de la ingenieracivil, que son eminentemente interdisciplinarios, se tratan como los sistemas de que seocupa la investigacin de operaciones.7(0$6

Programacin lineal


34/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


34

Teora del Mtodo Simplex Dualidad y anlisis de sensibilidad Problemas de transporte y asignacin Modelos de optimizacin de redes Administracin de proyectos con PERT / CPM

5($ &,(1&,$6 1$785$/(6 %6,&$62%-(7,92 *(1(5$/En ingeniera, con el objeto de crear los modelos que representan los fenmenos que sequieren analizar, tanto para entender las relaciones entre las variables como para efectosde diseo, se debe recurrir a las ciencias naturales bsicas y a las matemticas. Dentrode las ciencias naturales bsicas se incluyen, generalmente, en ingeniera, a la fsica y ala qumica. Por supuesto, dependiendo de la modalidad de ingeniera de que se trate,deben tenerse presentes otras reas de las ciencias naturales bsicas. En ingeniera Civil,adems de las ya mencionadas, se deben incluir por lo menos la Geologa y la Hidrologa.En realidad, las obras de infraestructura afectan en forma importante al medio naturalfsico y, a su vez, son influenciadas por l. El emplazamiento de las obras y su diseoestarn limitados por las condiciones geolgicas prevalecientes en el lugar, tanto desde elpunto de vista de los materiales trreos presentes como desde la perspectiva de lasestructuras geolgicas y de la geomorfologa. De igual manera, las condicionesmeteorolgicas y los regmenes del agua natural afectan a las obras, o pueden seraprovechados para el beneficio de la comunidad en forma de suministro de agua, o deaprovechamientos energticos. Se debe tener en la cuenta, igualmente, que lasprincipales amenazas naturales que se ciernen sobre las obras y sobre la comunidad,como los sismos, las inundaciones y los deslizamientos, tienen orgenes explicados por lageologa y por la Hidrologa.En esta parte, se har referencia a esa dos ciencias ya que las otras son comunes paratodas las ingenieras.

68%$5($ *(2/2*$ 3$5$ ,1*(1,(526-867,),&$&,1La geologa para ingenieros es una rama aplicada de la geologa, de carcterinterdisciplinario, que les permite a gelogos y a ingenieros civiles trabajar en aspectoscomo: la utilizacin de materiales trreos como materiales de construccin; la evaluacinde la estabilidad de los terrenos, de las laderas y de las cuencas hidrogrficas, tanto encondicin natural como para soportar obras de ingeniera y la evaluacin de amenazasgeolgicas como sismos y deslizamientos.7(0$6

La naturaleza y el estado de las rocas, centrando su atencin en el ciclo de lasrocas, en los procesos endgenos y exgenos que las afectan y transforman, en


35/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


35

su mineralog a y en su estado, que indica hasta qu punto pueden ser utilizadasen ingeniera civil

El estudio de los elementos bsicos de la geologa estructural, inicia con la teorade la Tectnica de Placas como mecanismo bsico de conformacin del planeta,explicando los procesos de creacin y desaparicin de la corteza y los fenmenosde volcanismo y de sismologa. Sigue con el estudio y anlisis de pliegues, fallas,diaclasas, diques y discordancias. Todas estas estructuras deben entendersecomo el producto de los esfuerzos y deformaciones a que ha estado sometida lacorteza terrestre y verse desde la perspectiva del beneficio de materiales, laestabilidad de las laderas y la posibilidad de desplazamientos y de terremotos

El estudio geomorfolgico que incluye el anlisis de las formas del relieve y losprocesos que lo transforman y modelan continuamente. Dentro de esos procesosse tienen en la cuenta la meteorizacin, la erosin, el transporte y lasedimentacin, al igual que los agentes que los producen. Hoy en da, dentro deesos agentes, no hay que olvidar al hombre, como transformador importante delrelieve y como modificador de los fenmenos naturales del flujo del aguasuperficial y subterrnea.

El estudio de los procesos de remocin en masa, como fenmenos activos ypresentes que degradan antiguos geoformas y que construyen nuevas formas,con caractersticas propias de materiales, de humedad y de movilidad.

68%$5($ +,'52/2*$-867,),&$&,1Para el ingeniero Civil, y para cualquier ingeniero que trabaje en proyectos que involucrenlos recursos hidrulicos y el medio ambiente, resulta fundamental el manejo y elentendimiento de la hidrologa y de los fundamentos tericos y prcticos necesarios parala cualificacin y cuantificacin de los diferentes componentes del Ciclo Hidrolgico.Todos los proyectos y obras de ingeniera involucran, necesariamente, para los estudios ypara la construccin, el recurso agua. Por tal razn, el ingeniero siempre se verenfrentado a problemas relacionados con el clculo de parmetros hdricos, para sumanejo o aprovechamiento. Esos parmetros contemplan variables como la precipitacin,la evapotranspiracin, la infiltracin, la escorrenta superficial y el flujo subterrneo. Todasellas son de vital importancia para dimensionar estructuras, para hacer los programas deconstruccin o para tomar decisiones relacionadas con la disponibilidad del recurso y conla prevencin de problemas por excesos de agua.

As mismo, la importancia de la hidrologa es notable durante el ejercicio de la profesinpara adelantar proyectos que permitan no slo beneficiar al hombre a travs delaprovechamiento de los recursos hidrulicos, sino para mantener el equilibrio ambientalque asegure la disponibilidad de dichos recursos a las generaciones futuras, de acuerdocon el pensamiento mundial sobre desarrollo sostenible.7(0$6

Principios y variables bsicos de la Meteorologa El Ciclo Hidrolgico y la Ecuacin Fundamental de la Hidrologa


36/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


36

Conceptos y evaluacin de la Precipitacin, la Evaporacin, la Evapo-transpiraciny de la Infiltracin

Anlisis y medicin de la Escorrenta Superficial Rgimen y evaluacin del Flujo del Agua Subterrnea Anlisis Hidrolgicos de las Cuencas Hdricas Elementos de la Regulacin de Caudales Elementos para el anlisis del trnsito de Crecientes


37/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


37

$1(;2 ,,, &$032 '( )250$&,1 352)(6,21$/

5($ '( 6$1($0,(172 $0%,(17$/2%-(7,92 *(1(5$/Esta rea de la Ingeniera Civil comprende todo un conjunto de estrategias, de tcnicas yde obras concebidas para, en primer trmino, abastecer a la comunidad de aguapotable. En segundo trmino, el saneamiento ambiental se ocupa del tratamiento yvertimiento seguro de las aguas residuales, protegiendo la salud pblica y librando a loscuerpos receptores de la contaminacin y la polucin. Todo este conjunto de actividades yde proyectos debe desarrollarse en forma tcnica, econmica y atendiendo la legislacin

vigente.Otro campo que se ha venido incorporando al Saneamiento Ambiental de la IngenieraCivil, al parecer independiente del recurso hdrico, es el del tratamiento de residuosslidos. No obstante, ciertos procedimientos del tratamiento de estos residuos, como latrituracin, la operacin de incineradores y la misma disposicin, producen aguasresiduales que deben ser tratadas para su disposicin final.

Para su aplicacin integral, el saneamiento ambiental se sustenta en ciencias yconocimientos bsicos como la hidrologa, la hidrulica, la biologa, la geologa y latopografa.

68%$5($ $%$67(&,0,(172 '( $*8$ 327$%/(-867,),&$&,1El ingeniero civil debe aplicar los conocimientos adquiridos en hidrulica e hidrologa a lasolucin, planificacin y diseo de Sistemas de abastecimiento de agua potable y deacueductos en particular.7(0$6

Planificacin Anlisis de fuentes Captacin

Conduccin Pre-tratamiento Plantas de potabilizacin Sistemas de almacenamiento Redes de distribucin Normatividad: decretos 1594/94, 901/, 97475/98 del Ministerio de Salud y

RAS/2000 del Ministerio de Desarrollo


38/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


38

68%$5($ 0$1(-2 '( $*8$6 5(6,'8$/(6-867,),&$&,1Las condiciones de salud pblica y las necesidades de un manejo ambiental bsicoempiezan por el adecuado tratamiento de las aguas residuales. Para tal efecto, se debenconocer y determinar las propiedades de esos residuos para establecer losprocedimientos fsicos, qumicos y biolgicos que permitan reducir el impacto ambiental yconvertir esos efluentes en un fluido relativamente inofensivo. Igualmente, se debenmanejar las tcnicas y los recursos para entregar esas aguas tratadas a los entornosnaturales sin producirles efectos contrarios a los conceptos de desarrollo sostenible. Entodas estas actividades se debe tener en la cuenta la reglamentacin existente.7(0$6

Planificacin Caracterizacin de aguas residuales (DBO, DQO, Slidos, Coliformes, Materia

Orgnica) Infraestructura en sistemas de tratamiento de aguas residuales Recoleccin, transporte y conduccin Sistemas de tratamiento Redes de alcantarillado: Sanitario y Pluvial Emisarios y estructuras de entrega

5($ '( (6758&785$62%-(7,92 *(1(5$/La ingeniera estructural es un rea ntimamente relacionada con la ingeniera civil en lorelacionado con la concepcin y diseo de las edificaciones y de las obras pblicas. Enrealidad, las estructuras estn presentes en la absoluta mayora de las obras deinfraestructura, pero los cursos de pregrado estn preferencialmente orientados hacia losedificios y hacia los sistemas estructurales compuestos de miembros estructurales.Consecuentemente, la ingeniera estructural est orientada hacia la concepcin de lossistemas estructurales, su diseo, su evaluacin y su reparacin. El ingeniero debegarantizar que esos sistemas estructurales, una vez sometidos a las cargas permanentesy temporales, no sufran deformaciones ni derivas mayores a las permitidas, sean establesy permanezcan alejadas de las condiciones de falla, cumpliendo con requisitos defuncionalidad, de seguridad, de economa y de esttica.

El mtodo de trabajo parte de la evaluacin de las cargas actuantes, cargas muertas,vivas, de viento y de sismo, sigue con el predimensionamiento de los miembrosestructurales, contina con la aplicacin de los mtodos de Anlisis para la determinacinde las cargas internas y los desplazamientos, y termina con el diseo de los miembrosestructurales y su consignacin en planos y especificaciones.Los mtodos de anlisis ms utilizados en los diseos de estructuras son los mtodosenergticos, en que se minimiza la energa potencial del sistema; el mtodo de la rigidez,o de los desplazamientos, una de cuyas variantes es el del Giro - Deflexin; y el mtodo


39/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


39

de la flexibilidad o de las fuerzas. En ocasiones, se recurre tambin a mtodos numricoscomo el de mtodo de Cross.Aunque los diseos bien ejecutados garantizan el cumplimiento de los requerimientosestablecidos para las estructuras, es necesario que el ingeniero conozca y maneje lasdisposiciones reglamentarias, como las contenidas en las Normas Colombianas deDiseo y Construccin Sismo Resistente, NSR-98.

68%$5($ ',6(f2 '( 0,(0%526 (6758&785$/(6-867,),&$&,1Esta rea tiene como finalidad el anlisis y el diseo de miembros estructuralesindividuales, bajo diferentes tipos de solicitaciones y condiciones de apoyo. Esteconocimiento ser fundamental para el anlisis de los sisWHPDVestructurales.Los miembros estructurales, como las vigas y las columnas, pueden estar conformadaspor un solo material, como es el caso de los perfiles metlicos, o ser de seccincompuesta como el concreto reforzado convencional o como las secciones compuestasde varios materiales. La geometra transversal de esos elementos puede ser regular,como las secciones llenas, o en formas como T, o U.7(0$6

Comportamiento del concreto reforzado Mtodos de anlisis: Deformacin y falla Diseo de miembros cargados axialmente, tanto a traccin como a compresin Diseo de vigas sometidas a flexin Diseo de columnas cortas y columnas esbeltas Diseo de zapatas Diseo de losas macizas armadas en una direccin

68%$5($ ',6(f2 '( 6,67(0$6 (6758&785$/(6-867,),&$&,1El anlisis y diseo de los sistemas estructurales debe garantizar la estabilidad y lareducida deformacin tanto del sistema en general como de cada uno de sus miembros.7(0$6

Evaluacin de las cargas actuantes: Vivas, Muertas, de Viento, Ssmicas yPresiones de Tierras y del Agua Mtodos de anlisis, incluyendo el anlisis matricial de estructuras Reglamentacin: Norma NSR 98 Diseo de cerchas Diseo de losas Aligeradas Diseo de prticos


40/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


40

5($ '( &216758&&,12%-(7,92 *(1(5$/Una de las actividades ms importantes que desarrolla el ingeniero civil es la de construiro la de materializar las obras y las estructuras que han sido diseadas por los ingenierosconsultores. Para tal efecto, y con base en un conocimiento detallado de los planos y delas especificaciones, cumpliendo con las leyes y regulaciones que rigen para laconstruccin, disponiendo o conociendo de las formas en que pueden tener acceso a losrecursos, a la mano de obra, a los equipos y a los materiales necesarios, evaluando loscostos y concibiendo una programacin adecuada y eficiente de las diferentes actividadespara adelantar los trabajos, los ingenieros civiles emprenden la construccin de las obrasvalindose de mecanismos idneos de gestin y administracin que garanticen laeficiencia tcnica y econmica y la calidad de sus ejecuciones.Consecuentemente, el ingeniero debe conocer los procedimientos constructivos en lasdiferentes reas, bien sean obras civiles o proyectos habitacionales. El conocimiento debeincluir los elementos a utilizar, independientemente de las tcnicas constructivas. Losestudios para construccin deben ser coherentes con el tiempo programado y conducir aresultados econmicamente ptimos. Adicionalmente, se considera de suma importanciadisponer de las bases mnimas respecto a la normatividad, la legislacin y la regulacinde la contratacin.

68%$5($ 7e&1,&$6 < (48,326 '( &216758&&,1-867,),&$&,1

Esta rea se ocupa de los conocimientos bsicos de todas las actividades de laconstruccin, las cuales deben desarrollarse valindose de elementos tericos yprcticos.Se deben conocer los procesos en forma detallada y secuencial y el funcionamiento delos elementos o recursos a utilizar en todas y cada una de las actividades.7(0$6

Edificaciones: Estructura, Cimentaciones Instalaciones Hidrulicas Instalaciones Sanitarias Instalaciones elctricas

Movimientos de tierras: Cortes y Rellenos Equipos de Compactacin Equipos: Rendimientos y costos

68%$5($ &26726 < 35(6838(6726-867,),&$&,1


41/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


41

El ingeniero constructor debe estar en capacidad de cuantificar los costos de cada una delas etapas que conforman una actividad de tal forma que pueda elaborar, gradualmente,el presupuesto de la obra de acuerdo a unos formatos solicitados.

7(0$6 Estudio de Planos y especificaciones Determinaci n de las cantidades de obra Anlisis de costos unitarios Estimacin de Imprevistos y de Utilidades

68%$5($ &2175$7$&,1 < /(*,6/$&,1-867,),&$&,1

Es fundamental que el ingeniero que ejerza en el rea, bien sea en la construccin,interventora o asesora, cuente con los conocimientos bsicos del contrato, como son elObjeto, las obligaciones de los contrayentes, la terminacin, el costo y las demsclusulas que conforman el mismo. Igualmente, se deben poseer los conocimientospertinentes sobre las leyes y las instituciones que regulan el desarrollo de las obras, biensea como persona natural o como persona jurdica.7(0$6

Licitaciones Tipos de Contratos: Contratacin Pblica y Contratacin Privada Consultora, Interventora y Construccin Ley 80 de 1993: Estatuto de contratacin de la administracin pblica

68%$5($ 352*5$0$&,1 '( 2%5$-867,),&$&,1Es necesario que el ingeniero constructor disponga de bases slidas para conocer de losrecursos y de los rendimientos de las diferentes actividades, de tal forma que con unabuena metodologa y de manera secuencial se puedan desarrollar los programas deconstruccin de la obra.7(0$6

Recursos y Rendimientos Mtodo de Barras: Gantt Mtodo de la Ruta Crtica PERT / CPM

5($ '( *(27(&1,$2%-(7,92 *(1(5$/ La Geotecnia es el rea de la ingeniera civil que se ocupa, para efectos de diseo,construccin, mantenimiento y reparacin, del comportamiento de los materiales trreos


42/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


42

bajo las solicitaciones impuestas por las fuerzas de cuerpo y por las ocasionadas por lasobras de infraestructura. Desde ese punto de vista, estudia los procesos de deformacin yde falla en: - Obras de ingeniera en que la interaccin entre suelo y estructura es elaspecto fundamental, como es el caso de cimentaciones y muros de contencin entreotros muchos, - Proyectos de ingeniera civil en que los materiales trreos se utilizancomo materiales de construccin, previamente a un proceso de estabilizacindebidamente seleccionado, tal es el caso de los terraplenes y de los pavimentos entreotros, y Los problemas en que la interaccin entre el suelo natural, los procesosmetericos y las fuerzas de cuerpo naturales, como la gravedad, el flujo y los sismos,constituyen el fenmeno ms destacado. Tal es el caso de las laderas y de los taludes. Sepueden incluir, dentro de esta ltima categora, los trabajos de excavacin, tantosuperficiales como subterrneos.

Como caracterstica fundamental y distintiva de esta rea profesional, se debe mencionarque el ingeniero se las tiene que ver con un material natural de propiedades nocontroladas. Por ello, a pesar de la inmensa e inesperada variabilidad que la naturalezaproduce, el ingeniero civil debe evaluar las propiedades mecnicas de esos materiales,tratando de alcanzar la exactitud de otras reas, y utilizar los mtodos de anlisis que dencuenta de la marcada dependencia de las propiedades de esos materiales de factorescomo el estado de esfuerzos, la trayectoria de esfuerzos y la historia de consolidacin delos suelos.

68%$5($ &,0(17$&,21(6 < (6758&785$6 '( &217(1&,1-867,),&$&,1

La ingeniera de fundaciones, a partir de la evaluacin de las propiedades del subsuelo yde las caractersticas y exigencias de las estructuras que tienen que ser soportadas, sevale de mtodos de anlisis de variada complejidad para determinar los incrementos deesfuerzos que se generan dentro de la masa de suelo como producto de las cargasimpuestas por las estructuras y, a partir de ellos, predecir las deformaciones que sepresentarn en el suelo y los desplazamientos que sufrir la estructura. Para tal efecto,utiliza las ecuaciones de la mecnica de slidos con las relaciones constitutivas que msse acerquen al comportamiento real del suelo. Como esas relaciones constitutivasdependen del tiempo, por el proceso de la consolidacin, la ingeniera de fundacionesdebe predecir, igualmente, las deformaciones y los asentamientos para la vida til de lasobras, buscando no sobrepasar algunos mximos lmites permisibles.Por otra parte, esta disciplina debe garantizar la estabilidad de las estructuras decimentacin y de contencin. Para ello, debe asegurar mrgenes de seguridadadecuados, evaluados mediante el Factor de seguridad. Con ese objeto, estudia losprocesos de carga drenados, no drenados e intermedios, y hace los anlisis deestabilidad para las condiciones de drenaje que conduzcan a las situaciones ms crticas.7(0$6

La exploracin del terreno, la evaluacin de las propiedades del suelo por mediode sondeos y de pruebas de laboratorio, y la construccin de los perfiles


43/47

(;0(1(6 '( (67$'2 '( &$/,'$' '(/$ ('8&$&,1 683(5,25

(&$(6

, 1 * ( 1 , ( 5 $


43

geotcnicos de los depsitos de suelo, que constituirn la base para los anlisis ydiseos

Determinacin de empujes sobre los muros, con base en las leyes de resistenciaal corte, en los procesos de carga, y en las caractersticas de las estructuras decontencin

Clculo de asentamientos de cimentaciones superficiales y

Documents

Ecaes Civil