Educación en Ingeniería Civil a través del estudio de la interacción agua-estructura de puentes

Resumen

El estudio del puente sobre el Río Machángara, llevado a cabo por estudiantes universitarios de educación en ingeniería civil, integra análisis aerofotogramétrico, hidráulico y estructural, revelando conclusiones sobre su salud estructural y resistencia. A través de un DRONE con módulo RTK, se logró una precisa representación topográfica, esencial para anticipar cambios geomorfológicos. El análisis hidráulico proyecta un calado de 3 metros en un escenario de 100 años, indicando un riesgo potencial para la estructura debido a crecidas del río. Adicionalmente, el estudio estructural en Modelos de elementos finitos mostró la capacidad actual del hormigón del 70% en los esfuerzos internos del hormigón al considerar la variación por el empuje del agua, lo que significa un aumento considerable para los respectivos análisis. Esta interacción agua-estructura podría acelerar patologías como la carbonatación, erosión, pérdida de recubrimiento y hasta la corrosión de las armaduras. Es crucial tomar medidas preventivas, como reforzar zonas críticas, implementar sistemas anti-socavación y realizar inspecciones periódicas. El mantenimiento regular y la conciencia comunitaria serán fundamentales para garantizar la seguridad y vida útil del puente, en el contexto de cambios hidrológicos y urbanísticos.

Palabras clave:

Educación, ingeniería, puente, hormigón, agua.

 ABSTRACT

The study of the bridge over the Machángara River, carried out by university students of civil engineering education, integrates aerial photogrammetric, hydraulic and structural analysis, revealing conclusions about its structural health and resistance. Through a DRONE with RTK module, an accurate topographic representation was achieved, essential to anticipate geomorphological changes. The hydraulic analysis projects a draft of 3 meters in a 100-year scenario, indicating a potential risk to the structure due to river flooding. Additionally, the structural study in Finite Element Modeling showed the current concrete capacity of 70% in the internal stresses of the concrete when considering the variation due to water buoyancy, which means a considerable increase for the respective analyses. This water-structure interaction could accelerate pathologies such as carbonation, erosion, loss of coating and even corrosion of reinforcement. It is crucial to take preventive measures, such as reinforcing critical areas, implementing anti-scouring systems and performing periodic inspections. Regular maintenance and community awareness will be essential to ensure the safety and service life of the bridge in the context of hydrological and urban changes.

Keywords:

Education, engineering, bridge, concrete, water.