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Introducción a la Ingeniería Civil
Lectura 2
Texto tomado del libro: GALLEGOS, Héctor. La ingeniería. Lima: Fondo Editorial UPC, 1998
El diseño
Aspectos básicos
El quehacer de la ingeniería está compuesto por el diseño, fabricación, mantenimiento y
operación de cualquier artefacto que, transformando el mundo físico que nos rodea, satisface
una necesidad reconocida. De estos cuatroquehaceres, el diseño es reconocido
justificadamente como el principal; es el que define y unifica el ejercicio de la ingeniería.
Además, en un estudio estadístico reciente, relativo a la ocupación de los ingenieros en
los Estados Unidos, se establece que en ninguna especialidad de la ingeniería hay menos de
35% de ingenieros dedicados al diseño –en las ingenierías civil y mecánica llega a 50% 1.
Eldiseño –como acto personal o crecientemente grupal- es un proceso racional, no
estructurado, integrador, sujeto a complicaciones imprevistas y con soluciones múltiples, que
responde al propósito de crear un objeto a partir de información generalmente imprecisa e
incompleta. Él es siempre primero síntesis y luego análisis.
Además, el diseño es un proceso que requiere generalmente niveles queatiendan el
problema mediante la división en subproblemas, organizados sistemáticamente, de menor
jerarquía y escala. Estos subproblemas son, de un lado, manejables y, sobre todo, pueden ser
atendidos en semiaislamiento. Además, convierten el conjunto del diseño en un proceso
iterativo que discurre de arriba abajo y de abajo arriba en la escala jerárquica.
Un ejemplo de esta jerarquización esel que menciona Vincenti al referirse a los
orígenes de la revolución del turborreactor. Los niveles que él distingue, en jerarquía
decreciente, son los que se mencionan a continuación:
Nivel 1. Definición del proyecto. Este consiste en traducir mal definidos requisitos
militares o comerciales en un problema técnico concreto.
Nivel 2. Diseño global, consistente en configurar –ordenar laspartes y proporcionar el
conjunto- para satisfacer la definición del proyecto.
Nivel 3. Diseño de componentes principales. Es decir, la división del proyecto en el
diseño de las alas, el fuselaje, el tren de aterrizaje, los motores, el sistema eléctrico, etcétera.
Nivel 4. Subdivisión del diseño de los componentes principales de acuerdo con las
disciplinas de la ingeniería; por ejemplo, diseñoaerodinámico, estructural y mecánico de las
alas.
Nivel 5. Otra subdivisión, esta vez del nivel 4; una nueva subdivisión, por ejemplo, del
diseño aerodinámico de las alas en los problemas de su forma en planta y en el de la elección
de la sección aerodinámica más eficiente.
En el diseño se pueden distinguir los denominados “diseño normal” y “diseño radical”.
El diseño normal es lo que máscomúnmente hacen los ingenieros. En él se trata de
mejorar, aplicar a casos nuevos o condicionar a exigencias más severas, objetos tradicionales.
El ingeniero enfrentado a un problema de esta naturaleza tiene precedentes. Conoce de
antemano las características básicas del objeto y cómo funciona; sabe además que el
comportamiento final es predecible. Por ejemplo, antes de la invención delturborreactor, el
ingeniero que diseñaba un nuevo avión sabía (no tenía otra alternativa) que debía estar
propulsado por una máquina de combustión interna a pistón y alimentada por gasolina. Su
innovación en este caso era un problema de diseño, ciertamente muy exigente y complejo en el
contexto de sus limitaciones. Consistía en reducir el peso y el consumo de combustible, o
ambas cosas. Algo parecido leocurre a quien tiene que diseñar un puente, un vaso o una
computadora.
El diseño radical revoluciona la tecnología, innova al crear y, en su máxima expresión,
inventa. Por ejemplo, los creadores del turborreactor no tenían precedentes. No conocían las
características básicas del objeto y tampoco podían predecir su comportamiento final. En otras
palabras, no podían presumir que tendrían...