HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

La historia de la civilización es en cierto modo, la de la ingeniería: largo y Arduo esfuerzo para hacer que las fuerzas de la naturaleza trabajen en bien del hombre. Pero el desarrollo de la ingeniería civil, comenzó cuando el hombre dejo de ser nómada y buscando la forma agrícola hace 8000 Años A.C, donde buscaban un lugar fijo para vivir, cultivar y criar sus animales.

Los primeros ingenieros fueron arquitectos, que construyeron muros para proteger las ciudades, y construyeron los primeros edificios para lo cual utilizaron algunas habilidades de ingeniería. Aparecen los ingenieros Militares encargados de defender las zonas de cosecha y las ciudades. Se destaca la importancia que la comunicación ha tenido en el desarrollo, Así las poblaciones ubicadas a lo largo de rutas comerciales desde China a España progresaron más sus economías y las ciudades fueron más seguras por ese avance de sus muros.

INGENIERIA EGIPCIA:

Los egipcios  han realizaron algunas de las obras más grandiosas de la ingeniería de todos los tiempos, como el muro de la ciudad de Menfis, esta cuidad está ubicada en el norte del Cairo. Una de las mejores obras de la ingeniería civil en el Egipto fueron las pirámides del faraón Keops la cual fue la mayor de todas, tenía 230.4 m por lado en la base cuadrada y originalmente medía 146.3 m de altura. Contenía unos 2 300 000 bloques de piedra, de cerca de 1.1 toneladas en promedio, teniendo en cuenta el conocimiento limitado de la geometría y la falta de instrumentos de ese tiempo, fue una proeza notable. Al día siguiente de su muerte, se honró a Imhotep por su obra, inscribiendo su nombre en la lista de dioses egipcios. Es interesante que la construcción de pirámides, que comenzó alrededor de 3000 a. de J.C., duró solamente unos cien años.

En estos tiempos no se conocían métodos de polea ni de tomillos solo usaban la palanca como tal, sin embargo, usaban el plano inclinado o rampas alrededor de la pirámide, hasta soterrarla. Se creía que ellos tuvieron adelantos tecnológicos por lo que se cree que recibieron tecnologías avanzadas que las que existe hoy, ahí que afirmar que las estructuras que construyeron fueron innovadoras y fueron hechas a piedra con fuerza bruta y el tamaño.

También crearon otros sistemas, como acueductos diques y sistemas de complejos de irrigación, hoy en día se siguen utilizando esos sistemas.

INGENIERÍA MESOPOTAMICA

Esta cultura avanzo con la ayuda del agua, donde hoy en día es el norte de Irán, se asentaron al pie del rio Tigris y el Éufrates, al inicio de su historia, los sumerios, construyeron murallas para las ciudades y templos. La mayoría de sumerios fueron superados por árabes nómadas que se adaptaron como campesinos. Cuando los habitantes de Mesopotamia aprendieron a irrigar sus tierras y a amurallar sus ciudades, volvieron a construir templos.

Este pueblo se basó en la ingeniería militar donde inventaron la torre de asalto, que se convirtió en una pieza muy importante en la parte militar durante dos mil años hasta que llego la invención del cañón que la hizo obsoleta. En el año 2000 A.C, los mesopotámicos lograron domesticar el caballo como medio de trasporte y la cual servía para cabalgar, lo que los llevo a una ventaja militar y de allí inventaron la caballería militar. Se puede decir, que ellos tuvieron las mismas visiones como los Egipcios de ver una cuidad prospera e innovadora.

INGENIERIA GRIEGA:

En los años 1400 A.C, en la cuidad antigua de micenas, Grecia; mejoraron los sistemas de irrigación donde siguieron a los egipcios, pero allí mismo habían mejorado sus materiales y mano de obra fue mejor. En esta época los ingenieros desarrollaron  ideas ajenas que su forma de creatividad e inventiva.

En los años 440 A.C, los griegos construyeron los templos de la Acrópolis, monte rocoso que miraba a la cuidad de Atenas. Esta estructura en sus bigas utilizaba hierro y mármol dándose a conocer el primer uso del metal como un componente importante en una edificación. En esos tiempos no había un título que los llamara ingenieros; se les llamaba “Arquitekton”, que quería decir como tiempo de aprendiz en métodos de construcciones en edificios públicos.  Esto era más un adiestramiento “practico” como se llama en este método de aprendizaje.

Se decía que la mecánica fue el primer texto conocido en ingeniería, en estos artículos estudiaron los conceptos importantes de la ingeniería, como la teoría de la palanca. Los griegos hicieron la mayor aportación en la ingeniería fue el descubrimientos de la propia ciencia; Platón y su alumno Aristóteles aportaron a la ciencia de está hablando  de su física, sin embargo, es necesario establecer una distinción entre sus ideas en la filosofía de la ciencia y la innovación en la ingeniería, de esta manera este papel de la ciencia e ingeniería aparece ya en Grecia.

Es importante notar que la topografía, como la desarrollaban los Griegos y luego los Romanos, se consideraba la primera ciencia aplicada en ingeniería, y será la única como ciencia aplicada durante los veinte siglos siguientes de la humanidad.

 Los griegos tuvieron ventajas al utilizar el acero como arma considerable  en comparación de otras armas. Las opciones militares fueron muy importantes, porque produjeron un arma mortal de esa época llamada el castillete, diseñado por un ingeniero Eplmaco, de nueve pisos de altura total entre los 30 y los 45 metros de altura, entre de ella había un tanque de agua y cubetas para apagar los fuegos que lo incendiaban, fue un arma muy usada en esa época hasta que llego, el cañón hizo que las murallas perdieran su efectividad como una línea de defensa.

Unos de los ingenieros reconocidos es Arquímedes, un excelente matemático y hábil ingeniero, realizo muchos descubrimientos importantes en las áreas de geometría plana y sólida; tal como una estimación más exacta de leyes para encontrar los centros de gravedad de las figuras planas y de allí determino las leyes de las palancas y demostró matemáticamente.

Se puede hablar que Arquímedes hizo avances muy importantes para la ingeniería, tal como “El tomillo de Arquímedes”, donde consiste en una hélice encerrada dentro de un tubo y que se hace girar para levantar agua; hoy en día después de varios siglos, en los sistemas hidráulicos y de la minería se utiliza este método ingenioso. Arquímedes fue un pionero para la ingeniería, donde, fue constructor de barcos y fue un gran astrónomo. Arquímedes fue una de las grandes mentes de todos los tiempos.

INGENIERA ROMANA:

Los romanos fueron pioneros para la ingeniería civil, tenían en común con sus colegas de las antiguas sociedades de las cuentas hidrográficas de Egipto y Mesopotamia, que con los ingenieros griegos, los romanos utilizaron métodos simples como el trabajo de los esclavos y tiempo para producir extensas mejoras prácticas para el beneficio del imperio.

En su mayor parte del imperio tenía un diseño de construcción con obras tales como acueductos, carreteras, puentes y edificios públicos.

Se construyeron acueductos siguiendo la esencia del mismo diseño, que usaban arcos semicirculares de piedra montada sobre una hilera de pilares, cuando un acueducto cruzaba una cañada, con frecuencia requería niveles múltiples de arcos.

Los romanos usaron plomería de plomo y luego comenzaron a sospechar que no eran salubre, sin embargo, el envenenamiento por plomo no se diagnosticó específicamente sino hasta que Benjamín Franklin escribió una carta en 1768 relativa a su uso. Hay que ver que los romanos fueron un pueblo importante para Europa, por su innovadora forma de construir y la forma de organizar el pueblo.

INGENIERA ORIENTAL:

Después de la caída del imperio Romano, el desarrollo ingenieril se trasladó a india y china. Los hindúes eran diestros para manejar el hierro y donde poseían la mejor técnica de hacer acero en esas épocas mejor que los romanos, durante unos dos siglos, la capital mundial de la ciencia fue Jundishapur.

En el occidente se da a conocer el sistema numérico indio, que desde entonces hemos llamado números arábigos, gracias a un monje mesopotámico llamado Severo Sebokht hace aproximada mente 700 D.C.

Unas de las infraestructuras más importantes de oriente fue la muralla china que duro más de mil años en hacerla a pesar de los invasores siguieron con la obra sin límite de tiempo con determinación y paciencia, hicieron una de las mejores estructuras en el mundo, donde se convirtieron en ser los primeros en hacer puentes, con características únicas.

Gracias a estos avances los chinos lograron hacer puentes con bambús, de allí se dieron cuenta que serbia como papel también. Los arábigos aprendieron de los chinos hacer la pólvora y el papel donde la química comenzó a aparecer y se expandió por el resto de Europa.

INGENIERÍA EUROPEA:

En la edad media, donde abarco aproximada mente desde 500 D.C, la cual se denominó Oscurantismo; al periodo que media entre el año 600 y el 1000

D.C, durante este periodo no existieron las profesiones de ingenieros o arquitecto.

Los artesanos, tales como los albañiles maestros quedaron en remplazo de los ingenieros. La época de “oscuridad” era predominante por la religión, quienes tenían los poderes daban importancia a la ciencia e ingeniería. En esa época las personas eran conservadoras, cuidaban lo que estaba hecho, sin embargo más adelante, comenzaron a jugar con el método científico de la naturaleza como tal, donde aparece el movimiento de las cosas, la fuerza y la gravedad recibieron atención en plena edad Media y más adelante.

Uno de los acontecimientos de esta época fue el renacimiento que significaba volver literalmente, comenzó en Italia durante el siglo XV. El redescubrimiento de los clásicos aprendizajes de la antigüedad, ayudarían a una reevaluación de los conceptos científicos. Uno de los límites obvios del desarrollo de la ingeniería ha sido la facilidad con que se podían comunicar y comprar los pensamientos.

Las obras en Europa comenzaron avanzar en el siglo XV, donde fueron trascendentales en el pensamiento ingenieril, de allí la gente comenzó a pensar que deberían de tener una profesión. Los ingenieros comenzaron a tomar fama por ser una profesión exitosa y con buena paga, uno de esos fue Filippo Brunelleschi fue un ingeniero bien conocido de principios de 1400, y como la mayoría de los ingenieros bien conocidos del renacimiento, era ingeniero militar y civil, al igual que arquitecto y artista, uno de sus aportes fue el dibujo de la perspectiva.

En 1514, el papa Paulo III tuvo que resolver el problema de sustituir al arquitecto Bramante después de su muerte, ocurrida durante la reconstrucción de la basílica de San Pedro, se eligió a un ingeniero llamado Miguel Ángel Buonarroti, para concluir el proyecto.

En el periodo medieval se empleaban armaduras para soportaban los techos, pero estas se caían, debido a sus métodos empíricos en el diseño de miembros estructurales, donde tenían la fama de que se desplomaran esto ocurría en las catedrales. Se dice que Andrea Palladio el primer ingeniero que comprendió las fuerzas de las armaduras, diseño puentes para Venecia en 1570, en que todos los miembros del puente tenían un propósito útil.

Uno de los descubrimientos en la historia de la ingeniería mecánica lo realizo Simón Stevin en Holanda, a fines de la década de 1500, que consistía en el “triángulo de las fuerzas”, permitió a los ingenieros manejar fuerzas resultantes que actuaban en los medios estructurales. Stevin desarrollo en método sobre fracciones y también realizo trabajos que llevaron al desarrollo del sistema métrico.

Los descubrimientos matemáticos tuvieron lugar por sus descubrimientos, donde Fermat y Descartes descubrieron independientemente la geometría analítica. Aproxima menté en 1622, un sacerdote ingles realizo la primera regla de cálculo basada en la suma de logaritmos para obtener el producto de dos números.

Descartes y Leibniz descubrieron en forma independiente el cálculo diferencial, Newton descubrió el cálculo integral; luego descubrió la relación recíproca entre los cálculos diferencial e integral.

Jean Baptiste Colbert fue ministro de Luis XIV y estableció la primera escuela formal de ingeniería en 1675. El Corps du Genie, como eran conocidos, eran ingenieros militares entrenados por Sebastien le Prestre de Vauban, ingeniero militar francés muy conocido.

John Smeaton fue el primero en darse el título de ingeniero “civil” para señalar que no era ingeniero militar, donde él era el líder de un grupo de ingenieros.

En 1795, Napoleón autorizó el establecimiento de la fcole Poly-technique, que fue la primera de este tipo de escuelas que aparecieron en Europa durante el siglo XIX. Otras siguieron, tales como el Eidgenos-sisches Polytechnicum en Zurich en 1855, las escuelas politécnicas en Delft en 1864, y otras en Chemnitz, Turín y Karlsruhe. En 1865 se fundó el Massachusetts Institute of Technology, el primero de su tipo en los Estados Unidos.

Las principales fuentes de energía en la época medieval fue el agua, el viento y los animales, las colas de los abanicos se inventó hasta el siglo XVIII, mediante engranajes mantenía orientadas las palas principales de los molinos de viento siendo uno de los primeros dispositivos autorregulados conocidos de la historia de la ingeniería.

Thomas Savery tuvo el gran mérito de idear la máquina de vapor, aunque otros anteriores a él aportaron ciertos adelantos menores en ese campo. En 1698 recibió una patente por un dispositivo operado por vapor para drenar minas; lo anunció en un libro que escribió más tarde, y que intituló Tire Mines Friend. En 1712, Thomas Newcomen mejoró mucho la máquina de vapor, la que también se usaba para bombear agua de una mina. Estas primeras máquinas eran muy deficientes, aunque representaban el desarrollo inicial de la energía a partir de máquinas térmicas. Es difícil imaginar el punto en que estaría nuestra civilización en la actualidad sin esas máquinas.

Antes de la máquina de vapor hubo toda una serie de adelantos científicos en el siglo XVII. Robert Boyle estudió la elasticidad del aire y descubrió la ley que relaciona la temperatura, presión y volumen, que hoy día lleva su nombre.

Robert Hooke experimentó con la elasticidad de los metales y descubrió la ley de la elasticidad que también lleva su nombre. Christian Huygens determinó las relaciones de la fuerza centrípeta y Sir Isaac Newton estableció las tres leyes básicas del movimiento.

Siguiendo a Newcomen, James Watt hizo tales mejoras significativas a la máquina de vapor, que con frecuencia se le atribuye parcialmente la invención inicial, junto con Savery y Newcomen. Durante un experimento en 1782, encontró que un “caballo de cervecería” desarrollaba 33 000 pies libra (unos 44

700 joules) por minuto, iguales a 1 caballo de fuerza. A la fecha todavía se usa esta equivalencia.

En 1804, Richard Trevithick fue el primero en lograr que una locomotora de vapor corriera sobre rieles. Más tarde demostró que las ruedas lisas podían correr sobre rieles lisos si las pendientes no eran demasiado excesivas. Una de las locomotoras de Trevithick se exhibió en una vía circular en Londres en

1808, pero descarriló y volcó. Se habían pagado tan pocos chelines por verla, que no se volvió a colocar sobre la vía.

George Stephenson, después de ser empleado como vaquero, sirvió como fogonero de una máquina de vapor y luego como cuidador de una máquina de bomba. A los treinta y dos años, construyó su primera locomotora de vapor, y luego abogó insistentemente por la enmienda a un acta, aprobada en 1821, para que se empleara la locomoción a vapor en vez de caballos en un ferrocarril que correría desde Stockton hasta la mina de carbón de Willow Park.

Utilizó el riel de 1.42 m que se había usado anteriormente para vagones tirados por caballos. Todavía, este calibre de vía es el de uso más común en todo el mundo. Como sabemos, después del desarrollo de los sistemas ferroviarios en Europa y América, los adelantos ingeniería se sucedieron a una tasa cada vez más creciente. La primera mitad del siglo xx produjo un número casi increíble de avances en ingeniería, al grado de que queda poca duda sobre que las dos guerras mundiales fueron catalizadores de gran parte de ese progreso.

La invención de los autos y los aviones fueron factores significativos en el desarrollo ingenieril del siglo XX, los inventos de Thomas Edison, que hicieron la industria de la energía, y el invento de Lee De Forest de la válvula electrónica o tubo al vacío, que consideraron grandes avances a la industria de las comunicaciones la cual fueron acontecimientos muy importantes para el desarrollo de la humanidad. Hasta 1880, la ingeniería fue civil o militar, mientras que hasta esa fecha había sido ambas cosas simultáneamente.