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PASANTÍA EN FH INGENIERÍA S.A.S. PARA DIBUJO, MODELAMIENTO
ESTRUCTURAL Y ACTIVIDADES AUXILIARES DE INGENIERÍA
AUTOR
CHRISTIAN SEBASTIAN CAGUA MORENO
CÓD.: 20132379041
INFORME FINAL DE PASANTÍA
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES
BOGOTÁ D.C.
2018
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PASANTÍA EN FH INGENIERÍA S.A.S. PARA DIBUJO, MODELAMIENTO
ESTRUCTURAL Y ACTIVIDADES AUXILIARES DE INGENIERÍA
AUTOR
CHRISTIAN SEBASTIAN CAGUA MORENO
CÓD.: 20132379041
DIRECTOR
HECTOR ALFONSO PINZON LOPEZ
INFORME FINAL DE PASANTÍA
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES
BOGOTÁ D.C.
2018
HOJA DE ACEPTACIÓN
3
Bogotá D.C, 02 de mayo de 2018
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
FIRMA DIRECTOR DE TRABAJO DE
GRADO
ING. HECTOR ALFONSO PINZÓN
FIRMA JURADO
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TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE IMÁGENES ............................................................................................ 6
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 8
JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................... 9
1. OBJETIVOS .................................................................................................... 10
1.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 10
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ..................................................................... 10
2. EMPRESA VINCULANTE............................................................................... 11
3. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................. 12
3.1. DIBUJO ESTRUCTURAL ......................................................................... 12
3.2. MODELAMIENTO ESTRUCTURAL ......................................................... 12
3.3. ACTIVIDADES AUXILIARES DE INGENIERÍA. ....................................... 14
4. ACTIVIDADES REALIZADAS ......................................................................... 15
4.1. INDUCCIÓN ............................................................................................. 15
4.1.1. Aspectos generales del sitio del trabajo: ............................................ 15
4.1.2. Organización de la información para los proyectos. ........................... 15
4.1.3. Herramientas disponibles. .................................................................. 16
4.1.4. Estándares de dibujo de FH INGENIERÍA S.A.S. .............................. 16
4.1.5. Esquema de trabajo ........................................................................... 22
4.2. MODELACIÓN ESTRUCTURAL. ............................................................. 22
4.3. DIGITALIZACIÓN DE PLANOS. ............................................................... 26
4.3.1. Plano de detalles típicos y generales ................................................. 26
4.3.1. Planta de localización general: ........................................................... 26
4.3.2. Planta de cimentación. ....................................................................... 27
4.3.3. Planta(s) Estructurales(s) de vigas aéreas. ........................................ 28
4.3.4. Planta de cubierta .............................................................................. 29
4.3.5. Cortes, vista o alzado: ........................................................................ 30
5
4.3.6. Planos de detalles adicionales ........................................................... 31
4.3.7. Despiece de elementos estructurales en concreto y diseño de
conexiones para metálicas. ............................................................................ 32
4.4. ACTIVIDADES AUXILIARES DE INGENIERIA. ....................................... 33
5. RESULTADOS OBTENIDOS. ........................................................................ 35
5.1. MODELACIÓN ESTRUCTURAL: ............................................................. 35
5.2. DIBUJO DE PLANOS ESTRUCTURALES ............................................... 36
5.2.1. Planos de detalles típicos y generales ............................................... 37
5.2.2. Plano de localización general ............................................................. 37
5.2.3. Plano de cimentación ......................................................................... 37
5.2.4. Plano de vigas aéreas ........................................................................ 37
5.2.5. Plano de cubierta ............................................................................... 37
5.2.6. Planos para cortes e isométricos ....................................................... 38
5.3. TRABAJO DE OFICINA DE INGENIERÍA. ............................................... 38
6. DEBILIDADES Y DIFICULTADES DEL PASANTE ........................................ 40
7. IMPACTOS DE LA PASANTÍA ....................................................................... 41
7.1. APORTE A LA EMPRESA ........................................................................ 41
CONCLUSIONES .................................................................................................. 47
BIBLIORAFIA ......................................................................................................... 48
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TABLA DE IMÁGENES
Imagen 1 Nomenclatura de layers FH Ingeniería S.A.S. ....................................... 17
Imagen 2 Capas en DWG ...................................................................................... 18
Imagen 3 Estándares de dibujo FH Ingeniería ....................................................... 18
Imagen 4 Estándares para Nomenclatura de refuerzo. ......................................... 19
Imagen 5 Rótulo FH Ingeniería S.A.S .................................................................... 19
Imagen 6. Espacio para logo del cliente. ............................................................... 19
Imagen 7 Logo de FH Ingeniería. .......................................................................... 20
Imagen 8. Información del diseñador ..................................................................... 20
Imagen 9.Formato de control de cambios .............................................................. 20
Imagen 10. Código Contrato .................................................................................. 20
Imagen 11. Espacio para nombre del proyecto ..................................................... 21
Imagen 12. Título del Plano. .................................................................................. 21
Imagen 13. Información General del plano ............................................................ 21
Imagen 14. Interfaz del programa ETABS ............................................................. 23
Imagen 15. Determinación de unidades para el dibujo. ......................................... 23
Imagen 16. Definición de la Grilla .......................................................................... 24
Imagen 17. Estructura Modelada en ETABS ......................................................... 24
Imagen 18. Definición de cargas ............................................................................ 25
Imagen 19 Asignación de cargas. .......................................................................... 25
Imagen 20. Definición de combinaciones de carga ................................................ 26
Imagen 21. Ejemplo Plano detalles ........................................................................ 27
Imagen 22. Ejemplo Plano de localización. ........................................................... 27
Imagen 23. Ejemplo Planta de cimentación ........................................................... 28
Imagen 24. Ejemplo Planta intermedia de vigas aéras .......................................... 28
Imagen 25. Ejemplo planta intermedia de vigas aéreas 2 ..................................... 29
Imagen 26.Ejemplo planta de cubierta oficinas...................................................... 29
Imagen 27. Ejemplo corte de escaleras. ................................................................ 30
Imagen 28. Ejemplo Vista A-A Plataforma ............................................................. 30
Imagen 29. Corte B-B Oficinas .............................................................................. 31
Imagen 30. Ejemplo detalles escalera de gato y barandas .................................... 31
Imagen 31. Ejemplo detalles de conexiones .......................................................... 32
Imagen 32. Ejemplo Plano de despiece. ................................................................ 33
Imagen 33. Despiece de muros de contención. ..................................................... 33
Imagen 34. Tabla de contenido de memoria de cálculo FH ................................... 38
7
Imagen 35. Cálculo de acero de refuerzo. ............................................................. 39
Imagen 36. Interfaz principal del programa ............................................................ 41
Imagen 38. Módulo de nuevo proyecto: Paso 1. Agregar nuevo proyecto. ............ 42
Imagen 38. Módulo de nuevo proyecto: Paso 2. Verificación de registro exitoso. . 42
Imagen 40. Validación negativa por ingresar un proyecto ya existente en la base
de datos ................................................................................................................. 43
Imagen 41. Módulo Nueva entrega ........................................................................ 43
Imagen 42. Ingresar los datos de las entrega ........................................................ 44
Imagen 40. Validación negativa por ingresar un proyecto no existente en la base
de datos ................................................................................................................. 44
Imagen 43. Validación negativa por volver a hacer la entrega en la misma Rev. .. 45
Imagen 43. Módulo de consulta .......................................................................... 45
Imagen 44. Búsqueda de entregas ....................................................................... 46
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INTRODUCCIÓN
La universidad distrital Francisco José de Caldas se ha caracterizado por su
excelencia en aspectos como la ética, la academia y el crecimiento profesional de
sus egresados, para ello ofrece múltiples carreras con diferentes enfoques
pedagógicos que le brindan al estudiante una formación integral, ofreciéndole así
herramientas prácticas al futuro profesional, para desarrollarse de forma óptima en
un espacio laboral.
Con el fin de culminar su proceso de formación, se le ofrece al estudiantado
diferentes modalidades de grado (entre ellas: la monografía, espacios académicos
de profundización, pasantía, proyectos de emprendimiento, entre otros). Cada una
ofertada para que el joven universitario escoja la que considere mejor para
culminar su formación.
Así pues, para obtener el título de tecnólogo en construcciones civiles, se optó por
la modalidad de pasantía, la cual brinda una oportunidad ideal, no solo de poner
en práctica todos los conocimientos adquiridos, sino que también adquirir
satisfactoriamente muchos más por parte de la experiencia, la observación y el
quehacer profesional. Para ello se inicia el proceso prestando los servicios
auxiliares de ingeniería a la empresa FH ingeniería S.A.S. que se ocupa en diseño
y consultoría estructural. Esta empresa brinda al pasante conocimiento y
experiencia en temas de dibujo, modelamiento estructural y actividades auxiliares
de ingeniería.
Una vez terminados los 3 meses de pasantías es pertinente, no solo hacer una
evaluación, sino que también una retroalimentación, en la que se muestre los
conocimientos adquiridos en el tiempo que se estuvo realizando el proceso de
formación práctica.
Para concluir, el objetivo principal de este documento es exponer los
conocimientos prácticos adquiridos, por ello se optará con hacer una relatoría en
la que se explica el proceso de formación que se llevó a cabo, el cual consta de
una contextualización general de la empresa y una descripción de las actividades
realizadas como auxiliar, para finalmente dar un consolidado de objetivos
alcanzados, los impactos, y finalmente las conclusiones que dan lugar a formular
una solución práctica a uno de los problemas observados durante el desarrollo de
la misma.
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JUSTIFICACIÓN
Actualmente en el mercado laboral colombiano, un joven que sale como egresado
se ve enfrentado a un mundo completamente nuevo, por lo que es difícil adaptarse
a la vida laboral. Esto no solo dificulta el ingreso de los jóvenes egresados a la
vida profesional, sino que también margina a este grupo de nuevos profesionales,
es allí donde reside la importancia de la pasantía pues da un pequeño empujón
que eventualmente se traduce como una transición entre el proceso académico y
la vida práctica del profesional, llenando al estudiante de herramientas para
empezar de nuevo su proceso de formación que en este caso va ligado a la vida
profesional.
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1. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVO GENERAL
Desempeñar eficientemente las actividades de dibujo, procesos iníciales de
modelamiento estructural, y actividades auxiliares de ingeniería para
proporcionar soluciones a problemas civiles específicos del cliente por medio de
las pasantías prestadas en la empresa FH Ingeniería S.A.S.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Utilizar los conocimientos teóricos adquiridos en la universidad, especialmente
en cuanto a la lectura y planteamiento de planos, cantidades de obras, costos y
presupuestos y el desarrollo de los demás documentos técnicos.
Aprender y utilizar los estándares técnicos de calidad que requiere la
presentación de documentos técnicos.
Adquirir conocimiento básico sobre modelamiento estructural por medio del
estudio de las bases teóricas usadas en el software y así garantizar un uso
correcto y eficiente de estas herramientas.
Mejorar y Afianzar las bases teóricas adquiridas como estudiante de tecnología
en construcciones civiles en cuanto al uso de programas especializados de
ingeniería por medio de técnicas prácticas que faciliten el desarrollo eficiente de
dibujo.
Identificar las debilidades que se presentan durante la pasantía y de esta
manera crear técnicas para superar las debilidades.
Analizar los procedimientos que requieren atención en la empresa para de esta
manera plantear una solución a estos.
Demostrar un excelente desempeño en la empresa con el fin de dejar en alto el
nombre de la universidad, y de la misma manera buscar la posibilidad de una
vinculación laboral.
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2. EMPRESA VINCULANTE
La empresa cuya razón social es FH Ingeniería S.A.S es una organización de
sociedades por acciones simplificadas, que se desempeña con excelencia en
temas de consultoría estructural (estudios y diseños para construcciones civiles).
Cuyo representante legal y gerente general es el Ingeniero Civil Magister en
Ingeniería estructural Fredy Alfonso Herrera Castiblanco, egresado como
ingeniero civil de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá, y Especialista
en estructuras de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.
Esta empresa realizó un convenio con la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas, con el fin de hacer una vinculación de estudiantes de tecnología e
ingeniería civil para desarrollar sus pasantías en dicha empresa, cumpliendo con
las exigencias y condiciones exigidas por la universidad y garantizando
condiciones óptimas en las que el pasante tiene las herramientas necesarias para
llevar satisfactoriamente su modalidad de grado.
La empresa cuenta actualmente con 100 proyectos realizados, la mayoría de ellos
enfocado en el diseño de estructuras, tales como edificaciones (metálicas o en
concreto reforzado), pontones, puentes, estructuras de contención y análisis de
vulnerabilidad patológica desde el punto de vista estructural. Su experiencia es a
nivel nacional desarrollando proyectos en la guajira (hangares para el cerrejón),
norte de Santander (muros de contención en Ocaña, Norte de Santander), Nariño
(estructuras de contención puentes y pontones en vía Sandona-Pasto), la sabana
de Bogotá (obras de contención para la POB), Ibagué (instalaciones industriales
de federal), entre otros proyectos, de la misma manera se desenvuelve en ámbitos
internacionales desarrollando proyectos de consultoría en Ecuador y Perú.
Así pues, FH Ingeniería S.A.S. es una empresa que brinda condiciones técnicas,
organizacionales y de experiencia que garantiza el desarrollo óptimo de las
pasantías, y brindará al estudiante una experiencia enriquecedora con una
adquisición garantizada de conocimiento.
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3. MARCO CONCEPTUAL
Entre las actividades realizadas en la empresa están: Dibujo estructural,
Modelamiento estructural, planteamientos técnicos de soluciones estructurales
bajo la tutoría del Ingeniero, redacción y manejo documental de memorias de
cálculo, y demás actividades
3.1. DIBUJO ESTRUCTURAL
El dibujo estructural abarca la preparación de los dibujos, diseños y trabajos para
edificios, puentes, estructuras de contención entre otros, y figura como un extenso
campo para el dibujante. El dibujante de estructuras debe estar familiarizado con
los principios del diseño estructural, materiales de construcción, procesos
constructivos, entre otros.
Por lo general, el ingeniero civil diseñador determina las formas de una estructura,
así como las características de los elementos que conforman la construcción. El
dibujante hace entonces la digitalización de los planos necesarios, teniendo en
cuenta los estándares de dibujo estructural y garantizando que lo diseñado en
cálculos sea representado correctamente en los planos.
El dibujo de los planos debe ser detallado y claro, y deben representar lo mejor
posible lo que se quiere indicar sin dejar nada a la interpretación, por ello la tarea
consiste en dibujar y en retroalimentar para revisar los estándares técnicos y de
forma con base a las normas internas dispuestas para ellas, el plano debe verse
impecable y uniforme, se debe ser meticuloso con los estilos de texto cotas y
demás estándares que garantizarán un trabajo de excelente calidad ante el
cliente.
3.2. MODELAMIENTO ESTRUCTURAL
Un modelo estructural es una representación digital de la estructura el cual nos
permite analizar de manera práctica y rápida el comportamiento de la estructura
bajo la acción simulada de cargas extremas que pueden poner en riesgo la
integridad estructural durante la vida útil de la obra civil. La precisión de este
modelo es limitada ya que se manejan condiciones medianamente óptimas, por
ello el tipo de cálculo influye en la seguridad que se le debe garantizar a la
estructura, el modelo es una herramienta útil para el diseño de los elementos pero
debe estar sometido a controles meticulosos para que la obra civil cumpla con los
requerimiento exigidos por el NSR-10.
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El nivel de complejidad para calcular los efectos reales de la estructuras es muy
alto por lo que es pertinente el uso del software para determinar los parámetros de
diseño necesarios. Para que el modelo sea acertado se debe reunir básicamente
dos condiciones:
Debe de parecerse lo mejor posible a la estructura real: la desviación entre
ellos garantizara la durabilidad y el bienestar de la estructura una vez
construida.
Debe ser sencillo para poder analizarlo: muchas veces esta condición va en
contravía con la anterior ya que entre más meticuloso se es para hacer un
modelado muy fino más complejo se vuelve su estudio, análisis y dibujo.
Un correcto modelado debe tener mínimo las siguientes condiciones:
Geometría: la geometría del modelo de análisis se define de acuerdo con
predimensionamiento inicial y debe ser preferiblemente tridimensional.
Generalmente no es necesario colocar las viguetas intermedias y los
elementos secundarios no estructurales dentro del modelo. Sin embargo
como se dijo anteriormente el modelo debe ser lo más similar posible a la
estructura de la vida real así que es criterio del ingeniero estructural de
montarlo o no con todos los elementos dentro del modelo.
Materiales y secciones: Las propiedades de los materiales deben ser
definidos de acuerdo con el tipo de estructura. Las secciones se deben
haber predefinido en los puntos anteriores. Cuando el análisis sísmico s va
a realizar con secciones fisuradas se debe disminuir las inercias de los
elementos por los factores de fisuración correspondientes normalmente
0.35 para vigas y 0.70 para columnas. (Para análisis de vulnerabilidad
cualitativa). Es importante definir la sección de cada componente,
asignando el recubrimiento, el refuerzo y el material sean los deseados
para cada elemento.
Apoyos: Los apoyos de la estructura deben ser asignados para reflejar
adecuadamente la restricción que ofrecen los elementos que la rodean,
como el suelo, estructuras de contención, etc. Normalmente se plantean
columnas empotradas en la base y con apoyos articulados que contemplan
las vigas de cimentación.
Condiciones especiales: En los modelos es común realizar algunas
simplificaciones que se denominan condiciones especiales, la más común
es modelar el entrepiso como un diafragma rígido continúo, facilitando así
su análisis.
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Cargas: Se pueden definir adecuadamente todas las cargas que actúan
sobre la estructura, se deben definir tanto las cargas gravitacionales (vivas
y muertas) como las cargas sísmicas.
Combinaciones de Carga: el modelo debe también contener las
combinaciones de cargas definidas por el NSR-10, establecidas para poder
chequear los movimientos de la estructura y diseñar los elementos. (cargas
últimas y de servicio)
Todo lo anterior debe ser verificado y chequeado para evitar problemas en el
diseño estructural.
3.3. ACTIVIDADES AUXILIARES DE INGENIERÍA.
El ser asistente del ingeniero civil y estructural denota en la colaboración y apoyo
técnico que se da al ingeniero en tareas de diseño, dibujo, topografía, supervisión
de proyectos y redacción de documentos técnicos en proyectos como vías,
túneles, puentes, alcantarillados, edificaciones entre otros.
El trabajo de oficina puede ser tanto de oficina como en obra, e incluso en muchas
ocasiones se suelen combinar los dos aspectos. Los auxiliares de ingeniería se
constituyen como la representación del ingeniero en obra o frente a un cliente.
Sus tareas son esencialmente relacionadas con producir planos detallados para el
diseño y demás documentos necesarios en proyectos de construcción. El auxiliar
por lo general se dedica a recopilar información de nuevos materiales y métodos
de construcción, cantidades de obra, cotizaciones y estimación de costos y
presupuestos, cálculo de nómina y la logística para compra y entrega de
suministros.
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4. ACTIVIDADES REALIZADAS
4.1. INDUCCIÓN
El primer contacto con el ambiente laboral de la empresa se encuentra de la mano
del ingeniero encargado, el cual le brinda al pasante una pequeña inducción con el
fin de explicarle los diferentes espacios disponibles para el desenvolvimiento de
sus funciones
4.1.1. Aspectos generales del sitio del trabajo:
El primer de pasantía se hizo la entrega de las herramientas de trabajo
tales como el puesto de trabajo, que contiene un computador en el cual
se encuentran instalados cada uno de los software a usar, así como
herramientas de oficinas básicas. (Libreta, esferos, lápices borrador,
marcadores resaltadores y demás)
4.1.2. Organización de la información para los proyectos.
La empresa cuenta con un servidor en donde se encuentra su base de datos,
organizada en formas de discos, donde se encuentran básicamente las
herramientas necesarias para la solución de diversos problemas y para ser usada
como bases en cada proyecto. El disco en el que se organiza la información del
proyecto se denomina “Z: EJECUCIÓN” en él se encuentra la información de cada
contrato vigente y el historial de los documentos terminados y entregados, para
cada grupo de documentos le corresponde una carpeta bautizada con el número
interno del contrato y el nombre de cada proyecto, en esta carpeta se tiene toda la
información necesaria para ejecutar efectivamente el proyecto y también se
encuentra subdividida en las siguientes subcarpetas.
Información recibida: En esta carpeta se encuentra la información
inicial del cliente organizada en la fecha que se recibe, con esta
información de inicia a desarrollar el proyecto.
Cálculos: Contiene el compendio general de hojas de cálculo
usadas en el diseño.
Modelo Estructural: como su nombre se indica es la carpeta donde
se almacena el modelo digital de la estructura sea desarrollado en
SAP 200 o en ETABS. Generalmente en esta carpeta se encuentra
el historial de versiones que se generan cada vez que se modifica la
estructura.
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Listado de materiales: Contiene las hojas de cálculo con las que se
calculan las cantidades de obra, adicionalmente en esta carpeta se
guarda el listado de documentos entregados.
Memoria de cálculo: Es uno de los entregables indispensables del
proyecto el cual muestra el proceso de diseño estructural y esta
representa el soporte del diseño.
Planos: En esta carpeta se encuentran los planos de la ingeniería
del detalle digitales que corresponden al principal entregable.
Entregas: En esa carpeta se guarda una copia de cada una de los
documentos entregados, estos se organizan con la fecha y una
descripción de lo que se entrega.
4.1.3. Herramientas disponibles.
En el disco “Y: HERRAMIENTAS” se almacena la información que sirve
de ayuda durante la ejecución de los proyectos, en esta se encuentran
diferentes tipos de manuales, libros, normas vigentes, detalles típicos,
catálogos para materiales entre otros, de la misma manera en el disco
“S: SOFTWARE” se encuentran los instaladores y drivers de cada
programa en caso de ser necesario su utilización.
4.1.4. Estándares de dibujo de FH INGENIERÍA S.A.S.
FH Ingeniería tiene estándares de dibujo para la realización y
presentación de documentos, basado en el documento: “Guía y
estándares para el desarrollo grafico del proyecto” de Philip Weiss Salas
y que se exponen a continuación:
CTB: es un archivo de estilo de trazado para el software
AutoCAD el cual consta de una tabla que recopila los colore
s utilizados en el dibujo y les da una intensidad (grosor) un estilo
de línea y un color (generalmente negro). El CTB es una
herramienta que trabaja de la mano con los layers.
Layers de FH Ingeniería: Como su nombre lo dice corresponde
a una herramienta que permite crear un dibujo seccionado en
diferentes capas con el fin de facilitar su entendimiento y manejo
en el software la nomenclatura de estos corresponde a una
primera letra en la que se muestra la disciplina para la que
usualmente se usa esta capa por ejemplo C para civil, S para
estructuras (o E en español) A para arquitectura, entre otros.
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Seguida de la disciplina se especifica el grupo principal que indica
el elemento que se dibuja en esa capa, Ejemplo S-COLS
(Estructura tipo columna), para finalizar se coloca el grupo
secundario que determina una característica adicional y la
intensidad de la capa por ejemplo S-COLS-MINR que significa
estructura tipo columna de contorno suave.
Entre las herramientas disponibles de FH Ingeniería se encuentra
un documento Excel en el que se relaciona el nombre de la capa
Imagen 1 Nomenclatura de layers FH Ingeniería S.A.S.
De la misma forma se puede encontrar un documento en DWG
en el que están las capas definidas en AutoCAD
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Imagen 2 Capas en DWG
Tamaño de texto, cotas y otros aspectos de dibujo para
diferentes escalas de impresión: Son el conjunto de
parámetros establecidos de tal manera que sin importar la escala
de los diferentes elementos del plano cada uno de ellos se vea
del mismo tamaño.
Al igual que con las capas se tiene un archivo en DWG en el que
se encuentran estos estándares.
Imagen 3 Estándares de dibujo FH Ingeniería
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Imagen 4 Estándares para Nomenclatura de refuerzo.
En la Imagen 3 se muestran los estándares para texto, cotas
bloques de dibujo tales como niveles, ejes, norte, cortes entre
otros y la Imagen 4 se muestran la nomenclatura básica usada
para denotar el refuerzo de la estructura en concreto.
Rótulo: En este se encuentra la información relevante del
proyecto y debe ser diligenciado de la siguiente manera:
Imagen 5 Rótulo FH Ingeniería S.A.S
Imagen 6. Espacio para logo del cliente.
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Imagen 7 Logo de FH Ingeniería.
Imagen 8. Información del diseñador
Imagen 9.Formato de control de cambios
Imagen 10. Código Contrato
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Imagen 11. Espacio para nombre del proyecto
Imagen 12. Título del Plano.
Imagen 13. Información General del plano
En la Imagen 13 se observa dos aspectos que son necesarios de
abordar. El ítem de código el cual se divide en 4 partes y el ítem
de revisión que va de la mano con el anterior. El código se
compone por el Código de proyecto PXXX (ejemplo P087)
seguido por la disciplina PXXX-EEE (ejemplo: P087-CIV), el tipo
de documento (en este caso plano) PXXX-EEE-PL (ejemplo:
P087-CIV-PL), y el número del documento con tres dígitos XXX o
cuando son más de una estructura por proyecto cuatro dígitos,
siendo el primer digito el número de la estructura (ejemplo P087-
CIV-PL-001 ó P088-CIV-PL-1001) y para finalizar el código
contiene como última parte la revisión en la que está el plano RX
(ejemplo P087-CIV-PL-001-R1 ó P088-CIV-PL-1001-R0).
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La revisión hace referencia a una modificación en el plano
excepto RA (preliminar) y R0 (inicial) que son versiones iniciales.
4.1.5. Esquema de trabajo
El proceso a seguir en la ejecución de los diversos proyectos consta de hacer
primero esquema pre dimensional de la estructura que va seguido por un
modelamiento en un software para así obtener los cálculos dimensionales de la
estructura, después de esos cálculos que nos determinan el dimensionamiento de
la estructura se procede a iniciar a dibujar los planos de detalle con las
dimensiones definitivas, posteriormente se deben hacer varias revisiones de estos
planos preferiblemente sobre papel que garanticen solventar todos los posibles
errores de dibujo.
4.2. MODELACIÓN ESTRUCTURAL.
Como se mencionó en el capítulo anterior el primer paso es hacer un pre
dimensionamiento de la estructura con el fin de modelar la estructura en un
software especializado, en este caso se hablará de la modelación en el programa
ETABS de csi computers and structures.
Durante la pasantía se tuvo la oportunidad de aprender el manejo de este
programa y hacer el modelado en este programa para el Proyecto con código
P087 titulado Ingeniería del detalle para la optimización de la producción de arroz
en molino Federal.
El primer paso para modelar es tener las dimensiones que permitan posicionar los
elementos en el modelo, por ello el programa pregunta el sistema de unidades y
da la posibilidad de crear y definir una grilla que facilitará el dibujo, esta grilla se
deben plantear los ejes de la estructura. En la Imagen 15 y la Imagen 16 se
observan la interfaz que brinda el programa al momento de crear un nuevo
proyecto. Después de tener definidos estos dos criterios se procede a iniciar a
dibujar la geometría de la estructura utilizando las herramientas propias del
programa. Una vez terminada la geometría (ver Imagen 17), se inician a definir las
cargas que serán impuestas a la estructura (ver Imagen 18) se procede a cargar el
elemento puntualmente o de forma distribuida según corresponda.
Para finalizar se crean las combinaciones de carga y las envolventes de estas con
el fin de iniciar el proceso de diseño por medio de la iteración. Se corre el modelo
del proyecto y se hacen las verificaciones de derivas y resistencia. En caso de que
las dimensiones no cumplan se debe corregir y volver a iniciar la verificación.
23
Imagen 14. Interfaz del programa ETABS
Imagen 15. Determinación de unidades para el dibujo.
24
Imagen 16. Definición de la Grilla
Imagen 17. Estructura Modelada en ETABS
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Imagen 18. Definición de cargas
Imagen 19 Asignación de cargas.
26
Imagen 20. Definición de combinaciones de carga
4.3. DIGITALIZACIÓN DE PLANOS.
Una vez se tiene el modelo revisado y cumpliendo con los requisitos del NSR-10
se procede a hacer la digitalización de los planos de detalle estructural, que salen
a partir de los cálculos realizados por el ingeniero en jefe y el modelo totalmente
calibrado. Al igual que en lo anterior se usará el ejemplo del proyecto P087 que se
caracteriza por ser una estructura metálica con cimentación sobre zapatas
corridas en concreto reforzado.
4.3.1. Plano de detalles típicos y generales
En este plano, se muestran los detalles a tener en cuenta a lo largo de la
ejecución del proyecto (ver Imagen 21)
4.3.1. Planta de localización general:
En este primer plano se muestra la ubicación del proyecto por medio de
coordenadas reales con base a los planos topográficos recibidos (ver Imagen 22)
27
Imagen 21. Ejemplo Plano detalles
Imagen 22. Ejemplo Plano de localización.
4.3.2. Planta de cimentación.
Como su nombre lo dice muestra las dimensiones en planta y cortes de
cimentación. (ver Imagen 23)
28
Imagen 23. Ejemplo Planta de cimentación
4.3.3. Planta(s) Estructurales(s) de vigas aéreas.
Se muestra la disposición de elementos usados como vigas en planta, cortes
típicos de losa y detalles pertinentes. (Ver Imagen 24 e Imagen 25)
Imagen 24. Ejemplo Planta intermedia de vigas aéras
29
Imagen 25. Ejemplo planta intermedia de vigas aéreas 2
4.3.4. Planta de cubierta
Muestra los elementos estructurales que conformaran la cubierta, por otra parte,
para esta estructura no se considera cubierta pues está ubicada dentro de un
hangar así que se tomará de ejemplo una planta de otra estructura del mismo
proyecto.(Imagen 26)
Imagen 26.Ejemplo planta de cubierta oficinas
30
4.3.5. Cortes, vista o alzado:
Cuando se considere pertinente debe hacerse un corte para aclarar y proporcionar
un mejor entendimiento del diseño en estos cortes se ve el 100% de la estructura
desde cimentación hasta cubierta. (Imagen 27, Imagen 28 e Imagen 29)
Imagen 27. Ejemplo corte de escaleras.
Imagen 28. Ejemplo Vista A-A Plataforma
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Imagen 29. Corte B-B Oficinas
4.3.6. Planos de detalles adicionales
Como ya se mencionó anteriormente los planos deben ser claros y sin lugar a
interpretaciones por ello el detallado de estos a veces amerita hacer planos
adicionales de detallado. (Ver Imagen 30)
Imagen 30. Ejemplo detalles escalera de gato y barandas
32
4.3.7. Despiece de elementos estructurales en concreto y diseño de
conexiones para metálicas.
Estos planos son los que muestran tanto el refuerzo como las recomendaciones
estructurales para conectar ciertos elementos metálicos, en estos planos se debe
tener en cuenta los diámetros los traslapos y los ganchos, pues en el caso de
elementos en concreto determinan su éxito desde el punto de vista de
funcionamiento estructural, se deben tener en cuenta algunos requisitos mínimo
tales como según las flexiones típicas de las vigas el traslapo no puede ir en el
centro de la luz ya que allí se presentan las mayores deformaciones por ese
motivo se recomienda a los tercios, de la misma forma los diámetros de barra no
pueden ser variar más de dos números de barra y se debe tener en cuenta la
facilidad de conseguir el acero para así determinar la longitud máxima de 6 o 12
metros. (Ver Imagen 32)
En cuanto a las estructuras metálicas se recomienda siempre que el fabricante de
los perfiles diseñe las conexiones y que desde taller se deje listo para solo
ensamblar en obra por supuesto con previa aprobación del ingeniero estructural,
sin embargo hay casos especiales como las vigas riostras que requieren una
conexión específica que el ingeniero estructural diseña con ciertos criterios de
geometría y resistencia. (Ver Imagen 31)
Imagen 31. Ejemplo detalles de conexiones
33
Imagen 32. Ejemplo Plano de despiece.
Imagen 33. Despiece de muros de contención.
4.4. ACTIVIDADES AUXILIARES DE INGENIERIA.
En algunas ocasiones los clientes exigen actividades de oficina con el fin de complementar el trabajo de diseño, dibujo y modelación estructural. Las solicitudes más frecuentes son cantidades de obra (concreto, acero, material de relleno seleccionado, entre otros).
34
Con base en los conocimientos adquiridos en la formación académica, y con
eventuales explicaciones por parte del profesional responsable, se realizan los
cálculos de cantidades de obra con base en los planos correspondientes.
Otra modalidad de actividades de oficina es la expedición de memorandos
técnicos que son modificaciones técnicas a algunas partes de proyectos que ya
están en ejecución y requieren una respuesta rápida para ser usada como soporte
por lo que se utiliza este mecanismo.
35
5. RESULTADOS OBTENIDOS.
El proceso de aprendizaje fue gradual en el cual el Ingeniero Fredy Herrera inició
con una implementación de la parte de formatos y calidad en el dibujo lo que él
llama de “forma”. Fue un proceso sencillo en el que se hacía borradores en papel
muy bien explicados para que el auxiliar los recreara en AutoCAD, posteriormente
los dibujos y las explicaciones largas fueron gradualmente dejados en el pasado,
de forma que el pasante se veía ya enfrentado a la lectura de documentos
técnicos para recolectar los datos que anteriormente le estregaban, los datos eran
sacados de los modelos y memorias de cálculos todo siempre bajo la cordial
asesoría del Ingeniero Fredy Herrera. Posteriormente al finalizar las pasantías ya
se tenían conocimientos suficientes para plantear estructuras sencillas en ETABS
para posterior dejar el análisis en manos del ingeniero a cargo, poco a poco se ha
venido obteniendo más y más conocimientos productos de la experiencia y la
lectura de documentos soporte, libros, catálogos, manuales y el NSR-10. En la
actualidad gracias al aprendizaje en el alma mater, el nivel de confianza con el
ingeniero ha sido exponencial. De tal forma que se tiene una vinculación laboral
estable con la empresa. Desarrollando actividades auxiliares de ingeniería,
aprendiendo a usar las hojas de cálculo del ingeniero todo bajo las explicaciones
de diseño impartidas por el Ingeniero Fredy Herrera. Sin más preámbulos a
continuación se presentarán algunas conclusiones generales a partir de ls
actividades anteriormente explicadas.
5.1. MODELACIÓN ESTRUCTURAL:
En la empresa se manejan dos software para modelación: el SAP 2000 y el
ETBAS, el primero utilizado para modelación y diseño de muros de contención,
estructuras hidráulicas, entre otras estructuras, el segundo es usado para la
modelación y análisis de edificaciones. Teniendo en cuenta que durante la
pasantía se tuvo la oportunidad de aprender a manejar el programa ETABS, será
en este software en la que se presentarán las conclusiones.
El proceso de dibujo en ETABS normalmente es menos práctico que el dibujo en
AutoCAD pues el uso de comandos es limitado y la mayoría de las funciones
deben ser usadas por medio de los menús o iconos, para esto es recomendable
usar el Alt para navegar rápidamente en la interfaz y aumentar la eficiencia. Una
vez terminado el proceso de dibujo se procede a la definición de cargas para ello
se debe remitir al reglamento sismo resistente colombiano en su versión del 2010
(NSR-10) para tomar de allí que clase de cargas aplican en para la estructura.
36
Estas cargas se pueden revisar en el titulo B capítulos 3 y 4, del mismo modo las
combinaciones de carga aplicables se observan en el mismo título capítulo 2, las
combinaciones de carga usadas en el ajuste de derivas y desplazamientos son las
determinadas en el método de esfuerzo de trabajo (ver NSR-10 B.2.3) (sin
mayorar) y las usadas en para el diseño de elementos son las estipuladas en el
método de resistencia con cargas mayoradas (ver NSR-10 B.2.4.).
Las cargas y combinaciones por lo general son proporcionadas por el ingeniero
estructural encargado del proyecto pero como se dijo anteriormente se tiene
algunos conceptos base que se adquirieron gracias al ingeniero Fredy Herrera.
Una vez cargada la estructura se da vía libre al programa para el cálculo, una vez
terminado el proceso de cálculo se debe mostrar los diagramas de momento y
cortante para establecer que la sección cumpla con el requerimiento de cuantía
mínima y máxima, esto lo hace automáticamente el programa pero hay que
verificar de forma manual ya que a veces por fallas en el modelado el programa no
presenta los valores como incorrectos, y puede pasar desapercibidos. Otro factor
importante es el chequeo de las derivas el cual establece que no debe superar el
1% o en algunos casos el 1.47% de la altura total de la edificación. Para esta
verificación se tiene una hoja de cálculo en la que nos permite evaluar si se pasa
del valor estipulado.
En caso de que no funcione el diseño con los elementos pre dimensionados se
debe modificar secciones, adicionar vigas riostras (en metálicas) o aumentar la
resistencia del concreto (en estructuras de concreto reforzado). Posteriormente se
vuelve a iniciar el proceso anterior hasta que cumpla la estructura.
5.2. DIBUJO DE PLANOS ESTRUCTURALES
Este no era tema totalmente desconocido pues gracias a la universidad se tenían
bases en las que se aprendió a manejar el software pero toda la parte de
presentación técnica fue un tema totalmente nuevo. Del mismo modo se aprenden
las partes fundamentales de cada plano, las cosas a tener en cuenta a la hora de
hacer planos para las estructuras, si bien, en la universidad se tiene un
acercamiento a las partes de las estructuras no se tenía totalmente claro los
parámetros de los planos. Otro aspecto importante es el tema de la eficiencia ya
que los plazos establecidos por la empresa deben ser respetados pues no solo por
temas contractuales sino que también se debe mantener una imagen de empresa
responsable y con alto nivel de profesionalismo, el proyecto anterior fue uno de los
últimos elaborados en el desarrollo de las pasantías.
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5.2.1. Planos de detalles típicos y generales
Estos planos contiene todos los detalles necesarios para la construcción de los
elementos estructurales suelen ser usados en varios proyectos así que por lo
general es un plano rápido de ajustar, dependiendo del tipo de estructura estos de
planos pueden ser uno o dos, y algunas veces es pertinente adicionar planos de
proceso constructivo que entrarían en esta categoría.
5.2.2. Plano de localización general
En este plano no solo se da la ubicación general de la estructura si no que sirve
también para mostrar la zonas de trabajo que en algunas ocasiones se establecen
para manejar de forma más sencilla la estructura, en la empresa se cuenta con un
programa adicional de AutoCAD tipo lisp el cual toma la coordenadas reales y las
tabula en una tabla. Las coordenadas presentadas generalmente son los cruces
de los ejes es decir en las columnas. (Ver Imagen 23)
5.2.3. Plano de cimentación
En este plano es usual encontrar la disposición de las vigas de cimentación, las
zapatas y el arranque de las columnas además es acertado incluir la vista en
alzado de la zapata con el pedestal o columna (ver Imagen 23) adicionalmente se
debe colocar las notas de especificaciones y recomendaciones técnicas la escala
grafica el cuadro de zapatas y cuando el cliente lo solicite así los cuadros de
cantidades de concreto.
5.2.4. Plano de vigas aéreas
En este plano es importante tener en cuenta la disposición de los elementos
estructurales y en caso de estructuras metálicas tener en cuenta los elementos
que se conectan a otros para que esto quede claro y el fabricante pueda diseñar
correctamente las conexiones, en esta planta se debe mostrar el corte típico de
placa mostrar y resaltar las vigas que reciben las escaleras entre otros aspectos
relevantes, igualmente se debe especificar las columnas que mueren en la
respectiva planta.
5.2.5. Plano de cubierta
En este plano se muestra por lo general la perfilaría que sostendrá la cubierta
arquitectónica, los detalles de tensores y cortavientos. Dependiendo de la
estructura puede ser en concreto o metálica.
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5.2.6. Planos para cortes e isométricos
En este tipo de planos las cosas que se deben tener en cuenta es mostrar la
totalidad de la estructura además de mencionar cada uno de los elementos. Del
mismo modo en este plano se brindan detalles que dan una concepción aún más
clara para el constructor, lo mínimo que debe tener es mostrar la cimentación, y
cada una de las plantas hasta llegar a la cubierta debe mostrar los niveles cotas y
elevaciones que le den al constructor las medidas que no son mostradas en
plantas en FH Ingeniería S.A.S. se acostumbra colocar una vista isométrica en
uno de los cortes, los cortes por lo general son dos uno transversalmente y otro
longitudinal.
5.3. TRABAJO DE OFICINA DE INGENIERÍA.
En el trascurso de la pasantía se hacen varios tipos de documentos diferentes a
los planos estructurales tales como listados de materiales, memorandos técnicos y
memorias de cálculo estructural.
Imagen 34. Tabla de contenido de memoria de cálculo FH
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Imagen 35. Cálculo de acero de refuerzo.
40
6. DEBILIDADES Y DIFICULTADES DEL PASANTE
Durante el período de pasantía en la empresa, el pasante tuvo las siguientes
dificultades.
Cuando se inició el proceso de pasantía la principal dificultad que se
presento fue el manejo del tiempo ya que por lo general las actividades que
parecían sencillas requerían una participación mayor a la esperada lo que
ocasionaba conflictos morales en el pasante ya que se debía dejar muchas
veces la tarea incompleta para poder cumplir con los horarios de clases.
Aun así el desarrollo de las actividades fue satisfactorio en ambos ámbitos.
Aunque se tenía un poco de experiencia en el manejo del AutoCAD, la
parte de adecuación a los lineamentos técnicos fue difícil por lo que muchas
veces se debía repetir lo anteriormente hecho, teniendo en cuenta este tipo
de cosas y con el trascurso de los días se fue aprendiendo de los errores
cometidos y haciendo las cosas de forma más eficiente. A tal punto que el
ingeniero delegaba responsabilidades cada vez más grandes
En la parte de modelación estructural por lo general se olvidaba del uso
correcto de las unidades dando desastrosos resultados que generaban
desconfianza en el pasante, al final con la práctica del programa todo esos
procesos fueron superados, del mismo modo los proceso de dibujo al inicio
eran lentos pero a medida que iba conociendo mejor el programa el
pasante mejoro rápidamente los tiempos.
El pasante se vio enfrentado a un muro con una geometría difícil (Imagen
33) de comprender en dibujo por lo que se le dificulto tanto el plano de
despiece como la concepción de la geometría. Pero luego de la asesoría
del ingeniero a cargo y a que se le facilitan las herramientas de AutoCAD
en 3D logro solucionar el problema prácticamente por sí mismo.
41
7. IMPACTOS DE LA PASANTÍA
El impacto de la pasantía es satisfactorio, pues se obtuvo más conocimiento del
esperado ya que el ingeniero encargado tenia no solo la disposición si no que los
conocimientos para trasmitir correctamente sus conocimientos, este tipo de
motivación es un plus a la formación que se llevó en ese lugar. Los conocimientos
adquiridos en el transcurso de la pasantía brindarán herramientas en la vida
profesional como tecnólogo en construcciones civiles. Pues le brindo además de
conocimiento, experiencia y crecimiento en todos los ámbitos de su vida personal
y profesional.
7.1. APORTE A LA EMPRESA
En el transcurso de la pasantía se percibe un problema bastante concurrente el
cual era el manejo de la información para hacer las entregas, pues muchas veces
las entregas deben corregirse varias veces y esto hace que el control documental
se dificulte, e incluso en una ocasión por poco causa una perdida grande del
presupuesto de la obra. Allí nació la idea de crear un sistema de información
interna, en el cual se tenga la posibilidad de archivar la información en una
aplicación digital, con la ayuda de los conocimientos básicos de programación
aprendidos en la universidad se planteó un prototipo en versión beta para
solucionar los problemas futuros de control de información. La aplicación es
bastante sencilla y usa un sistema de base de datos matricial, de limitada
capacidad pero con un poco más trabajo e investigación puede llegar a ser una
solución efectiva a la forma de centralizar la información.
Imagen 36. Interfaz principal del programa
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Imagen 37. Módulo de nuevo proyecto: Paso 1. Agregar nuevo proyecto.
Imagen 38. Módulo de nuevo proyecto: Paso 2. Verificación de registro exitoso.
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Imagen 39. Validación negativa por ingresar un proyecto ya existente en la base de datos
Imagen 40. Módulo Nueva entrega
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Imagen 41. Ingresar los datos de las entrega
Imagen 42. Validación negativa por ingresar un proyecto no existente en la base de datos
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Imagen 43. Validación negativa por volver a hacer la entrega en la misma Rev.
Imagen 44. Módulo de consulta
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Imagen 45. Búsqueda de entregas
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CONCLUSIONES
Una vez terminadas las pasantías realizadas en FH Ingeniería S.A.S. se recibe por
parte del ingeniero a cargo una propuesta formal para la vinculación a la empresa
por lo cual se concluye que se desempeñaron satisfactoriamente todos las
actividades que se tenían a cargo, que tanto el cliente como el ingeniero quedaron
satisfechos con el trabajo realizado. Es pertinente aclarar que no los resultados
obtenidos no habrían sido posibles sin la utilización de los conocimientos de
carácter teórico obtenidos en la universidad, gracias a las prácticas en el qué
hacer del ingeniero se logró no solo adaptar todos los conocimientos recibidos en
la universidad sino que a su vez se ampliaron rápidamente lo que demuestra la
buena preparación que la universidad ofrece.
En el transcurso de las pasantías se aprendió a utilizar los estándares técnicos de
dibujo que reflejaron trabajos de calidad, que el cliente reconoció y recompenso
con la adjudicación de dos nuevos contratos. De la misma forma el conocimiento
adquirido es uno de las ganancias más grande del proceso de pasantías pues se
aprendieron conceptos de modelamiento y diseño básicos tema que antes era
totalmente desconocidos, la obtención de esos conocimientos en un futuro
generaran nuevas oportunidades laborales.
Para finalizar desde el punto de vista de todos los aspectos reportados
anteriormente se puede afirmar que el trabajo de grado por medio de la modalidad
de pasantía corresponde a la formación integral buscada por la universidad y que
por este medio se es capaz de maximizar y afianzar los conocimientos adquiridos
en el proceso de formación universitaria, sin mencionar claro la confianza que esto
genera demostrando que los estudiantes de la universidad distrital Francisco José
de Caldas que están próximos a graduarse pueden ser una fuente potencial de
futuros ingenieros que responderán con altos méritos a las exigencias del mercado
laboral y empresarial.
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BIBLIORAFIA
Bamban53, M. (2018). Dibujo estructural - Monografias.com. [en línea] Monografias.com. Ubicado en: http://www.monografias.com/trabajos12/dibuest/dibuest.shtml [Consultado 21 Enero. 2018].
Personal.us.es. (2018) [en línea] Ubicado en:: https://personal.us.es/ejem/wp-content/uploads/2016/02/T06-Realidad-y-modelo-estructural.pdf [Consultado 21 Enero. 2018]
Civil, A. (2018). Asistente de ingeniero civil - educaweb.mx. [en línea] Educaweb.mx. Ubicado en: http://www.educaweb.mx/profesion/asistente-ingeniero-civil-406/ [Consultado 21 Enero. 2018]
Esteban Vargas, J. (2016). Manual Dibujo Estructural. 1st ed. [libro electrónico] Bogotá D.C., pag.5-29. Ubicado en: http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/3198/2/ANEXO%200%20%28NORMAS%20DIBUJO%20JCP%20Ingenier%C3%ADa%29.pdf [Consultado 21 Enero. 2018].
Comisión asesora permanente para el régimen de construcciones sismo resistentes (2010). Reglamento colombiano de construcción sismo resistente. Bogotá D.C, Colombia: Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, Título B Capítulos 2,3 y 4.