La actualización de los ingenieros civiles es cada vez más dinámica, la velocidad con que avanza la ciencia y la tecnología hace que cambien los reglamentos de construcción en tiempos más cortos y en virtud de este escenario nuestro Colegio ofrece cursos de capacitación de manera continua. A partir de la década de 1970 la población que vivía en zonas rurales inició una migración a zonas urbanas, convirtiéndose en el 70% de la población nacional al final de esta década; este fenómeno ocasionó el incremento en la demanda de infraestructura habitacional, comercial, industrial y de servicios. Entre los problemas que se generaron debido a este fenómeno y en los que interviene el trabajo de los ingenieros civiles son: la movilidad urbana, dotación de viviendas, uso de tecnologías para estabilización del suelo, dotación de agua potable, saneamiento y aguas residuales, entre otros. En esta edición se incluyen artículos de la infraestructura para el transporte, hidrología, diseño industrial, sustentabilidad en los materiales de construcción, redes neuronales y frases célebres. Agradezco al Ing. Gabriel Valdez Juárez, Subdirector de Programación Urbana del Municipio de Chihuahua por la entrevista concedida, en la que nos habló de los programas de la administración urbana de la ciudad de Chihuahua y la relevancia de la participación de los ingenieros civiles en esta disciplina. Por último me es grato informarles que durante la segunda reunión nacional de la FEMCIC tomó protesta el nuevo Consejo Directivo para los próximos dos años y dentro del Consejo se me nombró Vicepresidente de la Región Norte y al Ing. Gilberto Ortíz Villanueva Vicepresidente de Coordinación de Enlace Legislativo, nombramientos que considero un reconocimiento a nuestro Colegio por su participación activa a nivel nacional. Como siempre nuestra gratitud a los colaboradores y anunciantes de nuestra revista.
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H
emos llegado a la mitad del segundo año de la gestión del XXXI Consejo Directivo y aprovecho este espacio para agradecer a todos nuestros compañeros por la participación que han tenido en las tareas encomendadas. Avanzamos en la actualización de estatutos, en la impartición de cursos de actualización, así como en la renovación del convenio de aportaciones a través del gobierno municipal y en la participación de la FEMCIC y el Consejo de Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería (CACEI).
Misión de la Revista CICDECH
“Presentar un modelo de excelencia para proyectar la contribución del Ingeniero Civil en el desarrollo de la sociedad y promover la actualización técnica, desarrollo humano y ética profesional de los socios del Colegio”.
CICDECH, Año 25, Núm. 154, mayo/junio 2017, es una publicación bimensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih., Tel: (614) 4300559 y 4300865, www.cicchihuahua. org. Editor responsable: Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04–2015072116021400-102, ISSN 2448-6361, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Certificado de Licitud de Título y Contenido con No. 16680, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Carmona impresores, Blvd. Paseo del Sol #115, Jardines del Sol, 27014 Torreón, Coah. Distribuida por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih. Este número se terminó de imprimir el 30 de abril de 2017 con un tiraje de 2,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua. Los contenidos podrán ser utilizados con fines académicos previa cita de la fuente sin excepción.
Edición bimensual Año 25, Núm. 154 Mayo/Junio 2017
Revista del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C. Av. Politécnico Nacional No. 2706 Chihuahua,Chih. México Tels. (614) 4300559 y 4300865
Chihuahua, Chih., A los socios, favor de enviar sus colaboraciones a: ingenieros@cicchihuahua.org El contenido de los artículos es responsabilidad de los autores. www.cicchihuahua.org
CREATIVOS
M. en Arq. José Francisco Armendáriz López C. Eliana Astorga Hinojos I.C. Alejandro Cota Arroyo I.C. Jesús Roberto del Castillo Hernández I.C. Itzel Aimée Valdéz Hernández
Consultoría, comunicación & rp Av. San Felipe No. 5 Chihuahua, Chih., México Tel. (614) 413.9779 www.roodcomunicacion.com Fotografía entrevista: Lic. Ramón Mendez
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Carpeta asfáltica superficial altamente adherida (CASAA) I.C. Alejandro Cota Arroyo
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La sustentabilidad en los materiales de construcción M. en Arq. José Francisco Armendáriz López
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Ejercicios neuronales I.C. Manuel De la Mora Prieto
Entrevista Ing. Gabriel Valdez Juárez Subdirección de Programación Urbana “Reciclado en caliente como técnica de rehabilitación” I.C. Jesús Roberto del Castillo Hernández
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Impacto del crecimiento urbano en los escurrimientos pluviales en la ciudad de Chihuahua, México M.I. Guadalupe Estrada Gutiérrez
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Historia y evolución del diseño industrial C. Liliana Astorga Hinojos
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Riego de sello sincronizado con fibras C.Dr. Antonio Campa Rodríguez
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Ciudad del futuro: transporte
M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández
Frases célebres sobre Calidad
CON TENI DO
I.C. y M.A. Miguel Arturo Rocha Meza
I.C. Itzel Aimée Valdéz Hernández Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
I.C. Itzel Aimée Valdéz Hernández
de concreto hidráulico con la técnica de pulverización/trituración (Rubblizing)
Rehabilitación de pavimentos de concreto hidráulico con la técnica de pulverización/ trituración (Rubblizing)
Rehabilitación de pavimentos
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Una vez triturado el material se procede a aplanar con un rodillo liso vibratorio e inmediatamente a la construcción de la carpeta de concreto asfáltico, la cual no queda expuesta al reflejo de grietas. Se obtiene un pavimento con excelente capacidad estructural y re-utilizando 100% de los materiales existentes sin moverlos de su sitio, con una productividad máxima esperada de 1.55 Km de dos carriles por jornada proporcionando una alternativa para la rehabilitación de pavimentos de concreto hidráulico que contribuye a la protección del medio ambiente, además de proporcionar importantes beneficios técnicos y económicos en su aplicación.
El pulverizado/triturado (Rubblizing) es una técnica utilizada para la rehabilitación de pavimentos de concreto hidráulico que permite optimizar el espesor de la sobrecarpeta asfáltica eliminando el reflejo de juntas y grietas, disminuyendo así los plazos y costos de construcción. (Thenoux Z., González H., & Garnica, 2010). Esta técnica consiste en fracturar la losa de concreto del pavimento en fragmentos angulares muy pequeños mediante el uso de equipo especialmente diseñado, conocido como “Rompedor Resonante”. Cuenta con un martillo con un ancho de 20 a 25 centímetros montado en el extremo de una viga de acero, el cual vibra y golpea el pavimento a una alta frecuencia (entre 42 y 46 Hertz) y una pequeña amplitud (entre 1.25 a 2.5 centímetros) evitando con esto alterar las condiciones originales de la subbase y subrasante, así como de las instalaciones subterráneas de servicios públicos. El equipo avanza a una velocidad de 8 a 10 km/hr destruyendo completamente a su paso la rigidez de la losa de concreto hidráulico, dando como producto final una base granular de alta capacidad estructural gracias a sus partículas angulares entrelazadas mecánicamente que trabajan como un “rompecabezas” proporcionando una mejor distribución de las cargas del tránsito. Dependiendo del tipo de concreto se puede obtener una granulometría en donde del 60 al 80% del material estará por debajo de 40 cm. (Secretaría de Comunicaciones y Transporte, 2014). Entre otras características, investigaciones han demostrado que el coeficiente estructural del Rubblizing es mayor al de una base con CBR de 80 a 100%, recomendando valores entre 0.2 a 0.3. (Thenoux Z., González H., & Garnica, 2010).
Figura 1. Granulometría resultante del proceso Rubblizing (Secretaría de Comunicaciones y Transporte, 2014).
Martillo rompedor
Figura 2. Resonant Machine (Secretaría de Comunicaciones y Transportes 2004).
Aplanado
Referencias Resonant Machines. (s.f.). Obtenido de http://cl.resonantmachines.com/ Qui%C3%A9nesSomos/tabid/349/Default.aspx Secretaria de Comunicaciones y Transporte. (2014). Guía de procedimientos y técnicas para la conservación de carreteras en México. Thenoux Z., G., González H., M., & Garnica, P. (2010). Rehabilitación y reciclado de pavimentos de concreto con la técnica de pulverización/trituración (rubblizing). Asfáltica Revista Técnica , 4-8.
Patrón de fractura
Colocación de carpeta asfáltica
Figura 3. Trabajos finales del pulverizado/triturado (Rubblizing) (Secretaría de Comunicaciones y Transportes 2014).
Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
INGENIERÍA CIVIL
U
n aspecto fundamental para el desarrollo social y el crecimiento económico de un país es su infraestructura carretera, por lo cual es importante mantenerla en buenas condiciones. Sin embargo, el pavimento sufre de un proceso de deterioro progresivo debido a la acción del tráfico, clima y el envejecimiento natural de los materiales, generando fallas como el reflejo de juntas y agrietamiento, por lo que se requieren acciones de conservación para mantener su condición funcional. Cuando el pavimento llega al final de su vida útil es necesario recurrir a su rehabilitación estructural.
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INGENIERÍA CIVIL 06
Carpeta asfáltica superficial altamente
adherida (CASAA)
I.C. Alejandro Cota Arroyo Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
E
s una carpeta asfáltica en caliente de granulometría escalonada de alta fricción interna que da una excelente macrotextura y que se utiliza como tratamiento de mantenimiento preventivo para alargar la vida de servicio del pavimento. Este sistema (CASAA) tiene dos objetivos principales: • Proporcionar una superficie de rodamiento de mayor calidad en términos de seguridad y confort al usuario. • Sirve como un tratamiento de conservación preventivo al garantizar una impermeabilidad (sello) total de la carpeta asfáltica interior protegiendo de una degradación acelerada a la totalidad de la estructura del pavimento.
Figura 1. Gráfico comparativo de la granulometría de los sistemas CASAA, SMA y Open Graded
El concepto CASAA consiste en utilizar una membrana bastante homogénea de emulsión de asfalto modificado con polímero, que es el elemento que garantiza la impermeabilización correcta y la alta adherencia con la carpeta asfáltica de calidad estructural, seguida inmediatamente de una carpeta delgada de concreto asfáltico elaborado en caliente de alto nivel de servicio y durabilidad que cumpla con los estándares de calidad marcados por la normativa SCT.
Además se construye con gran celeridad y su apertura al tránsito es rápida, brindándole al usuario beneficios desde el corto plazo. El procedimiento de construcción y la calidad de materiales se realizará conforme lo indicado en la Normativa para la Infraestructura del Transporte de la SCT.
Su permeabilidad se encuentra entre la de un Stone Mastic Asphalt (SMA) y la de Open Graded, por lo que se considera semipermeable y contribuye a eliminar en forma relativamente rápida el agua de lluvia. Sus funciones principales son proporcionar una superficie de rodadura uniforme, bien drenada (reduce el acuaplaneo) resistente al derrapamiento, cómoda y segura.
El procedimiento de aplicación debe asegurar la homogeneidad de la membrana asfáltica polimerizada y una inmediata aplicación del concreto asfáltico con la finalidad de obtener los beneficios anteriormente descritos y maximizar la durabilidad del tratamiento ya que de esta forma se generaría una alta adherencia (liga) con la capa inferior del pavimento.
Figura 2. Imagen que muestra como se conforman los agregados y el asfalto del sistema CASAA
Previo a la construcción de esta capa se aplica sobre la superficie a tratar un riego con emulsión polimerizada con la finalidad de garantizar la impermeabilidad de la superficie y una alta adherencia con la carpeta. Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
El sistema CASAA destaca de otros métodos debido a que muestra una gran calidad del pavimento y alarga su vida útil, por consecuencia pospone su mantenimiento preventivo. Los beneficios que ofrece para su construcción y funcionalidad son: • Capa drenante de agua, por lo cual minimiza el acuaplaneo. • 40% menos ruido en comparación con el riego de sello. • Es de aplicación rápida, dándole al usuario la comodidad de circular por el tramo casi después de haber sido compactada la carpeta. • Tiene ventaja respecto a otros sistemas por su estética y uniformidad. • Tiene resistencia a las comunes fallas como las roderas, debido a la trabazón de sus agregados gruesos. • También resiste a fallas de fatiga, a causa de que es elaborado con la modificación del asfalto por medio de polímero con alta recuperación elástica.
• La membrana asfáltica sirve de ancla entre el pavimento existente y la nueva mezcla asfáltica. • La membrana asfáltica impermeabiliza la carpeta existente sellando las grietas longitudinales y transversales, evitando con esto los baches. • Soporta altos volúmenes de tráfico. • Se presta para aplicar sobre distintos tipos de carpetas, tanto carpetas asfálticas como hidráulicas que se hayan aplicado con anterioridad. Cabe señalar que no aporta función estructural al pavimento, por lo que no da capacidad de carga a la carpeta, por lo tanto no resuelve las fallas estructurales con las que cuente el pavimento existente. Algún inconveniente que se puede llegar a presentar con este sistema es al momento de extender el material debido a que tiene que ser de aplicación sincronizada, esto puede variar por las circunstancias de la obra, del equipo y de su ubicación consiguiendo impedir su implementación.
Conclusión Existe una grave problemática con la conservación de caminos por utilizar algunos métodos obsoletos que no son benéficos al largo plazo, es preciso tener avances que nos ayuden a combatir este problema por lo cual es importante apoyar las nuevas técnicas. Queda evidenciado que este método tiene importantes avances tecnológicos que brindan una mayor calidad, confort y bajo costo al usuario con respecto a los anteriores métodos de mantenimiento preventivo, por eso es de suma importancia que tenga más uso sobre las carreteras que conforman la red en México ya que la gran mayoría de estas son gestionadas con métodos tradicionales y conservadores; así mismo se debe cuidar que se haga correctamente su aplicación a través de un control en la calidad de las empresas encargadas de su construcción y brindando la capacitación requerida a las empresas para lograr el desarrollo de este eficiente sistema en el país. Referencias http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/ handle/132.248.52.100/2576/moralesvazquez.pdf?sequence=1 www.sct.gob.mx/carreteras/direccion-general-de-servicios-tecnicos/normas.imt.mx
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DESARROLLO SUSTENTABLE 08
La sustentabilidad
materiales construcción en los
de
M. en Arq. José Francisco Armendáriz López Instituto Tecnológico de Chihuahua II CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
E
l constante incremento de población asegura una futura demanda de espacios construidos. A su vez, el creciente costo de la energía tendrá como consecuencia que los inversionistas en el sector de la construcción evalúen con mayor rigor los beneficios económicos, así como la calidad de la edificación en relación a su comodidad y funcionalidad. En términos generales, para que un material de construcción se pueda considerar apropiado debe satisfacer, además de la cuestión estructural, las condiciones térmicas, acústicas, lumínicas y de calidad del aire. No obstante, la cantidad de materias primas utilizadas en la industria de la construcción actualmente son abundantes. Igualmente, la extracción de estas materias primas genera un impacto ambiental, abriendo el debate sobre cuál es la opción que cumple mejor con criterios de sustentabilidad. Sin embargo, en países en vías de desarrollo y particularmente en México no existen herramientas o declaraciones medioambientales de productos de la construcción que permitan determinar cuál es su grado de sustentabilidad (Arvizu-Piña y Cuchí Burgos, 2017). En las evaluaciones ambientales que se realizan de los materiales de construcción en países desarrollados es común considerar escenarios de 25- 50 y 100 años de período de uso de un edificio (Blengini y Di Carlo, 2010; Anand y Amor, 2017). Incluso Miatto (2017) demostró que el tiempo de vida útil de los edificios en algunas ciudades japonesas varía entre 25 y 30 años. Con base en esta información nació la duda sobre si vale la pena el impacto al medio natural para construir edificios que sólo durarán en pie unos cuantos años.
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Este fenómeno ha llamado la atención del arquitecto chino Wang Shu, especialmente al ver que las construcciones con la arquitectura característica de su país tienden a desaparecer a un ritmo acelerado debido a su rápido proceso de industrialización. Por ello, Shu ha promovido la construcción de los nuevos edificios con materiales producto de las demoliciones o con el material de escombro producto de desastres naturales; minimizando de esta manera el impacto ambiental por la extracción de materias primas y rescatando de alguna manera la tradición arquitectónica china. Por su parte, el arquitecto japonés Shigeru Ban ha desarrollado la mayor parte de su vida profesional construyendo proyectos temporales como centros de exposiciones o de servicios comunitarios. La mayor parte de sus obras han sido realizadas con cartón. De hecho realizó una patente de columnas hechas con cartón reciclado que cuentan con la resistencia contra agua y fuego y que estructuralmente cumplen con la seguridad necesaria.
biental si se extrae de bosques certificados por cumplir con tasas adecuadas de reforestación. Otra gran ventaja es la factibilidad de su reutilización una vez finalizado su período de vida útil dentro de la construcción (Asdrubali, 2017). Tradicionalmente, el mayor inconveniente del adobe es su baja resistencia a la compresión. No obstante, este problema ha disminuido considerablemente gracias a la investigación de innovación tecnológica (Sharma, 2016). Asimismo, tiene un menor impacto ambiental en comparación a cualquier otro material industrializado (Christoforou, 2016) su uso es una alternativa interesante especialmente en comunidades rurales o de bajos recursos económicos.
Esta manera singular de concebir la arquitectura les ha valido tanto a Shu como a Ban ser galardonados con el premio Pritzker (considerado el premio nobel de la arquitectura) en 2013 y 2014 respectivamente. Una opción menos radical es pensar en aquellos materiales de la naturaleza que se puedan utilizar de manera más directa. La madera ha demostrado ser un material de construcción competitivo al contar con propiedades significativas para la compresión que en algunos casos es incluso similar al concreto. Además, cuenta con un comportamiento térmico ligeramente inferior a materiales aislantes como la fibra de vidrio, poliestireno o poliuretano, un buen rendimiento de absorción de sonido y un mínimo impacto am-
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A favor de los materiales industrializados está el que una ciudad compacta es en general más eficiente en el uso del espacio y el consumo de energía, traduciéndose en un enfoque urbano con edificios altos (Futcher, 2017). Por ello, la opción que más interés ha generado desde este punto sustentable son los denominados materiales de cambio de fase que tienen la capacidad de cambiar de estado sólido a líquido, de tal manera que pueden almacenar o liberar una mayor cantidad de calor que cualquier otro tipo de material (Baetens, 2010). Independientemente de lo que se expusó con anterioridad es importante señalar la falsa idea de que a mayor aislamiento térmico (Factor R) mayor eficiencia energética. Cuando se encierran objetos calientes o fríos en un recipiente térmico (por ejemplo una hielera) con el paso de las horas se podrá comprobar que los objetos tienden a conservar su temperatura. No se debe olvidar que tanto las personas como los aparatos electrónicos generan calor, por lo que si éste llega a ciertos niveles será necesario hacer uso de los equipos de climatización. Además, si las diferencias de temperatura exterior en verano o invierno son considerables, las personas serán más propensas a contraer un resfrío por el esfuerzo que realiza el cuerpo para adaptarse a estas diferencias de temperatura. Igualmente es común ver construcciones con materiales con alto nivel de aislamiento pero con amplias superficies vidriadas que nulifican el aporte del asilamiento. Por estas razones es fundamental determinar un adecuado asilamiento térmico con base en las condiciones particulares del clima y actividades que predominarán en el edificio. Finalmente, será esencial lograr una industrialización de materiales que han demostrado ser mas amigables económica y ambientalmente, como los sistemas constructivos derivados de la tierra y la madera; no sin dejar de lado la creación de parámetros que permitan determinar su grado de sustentabilidad, ayudando a los profesionales de la construcción a elaborar comparaciones con mayor solidez.
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Referencias Arvizu-Piña, V. A. y Cuchí Burgos, A.(2017) “Promoting sustainability in Mexico’s building sector via environmental product declarations”. The International Journal of Life Cycle Assessment. En prensa, manuscrito aceptado, disponible en línea partir de 9 Febrero 2017. Blengini, G. A. y Di Carlo, T. (2010) “The changing role of life cycle phases, subsystems and materials in the LCA of low energy buildings”. Energy and Buildings, 42: 869-880. Anand, C. K. y Amor, B. (2017) “Recent developments, future challenges and new research directions in LCA of buildings: A critical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews; 67: 408-416. Miatto, A. et al. (2017)”How important are realistic building lifespan assumptions for material stock and demolition waste accounts?” Resources, Conservation and Recycling: 122: 143–154. Arquitecto Wang Shu. http://www.chinese-architects. com/en/amateur Arquitecto Shigeru Ban. http://www.shigerubanarchitects.com/ Asdrubali, F. et al. (2017) “A review of structural, thermo-physical, acoustical, and environmental properties of wooden materials for building applications. Building and Environment; 114: 307-332. Sharma, V. et al. (2016) “Enhancing durability of adobe by natural reinforcement for propagating sustainable mud housing”. International Journal of Sustainable Built Environment; 5: 141–155. Christoforou, E. et al. (2016)Cradle to site Life Cycle Assessment (LCA) of adobe bricks. Journal of Cleaner Production; 112: 443-452. Futcher, J. et al. (2017) Creating sustainable cities one building at a time: Towards an integrated urban design framework. Cities; 66: 63-71. Baetens et al. (2010) “Phase change materials for building applications: A state-of-the-art review”. Energy and Buildings; 42: 1361-1368.
TALENTO Y CREATIVIDAD
Ejercicios
neuronales
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I.C. Manuel De la Mora Prieto Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
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uando uno llega a cierta edad, las conexiones neuronales ya no se ligan con la misma fuerza que las de la juventud a menos que sean emociones muy intensas o experiencias repetitivas. Es común acordarnos de las experiencias de nuestra niñez pero olvidarnos en dónde dejamos las llaves del coche. Para evitar el deterioro acelerado de las funciones cognitivas de nuestro cerebro algunos especialistas recomiendan la lectura frecuente, los ejercicios para la memoria, resolver acertijos de las revistas, periódicos y toda una serie de acciones que tengan el propósito de tener a nuestro cerebro trabajando para que su deterioro se ralentice. Dadas estas preocupaciones me he puesto a resolver diversos acertijos aritméticos y geométricos y el último que he resuelto utilizando la trigonometría fue el siguiente: I.- Demostración trigonométrica del teorema de Pitágoras:
El triángulo rectángulo de origen está formado por los lados A, B y C. Debemos demostrar por álgebra y trigonometría qué la superficie del cuadrado de A + el cuadrado de B = al cuadrado de C o bien que: ½ A² + ½ B² = ½ C²
Para ello trazamos y abatimos hacia la derecha el cuadro de C y trabajamos con la mitad de los cuadrados, es decir ½ A², ½ B² y ½C² (Figura 2). El triángulo que dibujamos con línea gruesa y color café lo dividimos arbitrariamente en el triángulo 1, 2 y 3 cuyas áreas sumadas con los triángulos 4 y 5 en color rojo, debe ser igual a C². O sea que: ½ A² + ½ B² + ½ C² = C² Si lo logramos, habremos demostrado el teorema.
Figura 2
Áreas
1 2 ½ AB + ½ CL2 Ecuación I
3 4 5 + ½ BL3 + ½ A² + ½ B² = C² (Pitágoras)
Trabajaremos con las áreas de los primeros tres triángulos. La línea en color azul es la altura del triángulo 2 y forma un pequeño triangulo rectángulo virtual de 45° con catetos que miden L2. Utilizando las funciones trigonométricas de arriba, el tercer término lo pondremos en función de L2: = [L2 / sen a] -A = [CL2 /A] - A Sustituyendo, nos queda el tercer término: ½ B [CL2 /A] -A
L3
Figura 1
Tenemos ahora que: [½ AB + ½ CL2 + ½ B (CL2 /A) –A] + ½ A² + ½ B² = C² Ecuación II Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
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Ahora el problema de estos triángulos cuyas áreas suman ½ C² quedará resuelto cuando se ponga L2 en función de A, B y C y para ello nos ingeniaremos utilizando las propiedades geométricas y trigonométricas de la Figura 1.
Figura 3
Si la base del triángulo 2 es C, la línea azul será la altura. La línea azul divide al triángulo 2 en pequeños triángulos rectos, el menor es de 45° por lo que la altura azul será igual a L2. El triángulo mayor tiene sus ángulos internos iguales al triángulo 1 por lo que son semejantes y la función seno es para ambos la misma: sen a = L2 / (A+L3) = A/C
(Figura 2).
De donde L3 = [CL2 /A] – A Ecuación III Por semejanzas en los triángulos: L2 / (A+L3) = A/C de donde L2 = A (A + L3)/ C L1/ (A+ L3) = B/C de donde L1 = B (A + L3)/ C De la Figura 2 Sabemos que C= nos queda:
L1
+ L2, así que sustituyendo
C = [B (A + L3)] / C + [A (A + L3)] / C De donde L3 = [C² / (B+A)] - A
Ecuación IV
Igualando las ecuaciones III y IV y despejando L2, nos queda: L2
= CA / (B+A) Ecuación V
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Ahora si la podremos resolver sustituyendo a L2: [½ AB + ½ CL2 + ½ B (CL2 /A) –A] + ½ A² + ½ B² = C² Ecuación II Sustituyendo y Despejando: ½ AB + ½ C [CA / (B+A)] + ½ B [C (CA / (B+A)]-A] + ½ A² + ½ B² = C² El miembro izquierdo de esta ecuación representa la suma del área de los triángulos 1, 2, 3, 4, 5 Simplificando la ecuación se llega a ½ AB + ½ C² - ½ AB + ½ A² + ½ B² = C²
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Por lo que finalmente la ecuación II nos queda en la forma de la Ecuación I: Ecuación I ½ A² + ½ B² + ½ C² = C² o sea, ½ A² + ½ B² = ½ C² Lo que quiere decir que el área del triángulo rectángulo de catetos C (Figura1) en color café es igual a la suma de los triángulos rectángulos de catetos A y B en color rojo. O bien duplicando ambos miembros nos queda: A² + B² = C² Por lo queda demostrado el teorema. Mi querido lector si quieres ejercitar tu cerebro para mejorar la conectividad neuronal te invito a que hagas tus propias demostraciones de este antiquísimo problema resuelto por Pitágoras.
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ENTREVISTA
tado como Director Técnico del Instituto de la Vivienda, en ese puesto tuve la oportunidad de desarrollar varias obras de importancia trascendental para la vivienda y pude combinar mi formación como ingeniero con las cuestiones urbanas. A finales del 2010 se me nombró Subdirector de Programación Urbana; después de seis años en el puesto me distinguieron con el cargo de Director de Desarrollo Urbano y Ecología del Municipio de Chihuahua por un breve período y finalmente en noviembre del 2016 me invitaron nuevamente a la Subdirección de Programación Urbana”.
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La Dirección de Desarrollo Urbano y Ecología consta de tres subdirecciones, Subdirección de Administración Urbana, Subdirección de Ecología y Subdirección de Programación Urbana, esta última se conforma por cuatro departamentos: Análisis y Seguimiento de las Directrices de Desarrollo Urbano, Control y Evaluación de Fraccionamientos, Información Geográfica y Sistemas, Nomenclatura.
Ing. Gabriel
Valdez Juárez
Subdirección de Programación Urbana
E
gresado de la carrera de Ingeniería Civil en la Universidad Autónoma de Chihuahua, Master en Desarrollo Urbano por la Universidad de Durango y nombrado en la actual administración como Subdirector de Programación Urbana del Municipio de Chihuahua, el Ing. Gabriel Valdez Juárez concedió una entrevista para la revista CICDECH en la que habló acerca de su formación profesional en la función pública, así como de los programas que coordina desde la subdirección que ocupa en la Dirección de Desarrollo Urbano y Ecología. El Ing. Valdez Juárez cuenta con una amplia trayectoria en la función pública: “Antes de terminar la carrera de ingeniería tuve la oportunidad de trabajar en la Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología en el área de vivienda, empecé como encargado de oficina y después de algunos años me dieron la oportunidad de incorporarme al Ayuntamiento de Chihuahua como Subdirector de Planeación Urbana; posteriormente recibí una invitación para trabajar en Gobierno del Es-
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“La Subdirección de Programación Urbana realiza tres acciones fundamentales, la primera de ellas es un programa de control y vigilancia de todos los fraccionamientos y condominios que se edifican en la ciudad, tenemos un especial cuidado en todas las construcciones, contamos con un laboratorio para verificar que se cumpla con las normas y estándares de calidad desde el diseño y concepto hasta el ancho de las calles y banquetas; la segunda es que la convivencia entre los usos de suelo que se buscan en la ciudad no generen problemas y que se cumpla con los procedimientos que la propia ley marca; y la tercera es un programa que tenemos de actualización y modificación de la normatividad que regula el desarrollo de la ciudad, en los últimos tiempos hemos visto como la población se ha vuelto más urbana que rural, en nuestro país cerca del 70% de los mexicanos viven en ciudades, en el municipio de Chihuahua más del 98% de la población vive en el área urbana lo que nos obliga a contar con normas claras que estén adecuadas a los nuevos tiempos”. Por mencionar un ejemplo de las acciones que realiza la subdirección a cargo del Ing. Valdez Juárez comentó: “Los programas de desarrollo urbano siempre se enfocaron en los usos de suelo y se dejó de lado el tema de la movilidad, actualmente estamos trabajando en adecuar nuevas normas en la planeación urbana ya que nuestra ciudad es una de las más altas en la tasa de motorización en América Latina, tenemos cerca de 850 000 habitantes y hay más de 500 000 vehículos registrados según informes de vialidad, lo que ha generado una grave problemática en la movilidad urbana. Nuestra
no Federal estableció políticas para que cada familia tuviese una vivienda y la consecuencia fue la urbanización de zonas muy alejadas de la ciudad, esto debido a que el valor de las viviendas podía ser accesible para personas con muy bajos ingresos solo en esas geografías; la ciudad ha crecido mucho en los últimos años hacia el norte y oriente de la ciudad en áreas cercanas al aeropuerto”. En cuanto a los permisos de construcción y edificación el Ing. Valdez resaltó que el crecimiento de la ciudad no solo se ha dado en el área de viviendas sino también en lo comercial y turístico:“Hubo un momento en que se estaban construyendo en la ciudad siete hoteles y cuatro más en proyecto de ampliación, es claro que existe una mayor demanda de servicios comerciales y de turismo en la ciudad, platicamos con los promotores de esos proyectos y nos comentaron que continuamente hay gente de visita en el estado atraída por la especialización de mano de obra en el sector de la transformación. Por otra parte, en la ciudad contamos con algunos hospitales de especialidades que brindan atención a pacientes de otros estados, así que los hoteles que fueron construidos recientemente se mantienen con una ocupación muy aceptable ya sea por visitas de trabajo o por atención médica”. Finalmente el Ing. Valdez Juárez agregó: “La Subdirección de Programación Urbana es un área que está siempre a la vanguardia, ya que por aquí pasan todos los permisos de construcción de fraccionamientos, condominios y modificaciones en el uso de suelo y ello confiere una gran responsabilidad pues somos los facilitadores del desarrollo y debemos de cuidar que cada construcción cumpla con la normatividad vigente”.
ciudad tiene una forma muy extendida en el sentido norte – sur y son pocas las vialidades que tenemos para atravesarla, lo cual nos genera problemáticas a ciertas horas y pareciera que las calles son insuficientes. Desde la tercera actualización del plan de la ciudad en el 2009 se elaboró un proyecto para dotar a la población de medios alternativos de transporte ya que actualmente solo tenemos una ruta troncal y el sistema debería de estar funcionando con trece troncales, es por eso que para muchos de los usuarios el transporte público colectivo no es eficiente, por eso tenemos en puerta las dos troncales siguientes para hacer un circuito más eficiente, lo que significará una alternativa adicional para muchos de los que hoy usamos nuestro vehículo únicamente para trasladarnos a las escuelas o trabajos”. Otra de las problemáticas que atiende la subdirección a cargo del Ing. Valdez Juárez es la del crecimiento de la mancha urbana en el municipio, sobre el tema compartió: “En los últimos años el mayor crecimiento de la ciudad se detonó por la construcción de áreas destinadas a la vivienda, particularmente para personas con menores ingresos, el Gobier-
Ing. Gabriel Valdez Juárez y Dr. Fernando Astorga Bustillos
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INGENIERÍA CIVIL
I.C. Jesús Roberto Del Castillo Hernández Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
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“Reciclado en caliente como técnica de rehabilitación”
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os encontramos en una era donde la población crece de manera acelerada, lo cual se ve muy influenciado en la globalización ya que el traslado de mercancías se ha multiplicado cada vez más. Tomando en cuenta que existen cuatro modalidades para el transporte de carga y pasajeros (autotransporte, ferroviario, marítimo y aéreo) y que el autotransporte es la modalidad predomínante en México, los pavimentos asfálticos de la red nacional se ven expuestos a desgastes y deformaciones mientras más carga se moviliza a través de ellos. Esto lleva a buscar nuevas técnicas de rehabilitación que involucren calidades similares o mejores mezclas asfálticas a un bajo costo en comparación con las técnicas de rehabilitación habituales como son los fresados y restitución de la carpeta, renivelaciones y sobrecarpetas.
se logra al adicionar agregado virgen, un nuevo ligante asfaltico, un agente rehabilitador o rejuvenecedor y mezcla asfáltica. El remezclado toma espesores de carpeta de 2.5 a 7 cm. • Repavimentación: consiste en devolver el perfil de un pavimento o ciertas características físicas mediante la combinación de una de las dos formas anteriores para ejecutarlo en un solo proceso, es decir, se escarifica a una profundidad ya sea con un reciclado superficial o un remezclado, luego se adjunta una nueva capa de rodamiento y se compacta.
Reciclado en caliente en el lugar El reciclado en caliente en el lugar consiste en la conservación de carpetas asfálticas (cuando presentan un cierto grado de desgaste) que por procesos bien definidos se reutiliza directamente con o sin la aportación de material virgen. Existen tres formas de clasificar al reciclado en caliente en sitio, el cual dependerá de las características físicas que tenga el pavimento, es decir, antes de empezar a realizar los trabajos se tienen que evaluar las condiciones actuales de la carpeta asfáltica para identificar la forma más apropiada de ejecutar el reciclado para después elaborar el diseño que satisfaga las condiciones del proyecto. • Reciclado superficial: efectivo para corregir deterioros superficiales menores en donde se rehabilitan rangos de espesores de 2 a 4 cm sin la adición de agregado o mezcla pero sí de un agente rehabilitador (si es que lo necesita). • Remezclado: cuando las propiedades existentes del pavimento requieren una modificación significativa en sus propiedades físicas; esto
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Tabla 1. Problemas funcionales que corrige el reciclado en caliente.
Cabe mencionar que la finalidad del reciclado en caliente en sitio es corregir problemas funcionales como agrietamientos, exudaciones, desgranamiento, roderas, entre otros y no deficiencias estructurales (Tabla 1). Ventajas Esta técnica de conservación lleva consigo algunas ventajas como: Figura 1. Calentamiento de la superficie.
Figura 2. Fresado de la mezcla rehabilitada.
• Se puede trabajar en todo el ancho de la carretera o bien en un solo carril. • Los agentes rehabilitadores usados le devuelven la flexibilidad al pavimento. • Se puede abrir el carril rehabilitado al final del día abarcando todo el tránsito vehicular o solo un poco. • Apreciación de un ahorro económico. • Conservación de los recursos no renovables. • Menos uso de energía en comparación con otros métodos reconstructivos. • Poca interrupción del tráfico, así como menos molestias a los usuarios. Proceso 1.- Calentamiento de la superficie (Figura 1). 2.- Fresado, mezclado y colocación de la mezcla rehabilitada (Figura 2, 3, 4). 3.- Compactación (Figura 5). 4.- Verificación de la calidad de la mezcla terminada. Conclusiones
Figura 3. Mezclado y colocación de la mezcla asfáltica rehabilitada.
Para tener éxito en la aplicación de esta técnica se tienen que tomar en cuenta las características físicas actuales de la capa de rodadura para realizar un diseño apropiado. En cuanto a la economía se ha descrito que se puede contar con ahorros económicos, pero esto va a depender de la utilización de los nuevos materiales, de la maquinaria así como de los procesos que se emplean entre otros más. Por lo tanto, es necesario contar con un estudio costo-beneficio. El método no es rentable para porcentajes de reciclados bajos o medios, pero si es apreciable para porcentajes superiores.
Figura 4. Tendido de la mezcla rehabilitada.
Con esta técnica contribuimos al cuidado del medio ambiente haciendo carreteras verdes, ya que se recicla el material asfáltico y otros agregados deteniendo el agotamiento de los recursos naturales. Referencias
Figura 5. Compactación de la mezcla rehabilitada.
Asphalt Recycling and Reclaiming Association (2001) “Basic Asphalt Recycling Manual” Wirtgen Group. Documentos varios. Jay Goldbaun, (2008), CDOT four PS of Hot in place recycling. Asociación Mexicana del Asfalto, A.C., (2010), Asfáltica Revista Técnica, edición 20, (pag. 9-23)
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HIDROLOGÍA
Impacto del crecimiento urbano en los
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escurrimientos pluviales en la ciudad de Chihuahua, México M.I. Guadalupe Estrada Gutiérrez Universidad Autónoma de Chihuahua/ Facultad de Ingeniería CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
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n los últimos años la ciudad de Chihuahua, México ha tenido un crecimiento urbano acelerado con el consecuente cambio en el uso de suelo de las cuencas hidrológicas de los arroyos que la cruzan. Desde el punto de vista hidrológico el cambio de uso de suelo se ve reflejado en el cambio de la respuesta de una cuenca a eventos extremos de precipitación, como el ocurrido en septiembre de 1990 donde en una hora se precipitó aproximadamente el 30% de la lluvia media anual. Estos eventos extraordinarios generan fuertes problemas de inundación, acompañados por fuertes pérdidas económicas y ocasionalmente pérdidas de vida. Previo a la urbanización una gran parte del total de la lluvia contribuye a la humedad del suelo y a la recarga del agua subterránea a través de la infiltración o es retenida en almacenamientos artificiales y depresiones naturales. Estos cambios en el uso del suelo natural o rural a uso urbano provocan que zonas con suelos antes permeables se tornen impermeables al igual que donde la retención superficial del agua proveniente de la precipitación es casi nula (Weng, 2001; Dow y De Walle, 2000). En la ciudad el crecimiento urbano y conurbano ha variado de 5 054 ha en el año de 1975 a 18 850 ha en el 2004 lo que representó un crecimiento anual del 3.45%; de acuerdo al Plan Director Urbano de la ciudad de Chihuahua (PDU) se pronosticó un crecimiento de 29 784 ha para el 2020 (IMPLAN, 2008) lo que representa un 6.25% anual. El cambio acelerado en el uso de suelo en toda periferia de la ciudad (principalmente en las partes bajas de la cuenca en estudio, de una condición de cubierta natural con vegetación rala de baja transpiración en la parte alta de la cuenca y área de cultivo en la baja) a un uso de suelo habitacional de alta densidad (45 a 65 viviendas por hectárea) está provocando que se incrementen los riesgos de inundación provocados por eventos extremos de precipitación. Una de las cuencas cuyos escurrimientos impactan la zona urbana de la ciudad es la del arroyo Los Nogales, cuyas aguas han generado problemas de inundación como fue la ocurrida en julio de 2015 afectando a numerosa población asentada en las márgenes del arroyo. Materiales y métodos
Mediante un análisis temporal del comportamiento de la mancha urbana y empleando técnicas de Sistemas de Información Geográfica (SIG) interpretación de imágenes satelitales (Google earth) y análisis cartográficos escala 1: 50 000 de las cartas topográficas Chihuahua y Aquiles Serdán (INEGI) se obtuvo la geomorfología, obteniéndose entre otra información el área de la cuenca igual a 251.32km² cerrada en las coordenadas 105° 58’ 20.095” O 28° 40’ 4.836” N (Figura 1). Mediante el empleo de los softwares HEC-HMS y HEC-RAS ambos del cuerpo de ingenieros de los Estados Unidos se realizó la modelación hidrológica e hidráulica de la cuenca y el cauce.
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Mediante el uso de fotografías aéreas e imágenes satelitales se hizo un análisis comparativo de las manchas urbanas de 1975 y la pronosticada para 2020. Se definieron los diferentes coeficientes de escurrimiento en función a la geología, cubierta vegetal y clases de densidad poblacional e impermeabilidad del suelo según el PDU-2040 (Figura 2). Impacto del cambio de uso de suelo en el coeficiente de escurrimiento en la cuenca del arroyo Los Nogales. De acuerdo a Kliber (1982) citado por Henríquez y Azócar (2006) en diferentes etapas del crecimiento urbano pueden ser observados varios impactos del ciclo hidrológico. La remoción de la vegetación natural en la primera etapa del desarrollo urbano disminuye la intercepción de la precipitación por parte del follaje. Posteriormente, cuando comienza la construcción de casas y calles disminuyen las recargas a los acuíferos y se incrementan los escurrimientos superficiales. En la tercera etapa cuando ya se tienen totalmente desarrolladas las zonas residenciales y comerciales el incremento de la impermeabilidad reducirá los tiempos de concentración y pico del escurrimiento y aumentará los caudales pico. La última etapa consiste en las inundaciones generadas cuando los escurrimientos se concentran en zonas bajas superando la capacidad de conducción de los canales y alcantarillas.
21 Figura 1. Cuenca del arroyo Los Nogales
Conclusiones Los resultados obtenidos a partir de las modelaciones realizadas en la cuenca del arroyo Los Nogales con el empleo del software HEC-RAS y apoyados en levantamientos topográficos del arroyo aguas abajo del punto de cierre de la cuenca hidrológica arrojó la superficie de inundación que aparece en la Figura 3. Las superficies bajas de la cuenca Los Nogales y la de aguas abajo del punto de cierre se encuentran en la segunda etapa de crecimiento, considerándose que para el año 2020 de acuerdo al crecimiento programado por el Plan Director Urbano de la Ciudad de Chihuahua éstas estarán en mayor riesgo de inundación. En la actualidad la mancha urbana dentro de la cuenca Los Nogales cubre una superficie del 13.89% del total de su superficie y de seguir avanzando la zona urbana hacia las partes altas de la misma, el cambio en los coeficientes de escurrimiento se incrementará de manera notable provocando un aumento en el caudal pico y disminuyendo aún más el tiempo de concentración de los escurrimientos.
Figura 2. Uso de suelo urbano proyectado para la ciudad de Chihuahua dentro del área de la cuenca según el PDU-2040
Referencias IMPLAN, 2008. Instituto Municipal de Planeación Chihuahua. Plan Director Urbano de la Ciudad de Chihuahua. Dow, C., & De Walle, D. (2000). “Trends in evaporation and Browen ratio on urbanizing watersheds in eastern United States”. Water Resources Research. No. 36, Vol. 7, p. 1835-1844 Henríquez, C. y Azocar, G. (2006). “Cambio de uso del suelo y escorrentía superficial: aplicación de un modelo de simulación espacial en Los Ángeles”, VIII Región del Biobío, Chile. Rev. Geografía Norte Grande, dic. No.36, p.61-74. Stanuikynas, T. y D. Van Abs (2000). “Impervious surface methodology. A methodology for defining and assessing impervious surfaces in the Raritan River basin”. New Jersey: New Jersey Water Supply Authority. Weng, Q. (2001). 2Modeling Urban Growth Effects on surface Runoff with the integration of Remote Sensing and GIS”. Journal of Environmental Management. No. 28, p. 737-748.
Figura 3. Área de inundación en el valle La Concordia-Aeropuerto, aguas abajo de la cuenca del arroyo Los Nogales Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
TALENTO Y CREATIVIDAD
Eliana Astorga Hinojos Universidad La Salle Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
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Historia y evolución
diseño industrial del
l diseño industrial es una herramienta indispensable en la vida cotidiana de todas las personas, debido a que hoy en día gran parte de los objetos utilizados diariamente son diseñados de tal modo que puedan ensamblarse en una línea de producción, desde joyería y juguetes hasta naves espaciales.
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la elaboración de productos. Las fábricas de Josiah Wedgwood, alfarero y diseñador inglés fueron de las primeras en las que se utilizó la división de trabajo. Cada trabajador estaba especializado en un área ya fueran torneros, coladores, encargados del horno, entre otros. Con esto, Wedgwood creó el diseño industrial.
El diseño ha existido desde que los humanos empezaron a fabricar objetos para su conveniencia, pero en una considerable cantidad de tiempo sólo existieron artesanías ya que no se requerían cantidades industriales de los objetos y no se exigía de tanta variedad de productos. Eventualmente las personas necesitaron mayores cantidades de los productos y una mayor variedad, así que gracias a esto los artesanos y vendedores requirieron actualizarse de tal modo que el proceso de elaboración fuese más rápido y económico. Con estas necesidades surgió el diseño industrial, la rama en la que un profesionista diseña un objeto ergonómico, atractivo y único, el cual puede ensamblarse en una línea de producción para elaborar cientos de estos en menos tiempo, con menos esfuerzo y reduciendo costos sin que pierda los aspectos que lo hacen especial.
Décadas después Michael Thonet utilizó un proceso similar al de Wedgwood, con el que logró reducir el número de piezas de sus sillas y con esto redujo también el tiempo y el costo de la elaboración. Sin embargo, Thonet también revolucionó en otro aspecto, usó su propia metodología para el moldeado de la madera creando sillas diferentes y atractivas. Fue un claro ejemplo de los nuevos diseños modernos, para el año de 1930 el diseñador ya había vendido 30 millones de sillas; como lo explican Torrent y Marín en su libro Historia del diseño industrial (2005). Wedgwood y Thonet fueron de los primeros vanguardistas que cambiaron el sistema de manufactura de mobiliario. Si no fuera por ellos estos procesos habrían durado más tiempo en desarrollarse y mejorarse; son, sin duda los padres del diseño industrial.
El diseño industrial surgió con la revolución industrial, puesto que ésta les proporcionó la maquinaria a los artesanos e ingenieros y así se fue desarrollando con el paso del tiempo la rama completa de esta nueva ingeniería.
Gerardo Rodríguez explica en su libro Manual de diseño industrial (1985) como en el año 1851, la Gran Exposición en Londres “Great Exhibition of the Works of Industry of all Nations” permitió a los diseñadores presentar y observar maquinaria novedosa, materia prima y procesos de manufactura que los ayudaría de manera exponencial en sus empresas. Con ellas se extendieron los procesos industriales por todo el mundo, guió al hombre a la modernidad y el progreso. Pero una vez que el hombre consiguió industrializarse vino su contradicción, como se ve con todos los movimientos en la historia, empezó el “Arts & Crafts” alrededor de 1900 época en la que se rechazó la maquinaria y se utilizó de nuevo la artesanía.
Creación del diseño industrial El libro Historia del diseño industrial (2005) se remonta hasta las revoluciones tecnológicas y científicas de 1750 he indica que el diseño industrial inició aproximadamente en esas fechas. Debido a que este movimiento permitió el moldeamiento de materiales empezaron a haber diferentes diseños con materiales “nuevos” y esto requirió la búsqueda de procesos para acelerar
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A lo largo de la historia del diseño industrial hubo diferentes movimientos que se contradecían el uno con el otro. Una vez que la maquinaria logró desarrollarse y tuvo su mayor auge empezaron a rechazarla. Cuando la tendencia eran diseños muy elaborados y minuciosos comenzaron a contradecirlo y a utilizar el minimalismo; al igual que con diversos movimientos.
que cambiaron la forma de pensar de los productores la sociedad vive en un mundo en el cual es sumamente sencillo comprar objetos diferentes, de menor costo y duraderos. La sociedad depende de la industria y diseños diferentes; exigen una variedad desmesurada del mismo objeto por lo que nunca van a existir diseñadores de más.
A finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX junto con el Arts & Crafts surgieron otros movimientos y hubo momentos transitorios para el diseño. Como lo indica Löbach en su libro Diseño Industrial, junto con el movimiento antes mencionado surgieron el Art Nouveau y el Movimiento Estético. “En la estética nueva que se trató de crear (Art Nouveau) predominaba la inspiración en la naturaleza a la vez que se incorporaban novedades derivadas de la revolución industrial como el hierro y el cristal superando la pobre estética de la arquitectura del hierro de mediados del siglo XIX.” (Sembach, 2002). Por lo que este movimiento se consideró uno de los que más cambiaron la forma del diseño de la época. Su intensión en general fue tal como lo dice su nombre innovar el diseño y la arquitectura.
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Aplicación en el transporte En esta misma época hubo otro acontecimiento importante para esta rama de las ciencias y artes: el nacimiento del Modelo T (1908) y la línea de ensamblaje de Henry Ford. Tal como lo describe Richard Snow en su libro I invented the modern age: The Rise of Henry Ford (2013) éste empresario, diseñador e ingeniero elaboró un automóvil con muchos aspectos diferentes a los fabricados en la época. Años más tarde diversas compañías imitaron sus modelos. Debido a que éste vehículo tenía tanta demanda Ford creó su línea de producción. “Las ventas sobrepasaron los 250 000 vehículos en 1914. Por su parte, siempre a la caza de la reducción de costos y mayor eficiencia Ford introdujo en sus plantas en 1913 las cintas de ensamblaje móviles que permitían un incremento enorme de la producción.” (Snow, 2013). Gracias a éste hombre se implementó la industria automotriz tal como la conocemos hoy en día, inspiró a miles de personas en el área del diseño, la manufactura, las ventas y administración y hasta en el área de la literatura como se logra apreciar en su aparición en “Un mundo feliz” de Aldous Huxley. Conclusión La manera en la que conocemos la actualidad no sería lo mismo si no existiera el diseño industrial. Con el tiempo esta área de las ciencias y el arte ha evolucionado y tenido un mayor impacto para la sociedad. Gracias a los diseñadores
Referencias Löbach, Bernd. (1981) “Diseño industrial”. Barcelona: Gustavo Gili. Miller, Judith & Miller, Martin. (1995). “Como reconocer las antigüedades”. Barcelona: CEAC. Real Academia Española. (2014). Diccionario de la lengua española. Noviembre 4, 2016, de RAE Sitio web: http://dle.rae.es/?id=DuKP0H9 Rodríguez M, Gerardo. (1985) “Manual de diseño industrial”. México: Gustavo Gili. Salinas, Oscar. (1999). “Diseño Industrial. Tres décadas enseñando”. México: CIDI, Facultad de Arquitectura. Salinas, Óscar. (1992). “Historia del diseño industrial”. México: Trillas. Sembach, Klaus-Jürgen. (2002) “Art Nouveau”, Alemania: Taschen. Snow, Richard. (2013). “I invented the modern age: The Rise of Henry Ford”. Nueva York: Scribner. Torrent, Rosalía, & Marín, Joan M. (2005) “Historia del diseño industrial”. Madrid: Cátedra. Whitford, Frank. (1991). “La Bauhaus”. Barcelona: Destino.
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INGENIERÍA CIVIL 24
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ste tratamiento se aplica sobre la superficie de una carpeta asfáltica mediante la aplicación de un riego de material asfáltico y una capa de material pétreo triturado de una composición granulométrica determinada con el objeto de mejorar las características de resistencia al derrapamiento y la seguridad de la superficie de rodadura. No tiene función estructural por su reducido espesor (N-CSVCAR-3-02-002/13 de la Normativa SCT).
Las capas de rodadura con base de riegos de sello como técnica de conservación de carreteras es el tratamiento superficial de mayor relación beneficio/costo en el mundo. Es una técnica que se ha venido empleando en México con mucha frecuencia aunque con bajo desempeño debido a que se presentaban desprendimientos prematuros con alto riesgo de accidentes por el derrapamiento de los vehículos y por parabrisas rotos. Por este motivo es que las dependencias lo aplican cada vez menos.
Riego sello de
sincronizado con fibras C. Dr. Antonio Campa Rodríguez Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas del Estado de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
Figura 1. Esquema del proceso
Procedimiento El tratamiento superficial de pavimentos con riego de sello reforzado con fibra de vidrio es una técnica relativamente nueva cuyo uso data de veinte años atrás, creada en Francia y transferida a Estados Unidos. Tanto el riego de sello sincronizado con base de riego de liga con emulsión y material pétreo y al que se le adicionan fibras sintéticas se aplican de la misma manera, utilizando equipo en un tren de trabajo sincronizado que impide la contaminación de la superficie ligada entre la aplicación de ésta y el riego con material pétreo. La fibra se aplica de la misma manera con un aditamento incorporado que permite su aplicación inmediatamente después del riego de liga. En la Figura 1 se ilustra esquemáticamente el proceso de un riego sincronizado incorporando fibra sintética. El Sistema de Riego de Sello Reforzado con Fibras consiste en la aplicación de una membrana absorbente de esfuerzos, para utilizarse como capa de rodamiento o intercapa, reduce la reflexión de grietas y los daños por introducción de agua superficial que aceleran el proceso de deterioro del pavimento. La dosificación de la emulsión es del 50% en cada uno de los riegos y en total suma de 1.5 a 2.0 lts/m2 o lo que requiera la superficie; la fibra se hace por unidades de peso a razón de 80 a 120 g/m2. Para evitar variaciones en la dosificación por volumen al cambiar la temperatura se controla por un sistema computarizado con capacidad de ajuste automático por medio de un dispositivo electrónico (sensor/radar) conforme se detecten variaciones en la velocidad del equipo de aplicación.
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Ventajas Las principales ventajas de los riegos de sello sincronizado con fibras están orientadas a: Durabilidad. El uso de equipos sincronizados, emulsiones modificadas con polímero de alta viscosidad con residuos asfálticos mayores de 67%, agregados controlados y fibras cumpliendo las especificaciones permiten una mayor vida útil del tratamiento y retrasa la reflexión de grietas. Seguridad y confort. Las dosificaciones precisas de agregado evitan exceso de gravilla suelta previniendo derrapes y rotura de cristales, así como menor cantidad de gravilla adherida a los neumáticos de los vehículos durante el proceso constructivo y permite una pronta apertura al tráfico.
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Figura 2. Detalle de la aplicación de liga-fibra-liga
Diseño. El uso de diseños adecuados y la revisión previa al arranque del tramo para verificar las características y desempeño de los materiales incrementa la certidumbre de obtener un buen resultado de la aplicación. Soporte técnico. El que el proveedor de los equipos y de la emulsión asfáltica cuente con personal altamente especializado en este tipo de aplicaciones y proporcione un soporte técnico oportuno contribuye al logro de aplicaciones exitosas. Costos. Se logra un ahorro significativo en las dosificaciones de sello (20 a 30%, respecto a sistemas convencionales) y de emulsiones al optimizar las dosificaciones reduciendo los costos de mantenimiento de los tramos. Mayor control de obra. Se utiliza equipo computarizado con dosificaciones controladas, precisas y uniformes durante toda la aplicación, se requieren menos equipos sobre el tramo facilitándose la supervisión de obra y control del tráfico. Desventajas Requiere agregados limpios y sin premezclar, se pueden presentar problemas en las dosificaciones debidos a la calibración del equipo. En la utilización de equipos separados se requiere estrecha coordinación entre ambos. Es importante ver la disponibilidad del equipo a utilizar, por ser éste muy especializado para la aplicación de riego de sello sincronizado con fibras.
Figura 3. Beneficios técnicos
Referencias Fernández Alejandro y Capistrán Juan Carlos (2015). “Tratamientos Superficiales La Experiencia en México” Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Guía de procedimientos y técnicas para la conservación de carreteras en México (2014). Secretaría de Comunicaciones y Trasportes. Normas de Infraestructura del Transporte de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (NIT-SCT) (2016).
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INGENIERÍA CIVIL
Ciudad del futuro:
transporte
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M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017 Urbanistas vs. ingenieros
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n los diferentes niveles de planeación se presenta una confrontación soterrada entre los diseñadores urbanos y los ingenieros de caminos. Durante mucho tiempo (aunque menos en la actualidad) los proyectistas de caminos y del transporte consideraban difícilmente la postura de los planificadores urbanos. Los criterios adoptados por los ingenieros de caminos fueron establecidos hace mucho tiempo: se enfocaban en recolectar una gran cantidad de datos sobre los volúmenes de tráfico y la capacidad presunta de los tipos de calles y anchuras de carril, así mismo fueron parte imprescindible en los departamentos de ingeniería de ciudades y estados, con base a ellos se elaboraron manuales sobre diseño de calles y normas adoptadas y se construyeron modelos de tráfico predictivo. Los ingenieros se especializaron en presupuestos, cuantificación, proyectos y supervisión de tal modo que llegaron a ser eficientes y lograron hacer mucho más con menores recursos. Su esfuerzo trajo bienestar y progreso, sin embargo se cometieron algunas omisiones. Opositores del urbanismo sostenible Los profesionales de la planeación de transporte pueden parecer un obstáculo para el urbanismo sostenible en las distintas regiones en crecimiento. A pesar de que las disciplinas relacionadas con la planificación del transporte, la arquitectura, la arquitectura del paisaje, la economía
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urbana y la política social han sido objeto de importantes esfuerzos de reforma interna en las últimas décadas, el transporte sigue estancado en la mentalidad de los años cincuenta, donde consideraban que para todo problema siempre había una solución factible valiéndose de la ingeniería, literalmente se debía pavimentar el camino para librar los problemas de congestión, movilidad y desarrollo económico en las ciudades. Los profesionistas y especialistas en otros campos han reconocido que el urbanismo sostenible es la cuestión ambiental más importante del siglo venidero y que los retos de la sostenibilidad sólo pueden satisfacerse uniendo esfuerzos de colaboración interdisciplinaria como la realizada en la iniciativa de “Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental para el Desarrollo de Vecindarios” (LEED-ND por sus siglas en inglés) que tiene como visión inspirar y ayudar a crear mejores vecindarios, más sostenibles y bien conectados. Mientras tanto la planificación en el transporte permanece en gran parte aislada, centrándose en los detalles de eficiencia de los sistemas y soslayándose del panorama general. Visión del transporte en la década de 1950 La visión prevaleciente mostraba un panorama basado en la idea de que la inversión masiva en autopistas y estacionamientos eliminaría la congestión y forjó una utopía don-
de conducir sería fácil; la velocidad, conveniencia y glamur del coche resultaron ser muy populares. Muchas personas compraban automóviles y casas nuevas y asequibles en lugares alejados dependientes de automóviles, para después corroborar que las nuevas carreteras se veían rápidamente afectadas por los mismos problemas de congestión en las calles de las ciudades antiguas. Por lo tanto, si la ciudad sostenible del futuro no se parece a la visión debilitada del ayer, ¿Cuál es la visión y objetivos del transporte para el futuro? Objetivos del transporte El transporte no es un fin en sí mismo. Más bien es una herramienta de inversión que las ciudades utilizan para ayudar a alcanzar sus metas más amplias. Aunque la mayoría de los planificadores e ingenieros de transporte centran sus esfuerzos en el movimiento eficiente de personas y bienes, el transporte toca todos los aspectos de la vida en una ciudad: • Desarrollo económico. Aunque algunos políticos promueven proyectos importantes de capital de transporte para “reducir la congestión”, de hecho la principal motivación para la mayoría de las inversiones en transporte es el desarrollo económico porque el acceso impulsa los valores inmobiliarios. Lugares con excelente acceso por diversos modos de transporte tienden a atraer empleos y residencias. • Calidad de vida. En una economía pobre la queja principal del ciudadano es típicamente los “empleos.” Pero en una economía fuerte y consolidada la “congestión” se presenta típicamente sobresaliendo en la lista. De hecho, desde que Julio César trató primero de prohibir el uso diurno de carros con ruedas para reducir la congestión del tráfico en la antigua Roma la congestión ha sido uno de los mayores irritantes en las grandes ciudades. La Roma antigua también sufría de otra molestia relacionada con el transporte que odiamos hoy: el ruido, ya sea por entregas de mercancías, despegues de avión, estridencia de los claxon o el zumbido de las carreteras. Bien realizado, el transporte puede ser fundamental para la calidad de vida de las ciudades y la fuente tanto del disfrute público como atrayente para inversiones del turismo. Por ejemplo las principales atracciones turísticas incluyen teleféricos, tranvías históricos, entre otros. • Igualdad Social. La política de transporte es inevitablemente una política social, con ganadores y perdedores específicos para cualquier decisión de inversión en transporte. Los
proyectos para beneficiar a los automovilistas de ingresos más altos pueden perjudicar a los peatones de ingresos más bajos, mientras que otras inversiones pueden expandir significativamente la movilidad y las oportunidades de empleo para aquellos que son demasiado jóvenes, viejos o discapacitados para conducir. • Salud pública. Particularmente para los niños y los ancianos no hay mejor indicador de la salud pública en general (especialmente medida por la obesidad, las enfermedades del corazón y la diabetes tipo 2) que los niveles de trasladarse caminando. La ciencia de la salud nos dice que nuestros cuerpos están diseñados exclusivamente para caminar y que el funcionamiento adecuado de muchos de nuestros sistemas corporales requiere un mínimo de 20 minutos de caminata sostenida por día. Los sistemas de transporte que no convierten la caminata diaria en un placer para todos los ciudadanos tendrán como resultado costos significativos para la salud pública. Panorama general: movilidad vs accesibilidad Para alcanzar los objetivos de las ciudades el transporte adopta dos enfoques clave: la movilidad y la accesibilidad. • Movilidad. Las inversiones en movilidad nos ayudan a viajar libremente a donde queramos ir y son principalmente en infraestructura vial, por ejemplo un carril de carretera adicional, la ampliación de los carriles o una sendera para bicicleta. También pueden incluir medidas que hacen que el sistema de transporte sea más eficiente y productivo como la sincronización de las luces de tráfico o la mejora de la velocidad, fiabilidad o frecuencia del tránsito. • Accesibilidad. Las inversiones de accesibilidad nos ayudan a obtener lo que queremos y necesitamos. En lugar de centrarse en el movimiento, la accesibilidad puede acercar el producto al consumidor. Ubicar una escuela o una calle principal con locales de venta al menudeo dentro del centro de un vecindario mejora la accesibilidad reduciendo la necesidad de que la gente se mueva en largas distancias y optimice sus opciones. Las inversiones de accesibilidad incluyen zonificación de uso mixto, servicios de entrega y servicios de internet de alta velocidad que reducen la necesidad de movimiento. El diseño sostenible de la ciudad comienza con el cuerpo humano y sus necesidades. Las ciudades deben diseñarse
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para que las personas de todas las edades y condiciones caminen por la mera satisfacción que esta actividad genera. Caminar es fundamental no sólo para nuestra salud corporal, sino también para la salud de nuestra psique. Somos primates sociales y nuestro sentido del lugar en el grupo se rige por un conjunto de interacciones complejas que funcionan sólo a la escala y el ritmo permitidos por el encuentro con personas a pie. Al remover el contacto visual frecuente y el trato cotidiano nos vuelve irritables y desconfiados.
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La ciudad del futuro seguirá teniendo coches, pero nadie dependerá del coche para las necesidades de la vida cotidiana. En su lugar todos los servicios básicos estarán a poca distancia incluyendo comestibles, escuelas, cuidado de niños, lavandería y artículos varios. Para tener éxito los minoristas requieren un cierto número de personas dentro de su área de influencia. Esto significa que se debe cumplir con requisitos mínimos de densidad para una ciudad sostenible y que los minoristas deben agruparse de tal forma que dé lugar a que sea posible moverse a pie. Afortunadamente ya se conoce la formula, casi todos los barrios construidos antes de 1945 siguen este patrón. Los mejores lugares urbanos del mundo -París, Barcelona, Vancouver, Roma, San Petersburgo, Melbourne- ofrecen no sólo las necesidades básicas de la vida cotidiana a poca distancia, sino también todas las extravagancias y los placeres de la vida. Conclusiones Las tecnologías de tránsito dominantes del siglo XXI se parecerán mucho a las versiones más refinadas y eficientes del tránsito de finales del siglo XIX y menos a la visión de mediados del siglo XX. En los nuevos desarrollos masivos de la ciudad como los ya construidos en China y la India, los diseñadores experimentarán con tecnologías de tránsito emergentes, algunas de las cuales serán factibles y comercializables y que se convertirán en piezas de curiosidad. El hecho es que la mayoría de las grandes ciudades del futuro simplemente serán ciudades reacondicionadas del pasado requiriendo mejoras incrementales a los servicios de tránsito existentes.
Ciertamente, cantidades moderadas de conducción a velocidades moderadas no generan efectos perjudiciales para la salud. Sin embargo, los datos de las profesiones médicas inequívocamente demuestran que demasiada conducción tiene como consecuencia; obesidad, enfermedades crónicas, muerte prematura, penuria, torpeza, irritabilidad y desconfianza. Por otra parte, la constancia en el diario caminar genera: mejor condición física, viveza, manejo de razonamiento complejo y suscita ciudadanos amables, optimistas y atractivos.
Referencias Tumlin, Jeffrey. (2012) “Sustainable transportation planning : tools for creating vibrant, healthy, and resilient communities”. Hoboken, N.J: Wiley. Print
Los Kalostros son fluidos con que la madre amamanta a su bebé recién nacido y a través de ellos le trasmite los anticuerpos, defensas y fortalezas biológicas para toda su vida. Como seres humanos estamos afiliados a la calidad, la cual es parte de nuestra naturaleza y a todos nos inspira, nos atrae y anhelamos lo que la palabra calidad define según la etimología griega: felicidad, bondad, hermosura, nobleza, honestidad, virtud, placer, entre otros.
¡Hacer la cosa correcta es más importante que hacer algo correctamente! Peter F. Drucker.
Analicemos y reflexionemos algunas frases célebres acerca del tema de la calidad, primeramente de algunos gurús y enseguida de grandes pensadores.
¡Si seguimos haciendo lo que estamos haciendo, seguiremos consiguiendo lo que estamos consiguiendo! Stephen R. Covey.
¡La calidad no cuesta, lo que cuesta dinero son las cosas que no tienen calidad, todas las acciones que resultan de no hacer bien las cosas la primera vez! Phill Crosby.
¡Nunca cambiarás tu vida hasta que cambies algo que haces diariamente! John Maxwell.
¡La calidad total no es un problema técnico, es un problema de personas! Phill Crosby. ¡En calidad total, el ejemplo no es lo más importante para influir en los demás, es lo único! Phill Crosby. ¡Calidad total significa que hacemos lo que debemos hacer! Kaoru Ishikawa. ¡Calidad total es más importante a medida que progresa la empresa y se eleva el nivel de la civilización! Kaoru Ishikawa. ¡Cuando deseamos renovar algo, el enemigo a vencer está dentro de la propia empresa y de la propia persona! Kaoru Ishikawa. ¡Calidad total conduce al personal a sentirse orgulloso por su trabajo! W. Edwards Deming. ¡Sin datos sólo eres otra persona con una opinión! W. Edwards Deming.
¡He ofendido a Dios y a la humanidad porque mi trabajo no tuvo la calidad que debía haber tenido! Leonardo Da Vinci. ¡Bien hecho es mejor que bien dicho! Benjamín Franklin. ¡Somos lo que hacemos día a día, de modo que la excelencia no es un acto sino un hábito! Aristóteles. ¡Una persona lista resuelve un problema, una persona sabia lo evita! A. Einstein. ¡Calidad significa hacer lo correcto cuando nadie está mirando! Henry Ford. En las organizaciones modernas se han puesto en marcha procesos de mejoramiento continuo en búsqueda de la Calidad Total, así el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua inició la estandarización de algunos de sus procesos y actualmente tiene una certificación ISO 9000-08, lo cual indica que inició la transformación de una organización tradicional a una institución administrada con una visión moderna hacia la Calidad Total.
¡La eficiencia es hacer cosas bien; la efectividad es hacer las cosas correctas! Peter F. Drucker. Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
TALENTO Y CREATIVIDAD
calidad
L
a palabra calidad proviene del vocablo griego “Kalos” que significa bueno y hermoso, noble y honesto, apto, favorable, virtud, honor, placer y felicidad.
Frases célebres sobre
I.C. y M.A. Miguel Arturo Rocha Meza Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 25, Núm. 154 / mayo-junio 2017
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