LAMS-INGENIERIA

La Ingenieria y Sus Campos

2008-06-04T19:59:00.003-04:30

Ingeniería

La ingeniería es la profesión que aplica conocimientos y experiencias para que mediante diseños, modelos y técnicas se resuelvan problemas que afectan a la humanidad.

En ella, el conocimiento de las matemáticas y ciencias naturales, obtenido mediante estudio, experiencia y práctica, se aplica con juicio para desarrollar formas económicas de utilizar los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad y del ambiente.

Pese a que la ingeniería como tal (transformación de la idea en realidad) está intrínsecamente ligada al ser humano, su nacimiento como campo de conocimiento específico viene ligado al comienzo de la revolución industrial, constituyendo uno de los actuales pilares en el desarrollo de las sociedades modernas.

Otro concepto que define a la ingeniería es el arte de aplicar los conocimientos científicos a la invención, perfeccionamiento o utilización de la técnica en todas sus determinaciones. Esta aplicación se caracteriza por utilizar principalmente el ingenio de una manera más pragmática y ágil que el método científico, puesto que una actividad de ingeniería, por lo general, está limitada a un tiempo y recursos dados por proyectos. El ingenio implica tener una combinación de sabiduría e inspiración para modelar cualquier sistema en la práctica.

El ingeniero

Las personas que se dedican a la Ingeniería reciben el nombre de ingenieros. El término ingeniero deriva de los constructores italianos de Ingenios "Máquinas", fundamentalmente de guerra (esta acepción es mayoritaria en los países anglosajones), mientras que en castellano y lenguas semejantes se la deriva del latín ingenioso en un sentido mental. El término evolucionó más adelante para incluir todas las áreas en las que se utilizan técnicas para aplicar el método científico. En otras lenguas como el árabe, la palabra ingeniería también significa geometría.

En España existen dos tipos de profesionales que se dedican a labores de ingeniería: los ingenieros y los ingenieros técnicos, cada uno con sus diferentes atribuciones profesionales.

Su función principal es la de realizar diseños o desarrollar soluciones tecnológicas a necesidades sociales, industriales o económicas. Para ello, el ingeniero debe identificar y comprender los obstáculos más importantes para poder realizar un buen diseño. Algunos de los obstáculos son los recursos disponibles, las limitaciones físicas o técnicas, la flexibilidad para futuras modificaciones y adiciones y otros factores como el coste, la posibilidad de llevarlo a cabo, las prestaciones y las consideraciones estéticas y comerciales. Mediante la comprensión de los obstáculos, los ingenieros deducen cuáles son las mejores soluciones para afrontar las limitaciones encontradas cuando se tiene que producir y utilizar un objeto o sistema.

Los ingenieros utilizan el conocimiento de la ciencia y la matemática y la experiencia apropiada para encontrar las mejores soluciones a los problemas concretos, creando los modelos matemáticos apropiados de los problemas que les permiten analizarlos rigurosamente y probar las soluciones potenciales. Si existen múltiples soluciones razonables, los ingenieros evalúan las diferentes opciones de diseño sobre la base de sus cualidades y eligen la solución que mejor se adapta a las necesidades.

En general, los ingenieros intentan probar si sus diseños logran sus objetivos antes de proceder a la producción en cadena. Para ello, emplean entre otras cosas prototipos, modelos a escala, simulaciones, pruebas destructivas y pruebas de fuerza. Las pruebas aseguran que los artefactos funcionarán como se había previsto.

Para hacer diseños estándar y fáciles, las computadoras tienen un papel importante. Utilizando los programas de diseño asistido por ordenador (DAO, más conocido por CAD, Computer-Aided Design), los ingenieros pueden obtener más información sobre sus diseños. El ordenador puede traducir automáticamente algunos modelos en instrucciones aptas para fabricar un diseño. La computadora también permite una reutilización mayor de diseños desarrollados anteriormente, mostrándole al ingeniero una biblioteca de partes predefinidas para ser utilizadas en sus propios diseños.

Los ingenieros deben tomar muy en serio su responsabilidad profesional para producir diseños que se desarrollarán como estaba previsto y no causarán un daño inesperado a la gente en general. Normalmente, los ingenieros incluyen un factor de seguridad en sus diseños para reducir el riesgo de fallos inesperados.

La ciencia intenta explicar los fenómenos recientes y sin explicación, creando modelos matemáticos que se corresponden con los resultados experimentales. Tecnología e ingeniería constituyen la aplicación del conocimiento obtenido a través de la ciencia, produciendo resultados prácticos. Los científicos trabajan con la ciencia y los ingenieros con la tecnología. Sin embargo, puede haber puntos de contacto entre la ciencia y la ingeniería. No es raro que los científicos se vean implicados en las aplicaciones prácticas de sus descubrimientos. De modo análogo, durante el proceso de desarrollo tecnología, los ingenieros se encuentran a veces explorando nuevos fenómenos.

También puede haber conexiones entre el funcionamiento de los ingenieros y los artistas, principalmente en los campos de la arquitectura y del diseño industrial.

Existe asimismo alguna otra creencia en la forma de entender al ingeniero del siglo XXI, ya que las raíces de este termino no quedan claras, porque el termino ingeniero es un anglicismo proveniente de engineer, que sin duda proviene de engine, es decir máquina.

Funciones del ingeniero

Investigación: Busca nuevos conocimientos y técnicas.

Desarrollo: Emplea nuevos conocimientos y técnicas.

Diseño: Especificar soluciones.

Producción: Transformación de materias primas en productos.

Construcción: Llevar a la realidad la solución de diseño.

Operación: Proceso de manutención y administración para optimizar productividad.

Ventas: Ofrecer servicios, herramientas y productos.

Administración: Participar en solución de problemas.

Ética profesional

Los ingenieros deben reconocer que vida, seguridad, salud y bienestar de la población dependen de su juicio.

No se deben aprobar planos o especificaciones que no tengan un diseño seguro.

Se deben realizar revisiones periódicas de seguridad y confiabilidad.

Prestar servicios productivos a la comunidad.

Comprometerse a mejorar el ambiente.

Los ingenieros deben prestar servicios en sus áreas de competencia.

Deben emitir informes públicos. Se debe expresar la información en forma clara y honesta.

Deben crear su reputación profesional sobre el mérito de sus servicios.

No usar equipamiento fiscal o privado para uso personal.

Acrecentar honor, integridad y dignidad de la profesión.

Debe continuar con el desarrollo profesional (Continuar la educación).

Apoyar a sociedades profesionales.

Utilizar el Ingenio para resolver problemas.

Ser consciente de su responsabilidad en su trabajo.

Campos de la ingeniería

Del mar

Ingeniería acuícola
Ingeniería oceánica
Ingeniería naval
Ingeniería Pesquera
Hidrodinámica

Ciencias de la Tierra

Ingeniería agronómica
Ingeniería de minas
Ingeniería geográfica (topografía, geodesia, cartografía)
Ingeniería geológica
Ingeniería geoquímica
Ingeniería del petróleo

Del aire y el espacio

Ingeniería aeronáutica
Ingeniería aeroespacial
Astronáutica

Administrativas y diseño

Ingeniería en derecho
Ingeniería civil
Ingeniería de diseño industrial
Ingeniería comercial
Ingeniería en administración
Ingeniería de la arquitectura
Ingeniería ética
Ingeniería en prevención de riesgos
Ingeniería de la seguridad
Ingeniería industrial
Ingeniería empresarial
Ingeniería en organización industrial
Ingeniería logística
Psicoingeniería
Ingeneria económica

Derivadas de la física y química

Ingeniería física
Ingeniería nuclear
Ingeniería acústica
Ingeniería mecatrónica
Ingeniería automática
Ingeniería de control
Ingeniería en organización industrial
Ingeniería eléctrica
Ingeniería en informática
Ingeniería de telecomunicación
Ingeniería electromecánica
Ingeniería electrónica
Ingeniería de componentes
Ingeniería mecánica
Ingeniería civil
Ingeniería de los materiales
Ingeniería estructural
Ingeniería hidráulica
Ingeniería de infraestructuras viales
Ingeniería de transportes
Ingeniería industrial
Ingeniería química
Ingeniería galvánica
Ingeniería metalúrgica
Ingeniería óptica

Derivadas de las ciencias biológicas y la medicina

Ingeniería agroindustrial
Ingeniería biotecnológica
Ingeniería biológica
Ingeniería biomédica
Ingeniería biónica
Ingeniería bioquímica
Ingeniería farmacéutica
Ingeniería genética
Ingeniería médica
Ingeniería de tejidos

De la agricultura y el ambiente

Ingeniería agroforestal
Ingeniería agrícola
Ingeniería agronómica
Ingeniería forestal
Ingeniería de alimentos
Ingeniería ambiental
Ingeniería sanitaria
Ingeniería de montes
Ingeniería de semillas
Ingeniería en gestión turística

Por objeto de aplicación

Ingeniería automotriz
Ingeniería de la madera
Ingeniería del papel
Ingeniería del petróleo
Ingeniería topográfica
Ingeniería de los residuos
Ingeniería del transporte
Ingeniería de elevación
Ingeniería de minas
Ingeniería minera
Ingeniería militar
Ingeniería textil

De la Ciencia de Sistemas

Ingeniería en informática
Ingeniería de software
Ingeniería de sistemas
Ingeniería en sistemas de información
Ingeniería en sistemas computacionales

Ingenieria Petroleo

2008-06-04T19:47:00.002-04:30

Ingeniería del petróleo

La ingeniería del petróleo es la parte de la ingeniería que combina métodos científicos y artesanales orientados al desarrollo y aplicación de técnicas para descubrir, explotar, desarrollar, transportar, procesar y tratar los hidrocarburos desde su estado natural, en el yacimiento, hasta los productos finales o derivados.

¿Dónde se imparte la carrera de ingeniería de petróleo?

La ingeniería de petróleo se imparte generalmente en las universidades de los países productores de petróleo, destacando la formación de ingenieros de petróleo en las universidades venezolanas LUZ (La Universidad del Zulia), UDO (Universidad de Oriente) y UCV (Universidad Central de Venezuela), que destacan a nivel mundial por la calidad profesional de sus egresados. Igualmente, se está impartiendo la carrera de ingeniería de petróleo en la UNEFA (Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada) Núcleo San Tomé, bajo elevados estándares de calidad académica y exigencia, más de ésta no ha egresado aún la primera promoción de ingenieros de petróleo, también se destacan los egresados de la Universidad de America (Bogotá, Colombia) quienes gozan de reconocimiento a nivel internacional debido a su formación profesional integral.

De igual forma esta carrera es impartida en otros paises importantes petroleros como México, en las escuelas tales como el Instituto Politecnico Nacional (IPN) en su seccion de Ciencias de la tierra y en la UNAM, las cuales se encuentran ubicadas en el centro del país. Así mismo, en el sureste mexicano se encuentra ubicada la Universidad Olmeca (escuela privada), la cual se encuentra localizada entre los campos de petróleo y de gas natural más importantes del país: la sonda de Campeche y el litoral de Tabasco.

Ciencias aplicadas

Los conocimientos y técnicas empleadas por los ingenieros de petróleo proceden de casi todos los campos de la ciencia, y se desarrollan constantemente debido a la incesante búsqueda de recursos y de optimización de la producción. Los principios de la Física y la Química Aplicada son empleados en todas las etapas de la explotación de los hidrocarburos, desde la exploración hasta la conversión de éstos en productos de consumo.

Equipos multidisciplinarios

En la industria petrolera se conforman equipos multidisciplinarios que trabajan en conjunto para encontrar y producir los hidrocarburos entrampados en el subsuelo. Esto ocurre debido a la gran cantidad de problemas y fenómenos que se desarrollan tanto en el yacimiento como en la superficie. El ingeniero de petróleo tiene la capacidad de interpretar los datos recibidos de parte de geólogos, geofísicos, químicos y físicos, y de desarrollar métodos óptimos para el desarrollo de los yacimientos haciendo uso de todas las tecnologías que tenga al alcance.

Campos de la ingeniería de petróleo

Exploración

La tarea de exploración comprende todas las actividades de búsqueda de hidrocarburos. Fundamentalmente se desarrolla mediante la aplicación de métodos de prospección geofísica y la elaboración de mapas de superficie y subsuelo por parte de los geólogos, con la finalidad de inferir sobre la configuración de los estratos del subsuelo y su composición, lo que puede proporcionar claves sobre la existencia de ambientes propicios para la acumulación de petróleo o gas natural.

Los datos que proveen los geólogos son luego analizados por los ingenieros de petróleo, quienes interpretan y «traducen» los datos que reciben, y pueden ordenar la perforación de pozos estratigráficos, cuya finalidad es la de tomar muestras del subsuelo, que serán analizados en laboratorios de física de rocas, y llevar a cabo registros o sondeos con métodos eléctricos, acústicos o nucleares, los cuales serán igualmente interpretados por los Ingenieros de Petróleo especialistas en la disciplina de interpretación de perfiles.

Los pozos exploratorios son perforados posteriormente, dependiendo de los resultados obtenidos de la estratigrafía, para certificar o comprobar la presencia de reservas de hidrocarburos en el subsuelo, que son comercialmente explotables.

Ingeniería de yacimientos

El yacimiento es una unidad porosa y permeable en el subsuelo que contiene en sus espacios porosos hidrocarburos líquidos o gaseosos con características que permiten su explotación comercial.

La ingeniería de yacimientos es una de las partes más importantes en la Ingeniería de petróleo, ya que es el nexo entre el yacimiento o reservorio de petróleo o gas y los sistemas de producción en superficie.

El ingeniero de yacimientos es el encargado de interpretar los resultados de la exploración, estudiar las propiedades de la roca reservorio, y planificar la producción o extracción de sus fluidos. Bajo su responsabilidad se encuentra el desarrollo de prácticas de explotación óptima para cada sistema de hidrocarburos.

Ingeniería de perforación

La ingeniería de perforación aplica conceptos físicos para llevar a cabo hoyos o pozos desde la superficie hasta el yacimiento, con el objetivo de extraer sus fluidos. Debe planificar las rutinas de perforación del hoyo y completación o adaptación del mismo para producir. Debe tomar en cuenta las elevadas presiones y temperaturas a las que está el yacimiento, como también la dureza de los estratos del subsuelo para llevar a cabo sus tareas de manera óptima y los más económica posible. Debido a esto debe estudiar el tipo de lodo a inyectar durante la perforación, con el objetivo de impedir el flujo incontrolado de los fluidos y evitar el derrumbamiento del pozo.

Como también el cemento y el revestimiento a usar para completar el pozo. Mediante pruebas que se desarrollan después de la completación del pozo, determinan la profundidad adecuada a la cual deberá cañonearse, o hacer explotar ciertas cargas con el objetivo de abrir los revestimientos y permitir el flujo de los recursos hacia el interior del pozo.

Ingeniería de producción

La ingeniería de producción se encarga de la aplicación de conocimientos técnicos y científicos hacia el transporte de los recursos desde el yacimiento hasta los puertos o refinerías. Determinan qué método de producción debe ser usado y diseñan y optimizan las instalaciones de superficie para el tratamiento primario de los hidrocarburos, como separadores de fases, tanques de almacenamiento, sistemas de purificación, líneas de flujo y sistemas de bombeo y compresión del petróleo o el gas natural, con el objetivo de llevar el crudo o gas a condiciones específicas a las cuales se puede comercializar o distribuir.

Ingeniería de refinación y petroquímica

Se encargan de la etapa final en la explotación de los hidrocarburos, la cual es la conversión de éstos en productos comerciales de uso común, que abarcan combustibles, medicinas, ropa, cosméticos, entre otros. Esto mediante el sometimiento del crudo a procesos químicos en refinerías o plantas petroquímicas.

El gas natural no necesita ser refinado, debido a que se purifica en las instalaciones de producción y puede ser comercializado inmediatamente. Normalmente se aplican procesos criogénicos que lo convierten en líquido a —163 ºC para su transporte en buques especiales hacia los destinos comerciales.

El ingeniero de petróleo prepara, organiza y controla los trabajos de extracción, almacenamiento y transporte de petróleo y gas natural. Elabora y recomienda los mejores métodos de producción, extracción e inyección. Efectúa estudios geológicos y examina muestras de tierra para determinar las propiedades estructurales estratigráficas de una región. Interviene directamente en los procesos secundarios para la transformación de los hidrocarburos en materias primas para la industria. Realiza la identificación de fallas mediante la lectura de instrumentos.

Ingenieria en Sistemas

2008-06-04T18:42:00.002-04:30

Ingeniería de sistemas

Ingeniería de sistemas es un modo de enfoque interdisciplinario que permite estudiar y comprender a los sistemas, con el propósito de implementar u optimizar sistemas complejos. Puede verse como la aplicación tecnológica de la teoría de sistemas, así como el uso de un enfoque de sistemas a los esfuerzos de la ingeniería, adoptando en todo este trabajo el paradigma sistémico. La ingeniería de sistemas integra otras disciplinas y grupos de especialidad en un esfuerzo de equipo, formando un proceso de desarrollo estructurado.
Una de las principales diferencias de la ingeniería de sistemas respecto a otras disciplinas de ingeniería tradicionales, consiste en que la ingeniería de sistemas no construye productos tangibles. Mientras que los ingenieros civiles podrían diseñar edificios y los ingenieros electrónicos podrían diseñar circuitos, los ingenieros de sistemas tratan con sistemas abstractos con ayuda de las metodologías de la ciencia de sistemas, y confían además en otras disciplinas para diseñar y entregar los productos tangibles que son la realización de esos sistemas.
Otro ámbito que caracteriza a la ingeniería de sistemas es la interrelación con otras disciplinas en un trabajo transdisciplinario.

Ámbito

La ingeniería de sistemas comenzó a desarrollarse en la segunda parte del siglo XX con el veloz avance de la ciencia de sistemas. Las empresas empezaron a tener una creciente aceptación de que la ingeniería de sistemas podía gestionar el comportamiento impredecible y la aparición de características imprevistas de los sistemas (propiedades emergentes). Las decisiones tomadas al comienzo de un proyecto, cuyas consecuencias pueden no haber sido entendidas claramente, tienen una enorme implicación más adelante en la vida del sistema. Un ingeniero de sistemas debe explorar estas cuestiones y tomar decisiones críticas. No hay métodos que garanticen que las decisiones tomadas hoy serán válidas cuando el sistema entre en servicio años o décadas después de ser concebido, pero hay metodologías que ayudan al proceso de toma de decisiones. Ejemplos como la metodología de sistemas blandos (Soft Systems Methodology), la dinámica de sistemas, modelo de sistemas viables (Viable System Model), teoría del Caos, teoría de la complejidad, y otros que también están siendo explorados, evaluados y desarrollados para apoyar al ingeniero en el proceso de toma de decisiones.

La Ingeniería de Sistemas a menudo involucra la utilización de modelos y la simulación de algunos aspectos del sistema propuesto para validar hipótesis o explorar teorías.

Campos cercanos relacionados

Muchos de los campos relacionados podrían ser considerados con estrechas vinculaciones a la ingeniería de sistemas. Muchas de estas áreas han contribuido al desarrollo de la ingeniería de sistemas como área indepentiente.

Investigación de operaciones

La Investigación de Operaciones o (IO) se enseña a veces en los departamentos de ingeniería industrial o de matemática aplicada, pero las herramientas de la IO son enseñadas en un curso de estudio en Ingeniería de Sistemas. La IO trata de la optimización de un proceso arbitrario bajo múltiples restricciones.

Ingeniería de sistemas cognitivos

La ingeniería de sistemas cognitivos es una rama de la ingeniería de sistemas que trata los entes cognitivos, sean humanos o no, como un tipo de sistemas capaces de tratar información y de utilizar recursos cognitivos como la percepción, la memoria o el procesamiento de información. Depende de la aplicación directa de la experiencia y la investigación tanto en psicología cognitiva como en ingeniería de sistemas. La ingeniería de sistemas cognitivos se enfoca en cómo los entes cognitivos interactúan con el entorno. La ingeniería de sistemas trabaja en la intersección de:
Los problemas impuestos por el mundo

Las necesidades de los agentes (humano, hardware, software)
La interacción entre los varios sistemas y tecnologías que afectan (y/o son afectados por) la situación.

Algunas veces designados como ingeniería humana o ingeniería de factores humanos, esta rama además estudia la ergonomía en diseño de sistemas. Sin embargo, la ingeniería humana suele tratarse como otra especialidad de la ingeniería que el ingeniero de sistemas debe integrar.
Habitualmente, los avances en ingeniería de sistemas cognitivos se desarrollan en los departamentos y áreas de Informática, donde se estudian profundamente e integran la inteligencia artificial, la ingeniería del conocimiento y el desarrollo de interfaces hombre-máquina (diseños de usabilidad). .

Ingenieria Civil

2008-06-04T18:18:00.003-04:30

Ingeniería civil

La Rueda de Falkirk en Escocia.La Ingeniería Civil, es la rama de la Ingeniería que aplica los conocimientos de Física, Química y Geología a la elaboración de infraestructuras, principalmente edificios, obras hidráulicas y de transporte, en general de gran tamaño y para uso público.

La ingeniería civil tiene también un fuerte componente organizativo que logra su aplicación en la administración del ambiente urbano principalmente, y frecuentemente rural; no solo en lo referente a la construcción, sino también, al mantenimiento, control y operación de lo construido, así como en la planificación de la vida humana en el ambiente diseñado desde la ingeniería civil. Esto comprende planes de organización territorial tales como prevención de desastres, control de trafico y transporte, manejo de recursos hídricos, servicios públicos, tratamiento de basuras y todas aquellas actividades que garantizan el bienestar de la humanidad que desarrolla su vida sobre las obras civiles construidas y operadas por ingenieros.

Debido a la gran importancia de estas infraestructuras para el desarrollo de un Estado, esta rama de la ingeniería está reconocida en todos los países, independientemente del nombre concreto que se dé a su titulación. En España, por ejemplo, está dividida en dos carreras: Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos (ICCP) e Ingeniería Técnica de Obras Públicas (ITOP), siendo la primera una ingeniería de ciclo largo (nivel académico en titulaciones técnicas equivalente a la licenciatura en las demás) y la segunda una ingeniería técnica o de ciclo corto (nivel académico en titulaciones técnicas equivalente a la diplomatura en las demás), si bien se prevé en un futuro próximo sustituir ambas titulaciones por la de Graduado en Ingeniería Civil en el denominado Proceso de Bolonia.

Historia de la ingeniería civil

Se podría decir que la ingeniería civil comenzo cuando los humanos empezaron a ingeniarse articulos para su vida cotidiana. Los primeros hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir sus alimentos, pieles y construir armas de defensa como hachas, puntas de lanzas , martillos etc. El desarrollo de la ingeniería comenzó con la revolución agrícola (año 8000 a. C.) cuando las tribus dejaron de ser nómadas para cultivar sus productos y criar animales comestibles. Hacia el año 4000 a. C., con los asentamientos alrededor de los ríos Nilo, Éufrates e Indo, se inició la civilización con escritura y gobierno.
Hasta épocas relativamente recientes, bajo el término arquitecto se englobaba a la persona que dominaba los conocimientos arquitectónicos, estructurales, geológicos, hidráulicos... necesarios para la construcción de las obras civiles, militares y máquinas de las distintas épocas; comulga con esta visión los 10 libros de Marco Vitruvio (siglo I a. C.) "De Architectura", en los que se tratan temas hoy día asociados a la moderna arquitectura, la ingeniería civil, militar y mecánica. Es tras el Renacimiento cuando el desarrollo del conocimiento y las nuevas demandas sociales obligan a la especialización de las ramas.
Fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros civiles de la historia

Ingeniería civil contemporánea

La ingeniería civil contemporánea tiene su origen entre los siglos XIX y XX, con el desarrollo de modelos matemáticos de cálculo. Los trabajos de Castigliano, Mohr o Navier entre otros, permitieron abordar analíticamente los esfuerzos internos que se producían en estructuras, caudales y suelos a las que éstas eran sometidas para estimar sus magnitudes. Esto permitió el diseño eficiente de obras civiles.

La ingeniería civil contemporánea en España nace con Agustín de Bethancourt. Agustín de Bethancourt, de origen canario, viaja a París, donde estudia ingeniería civil en la École de Pont et Chausses. A su regreso a España funda la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid en 1802. El objetivo es crear un cuerpo de ingenieros con una elevada formación que pudiera acometer una gran ampliación de la infraestructura civil en la España del siglo XIX.

Ramas de la ingeniería civil

Ingeniería Estructural

Obra Civil: Construcción de una presa en Navarra

Artículo principal: Ingeniería Estructural

La ingeniería estructural se encarga de estimar la resistencia mínima de elementos sometidos a cargas vivas, cargas muertas y cargas eventuales (sismos, vientos, nieve, etc.), procurando un estado de servicio mínimo al menor costo posible.

Ingeniería Geotécnica

Artículo principal: Ingeniería geotécnica

La ingeniería geotécnica se encarga de estimar la resistencia entre partículas del manto terrestre de distinta naturaleza, granulometría, humedad, cohesión, y de las propiedades de los suelos en general, con el fin de asegurar la interacción suelo con la estructura. Además realiza el diseño de la fundación o soporte para edificios, puentes, etc.

Ingeniería Hidráulica

Ingeniería Hidráulica (también conocida como ingeniería de recursos de agua)

Artículo principal: Ingeniería hidráulica
Diseño de canales y obras hidráulicas en general

Ingeniería de Transporte e Infraestructura Vial

Planificación del transporte
Economía del transporte
Diseño y mantenimiento de pavimentos
Diseño de vías ciclistas urbanas
Diseño geométrico de carreteras
Diseño de estacionamientos

Gerencia e Ingeniería de Construcción

Es la rama de la ingeniería civil que se encarga de realizar las estimaciones de cuanto costará determinado proyecto, del tiempo que tardará en realizarse una obra, de tramitar los permisos correspondientes al momento de iniciar un proyecto, de elaborar contratos entre propietario e ingeniero, de realizar inspecciones para corroborar que todo se haga de acuerdo a los planos y especificaciones predeterminados, de realizar el calendario de actividades por el cual se regira el contratista para realizar la obra, de realizar la gerencia del proyecto entre otros aspectos.

Campos de aplicación

Obra civil: construcción de un falso túnel en Burgos.

Su campo de aplicación es muy amplio. Estarían, por ejemplo, las infraestructuras del transporte:

Aeropuertos
Autovías
Carreteras
Vías férreas
Puertos
Puentes
Redes de transporte urbano

Las obras hidráulicas:

Alcantarillado
Azudes
Canales para el transporte de agua potable o regadío
Canales de navegación
Canalizaciones de agua potable
Centrales hidroeléctricas
Depuradoras
Diques
Esclusas
Muelles.
Presas

La intervención sobre problemas de estabilidad del terreno.
Las estructuras que componen las obras anteriores.
Terraplenes
Desmontes
Obras de contención de terreno
Túneles
Zapatas
Pilares
Vigas.
Estribos de puentes

En general, las obras de Ingeniería Civil implican el trabajo una gran cantidad de personas (en ocasiones cientos y hasta miles) a lo largo de lapsos que abarcan desde unas pocas semanas o meses hasta varios años.

Debido al elevado coste de los trabajos que se acometen (piénsese en el coste de una autovía o de una línea de ferrocarril) buena parte de los trabajos que se realizan son para el Estado, o bien para grandes compañías que pretenden la explotación de una infraestructura a largo plazo (autopistas y túneles de peaje, compañías de ferrocarril, etcétera). Sin embargo, sus técnicas son también aplicadas para obras semejantes a las anteriores pero de más pequeña escala, como podrían ser:

La contención de un terreno difícil en la excavación para la cimentación de un edificio.
La ejecución de la estructura de un edificio.

El diseño y ejecución de los sistemas de distribución de agua potable y alcantarillado de una pequeña población (incluyendo las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP), equipos de bombeo, estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR), etc.
El diseño y urbanización de las calles de una pequeña población

Además, son también competencia de un Ingeniero Civil:

La planificación, diseño y control de los sistemas de transporte urbano, incluyendo el diseño de intercambiadores y la creación de nuevas líneas o modificación de las existentes.
Adopción de nuevos sistemas de transporte que no existan en ese momento, como líneas de metro o metro ligero (más comúnmente conocido como tranvía).
Planificación, ejecución y administración de plantas de tratamiento o incineración de residuos y vertederos.

Labores auxiliares de ingeniería (control de calidad, ensayos de laboratorio, supervisión de temas de seguridad y salud).

Mantenimiento de todas las anteriores

De esta forma, un Ingeniero Civil no se limita a las grandes obras de infraestructura, muy raras debido a su elevado coste.

Áreas del conocimiento

Obra civil: retroexcavadora trabajando.

Los conocimientos necesarios para ejercer de ingeniero civil son:

Conocimientos de cálculo de esfuerzos en estructuras ante diferentes solicitaciones (comportamiento de las vigas de un puente ante el paso de un tren, de una presa ante la presión hidrostática del agua que retiene, de una zapata al transmitir el peso de la estructura que sustenta al terreno.

Conocimientos de los materiales que se utilizarán en la ejecución de la obra (resistencia, peso, envejecimiento, etc.).

Conocimientos del comportamiento del terreno ante las solicitudes de las estructuras que se apoyen en él (capacidad portante, estabilidad ante dichas solicitaciones, etc.).

Conocimientos de Hidrología para el cálculo de avenidas o caudales para el diseño de presas o azudes, dimensionamiento de luces de puentes, etc.

Conocimiento de técnicas de cálculo de aforos para el dimensionamiento de las carreteras, etc.
Conocimientos de estética, de historia, de arte, del paisaje, etc.

Y, por supuesto, conocimiento de los procedimientos, técnicas y maquinaria necesarios para la aplicación de los conocimientos anteriores.

En general, existe un gran número de posibles soluciones técnicas para un mismo problema y muchas veces ninguna de ellas es claramente preferible a otra. Es la labor de un Ingeniero Civil conocer todas ellas para descartar las menos adecuadas y estudiar únicamente aquellas más prometedoras, ahorrando así tiempo y dinero. Es también labor del Ingeniero Civil el conocimiento de las posibles formas de ejecución de la solución adoptada o de la maquinaria disponible para ello. Debe, además, tener los conocimientos necesarios para evaluar los posibles problemas que se puedan presentar en la obra y adoptar la decisión correcta, considerando, entre otros, aspectos de carácter social y medio ambiental.

Por todo ello, además de una sólida formación, es vital en la labor de un Ingeniero Civil una dilatada experiencia laboral, que le permita reconocer a simple vista el problema y adoptar soluciones que hayan demostrado su fiabilidad en el pasado.

Praxis de la Ingeniería Civil

Obra civil: metro ligero en Bilbao.

El trabajo de un Ingeniero Civil comienza al advertirse una determinada necesidad (un nuevo dique en un puerto, la ampliación o construcción de una carretera, una presa que de continuidad y estabilidad al caudal de un río…). En esta etapa de planificación, los ingenieros civiles trabajan en forma integrada con otros profesionales y autoridades nacionales o locales con poder de decisión.

Entra entonces el trabajo de recopilación de los datos necesarios para el diseño de una solución a dicha necesidad, datos que pueden ser topográficos (medición de la superficie real del terreno), hidrológicos (pluviometría de una cuenca, caudal de un río, etc.), estadísticos (aforos de las carreteras o calles existentes, densidades de población), etcétera.

Para esta finalidad los diseños de las obras y sistemas más complejos se hacen en varias etapas. La primera etapa denominada de pre-factibilidad, se encarga de analizar el mayor número de soluciones posibles. Es en esta etapa en la cual los organismos competentes decidirán por ejemplo: el emplazamiento de un puerto, el trazado general de una carretera o tomarán la decisión respecto a si construir una vía férrea para transporte de minerales o un mineroducto. Para la toma de decisiones se consideran, entre otros, los siguientes puntos de vista: dificultad de la obra; costo de la obra; impacto ambiental producido por la obra. El estudio de pre-factibilidad involucra un equipo multidisciplinar de técnicos, donde además de ingenieros civiles participan ingenieros eléctricos, mecánicos, geólogos, economistas, sociólogos, ecologistas. Como resultado de esta fase se escogen 2 ó 3 soluciones para detallarlas en la etapa siguiente.

En la siguiente etapa, llamada factibilidad técnico- económica, ya se avanza mucho en los detalles constructivos, en la determinación de los costos, en el cronograma de construcción y en el flujo de caja necesario para la ejecución de la obra. En esta etapa tienen mucho peso las investigaciones de campo para detectar dificultades específicas relacionadas con la geología de las áreas en las que se intervendrá, y se detallarán los impactos ambientales, incluyendo tanto la parte física como la biótica y la social. En general es en esta fase que se escoge la solución definitiva, que será detallada en la etapa de diseño definitivo o proyecto ejecutivo.

Viene entonces el trabajo real sobre el terreno: acondicionar éste para que sea capaz de soportar las estructuras que se van a construir sobre él (llegándose en ocasiones a sustituir el terreno por otro de mayor capacidad portante si el existente no cumple las condiciones necesarias), movimientos de tierras (desmontes y terraplenes), construcción de las estructuras (pilotes, zapatas, pilares, estribos, vigas, muros de contención…)…

Sin embargo, todos estos pasos rara vez se dan de forma fluida ni, mucho menos, competen a un mismo equipo de Ingeniería. Así, a menudo son los ingenieros de la Administración correspondiente los que detectan la necesidad que se tratará de solventar, mientras que en otras ocasiones la obra viene incluida dentro de un plan de actuación político (no siempre con una clara justificación técnica).

Si la obra a acometer es de gran envergadura la Administración no la ejecuta, sino que sus ingenieros elaboran un anteproyecto que es sacado a subasta pública. Entonces son los ingenieros de las diferentes empresas constructoras los que, a partir de las prescripciones técnicas del anteproyecto, elaboran diferentes alternativas. Las alternativas ofrecidas por las constructoras pueden ser muy distintas al anteproyecto y entre sí, pues cada empresa hace uso de la maquinaria y procedimientos que le son más conocidos, y la Administración elegirá la más barata de las opciones que cumplan las exigencias.

Los ingenieros que lleven a cabo la obra no tienen por qué ser (ni, generalmente, son) los que la hayan diseñado. La empresa constructora puede decidir también subcontratar diferentes trabajos a otras empresas, con lo que puede llegar a haber a diferentes empresas para una misma obra (una ejecuta los movimientos de tierras, otra las estructuras de hormigón…) cada una con su correspondiente departamento de Ingeniería y su correspondiente equipo de Ingenieros en obra.

Muy a menudo, debido a lo imprevisible del terreno se producen problemas a pie de obra que obligan a realizar modificaciones en el proyecto; en otras ocasiones la Administración puede decidir variar algunas condiciones o exigencias a medida que la obra se desarrolla y se observan problemas o posibilidades que no se habían estudiado o que en el momento en que se elaboró el anteproyecto no se consideraron importantes. Puede ocurrir que una nueva infraestructura obligue a hacer modificaciones o surja la posibilidad de que dos obras diferentes, construidas por empresas diferentes (por supuesto con diferentes equipos de Ingenieros) sean ejecutadas en conjunto….

Todo esto puede dar idea de la gran cantidad de variables que afectan al trabajo de Ingeniería Civil. Por suerte, las obras de gran envergadura son raras, y más frecuentemente el Ingeniero Civil se limita a la supervisión de la obra y a la toma de decisiones concretas en problemas concretos que no afectan al desarrollo o presupuesto general de la obra. Así, trabajos como la contención de un terreno de características habituales, la colocación de una viga pretensada o la ejecución de un firme son trabajos rutinarios que no implican cambios significativos en el proyecto.