Maestría en Ingeniería Civil

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http://hdl.handle.net/10554/388

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Evaluación de recubrimiento con policloruro de vinilo PVC reciclado para la protección contra la corrosión en acero ASTM-36
(Pontificia Universidad Javeriana) Sanchez Garzón, Andres Felipe; Nunez Moreno, Federico Alejandro; Tole Lozano, Juan David
Uno de los problemas más significativos en la actualidad es la producción en masa de materiales tipo plástico de diferentes usos. Uno de los sectores que más afecta a la contaminación por el uso excesivo de material tipo plástico, como el PVC, es el sector de la construcción, ya que, aunque se haya implementado distintos métodos para disminuir residuos sólidos, estudios demuestran que hasta el 22% de los residuos generados en un proyecto de vivienda son de redes eléctricas e hidrosanitarias. El presente articulo evalúa un recubrimiento de protección contra la corrosión fabricado con Policloruro de Vinilo (PVC) reciclado de tuberías de agua potable. La aplicación de este material en el acero se realizó por medio de una disolución del PVC en ciclohexanona en una proporción de 50 ml del disolvente por cada 4.5 g de molienda hasta que este estuviera en condiciones liquidas y creara un depósito sobre la superficie de láminas de acero ASTM-36. Las láminas fueron expuestas a las condiciones ambientales de la ciudad de Bogotá. Se realizó un análisis comparativo de los resultados de corrosión de las láminas expuestas a la intemperie con y sin recubrimiento durante 120 días. Se observó una disminución considerable de la velocidad de corrosión hasta del 23%. La calidad del recubrimiento depende del tiempo de secado, adherencia y espesor de la resina.
Caracterización experimental de las deflexiones de vigas estructurales de sección hueca fabricadas con láminas aglomeradas de polialuminio termoendurecido
(Pontificia Universidad Javeriana) Parada Sanchez, Heriberto; Aristizábal Vargas, Juan Sebastián; Nunez Moreno, Federico Alejandro; Alvarado Vargas, Yezid Alexander; Ruiz Valencia, Daniel Mauricio; Guzman Guerrero, Andres Fernando
En este estudio se evaluó el uso de materiales reciclados en la fabricación de vigas estructurales de sección hueca (HSSB) utilizando láminas aglomeradas de Polialuminio Termoendurecido (HSPA) fabricadas a partir de los envases posconsumo de Tetra Pak®. Se propuso una configuración geométrica de ensamble de vigas en HSPA para disminuir las deflexiones del proyecto CES (Casa Eco Sísmica); realizando un planteamiento numérico y estadístico desarrollado con simulaciones de Montecarlo y modelos de elementos finitos (FEM), de diferentes alternativas de armado y seleccionando la opción con menores deflexiones entre aquellas menores a L/78, y posteriormente se realizaron pruebas experimentales de acuerdo con ASTM C78-22 para comparar la nueva configuración con las vigas existentes de CES. Los resultados muestran una reducción del 61 % en deflexiones y un aumento del 287 % en capacidad disponible ante cargas verticales al comparar las vigas existentes con la nueva configuración de ensamble. Además, se evidenció la importancia del ensamble en el comportamiento estructural de las vigas, encontrando que la configuración existente no era adecuada en cuanto a las deflexiones y capacidad de carga debido a su método de armado, mientras la nueva configuración de ensamble hace un uso eficiente de las propiedades mecánicas del HSPA.
Estimar la vida remanente de puentes de acero en presencia de fatiga a través de la respuesta magnética de conexiones pernadas
(Pontificia Universidad Javeriana) Montenegro Quintero, Monica Lorena; Ramirez Sarmiento, William; Nunez Moreno, Federico Alejandro; Gil Ibañez, Janneth Patricia; Tole Lozano, Juan David
Se ensayó experimentalmente una serie probetas en acero A-36 con conexiones pernadas, mediante la aplicación de una fuerza de tensión sinusoidal, correspondiente a un esfuerzo mínimo de 0.07Fy y máximo de 0.7Fy, aplicado a una frecuencia de 5Hz. Para la ejecución de los ensayos se indujo un daño o fisura inicial en el borde externo de una de las perforaciones de las probetas y posteriormente se inició la aplicación de cargas cíclicas hasta la ruptura del material. Por medio de los ensayos realizados se analizaron dos variables en función del tiempo: i) deformación unitaria; y ii) flujo magnético superficial, permitiendo evidenciar una correlación entre el esfuerzo aplicado con la deformación unitaria y el campo magnético superficial (resultado que fue validado a través de un monitoreo en un puente real). Adicionalmente se realizó una comparación de las dos variables con las fotografías de la zona de falla, como una herramienta descriptiva del avance del daño. Finalmente se analizó el comportamiento del flujo magnético superficial, desde el momento previo a la ruptura del elemento, evidenciándose variaciones significativas asociadas al incremento de la fisuración, permitiendo plantear una metodología para realizar seguimiento al avance del daño y estimar el porcentaje de vida remanente a fatiga de una conexión pernada a través del monitoreo del campo magnético superficial.
Ampliación hacia el nivel cuatro del sistema de clasificación BIM ColombiaClass
(Pontificia Universidad Javeriana) Salazar Jarro, Andres Felipe; Duarte Montaño, Carlos Daniel; Revuelta Mendoza, María del Pilar; Gomez Cabrera, Adriana; Silva Ortega, Maria Alejandra; Romero Cortés, Juan Pablo
El uso de sistemas de clasificación BIM estandarizados ayudan a mejorar la eficiencia de la licitación, la planificación y el control de los proyectos de construcción de tipo edificaciones. La necesidad de implementar un Sistema de Clasificación estandarizado para el sector público permite al gobierno verificar consistentemente el alcance del proyecto, comparar ofer-tas y controlar fácilmente los proyectos. Existen numerosos sistemas de clasificación en el sector privado, pero estos no incluyen las variaciones lingüísticas específicas de Colombia lo que puede dar lugar a problemas de tergiversación y falta de estandarización en todo el sector. Esta investigación parte de una propuesta de estandarización para un sistema de clasificación BIM. Este sistema de clasificación ha llegado hasta el nivel 3 y se le ha denominado ColombiaClass(Revuelta et al., 2022). Se propone la ampliación hacia el nivel 4 de ColombiaClass siguiendo la metodología utilizada hasta el nivel 3 la cual consiste en la adaptación de la normativa chilena (NCh 1156) (Instituto Nacional de Normalización De Chile, 2018), revisión de normativas existentes en Colombia, análisis de presupuestos de entidades oficiales y la colaboración con profesionales de la construcción nacional. Se analizó la interoperabilidad del sistema verificando que el mismo permite un flujo de trabajo colaborativo hasta un uso BIM de programación y presupuestación mediante la adaptación del Relative Important Index (Tholibon et al., 2021a)
Evaluación de la fricción con diferentes equipos de medición y en diferentes tipos de pavimentos flexibles en servicio
(Pontificia Universidad Javeriana) Tamayo Laverde, Juliana; Fernandez Gomez, Wilmar Dario; Castilla Rodriguez, Donaldo Elias; Manuel Santiago, Ocampo Terreros
En Colombia existen varios equipos y métodos para evaluar el comportamiento de la fricción entre el neumático y la superficie de pavimento, entre los cuales se encuentran, tipo rueda parcialmente bloqueada, rueda oblicua y estacionarios. El requerimiento emitido por las entidades nacionales para la evaluación de este indicador tiene como requisito realizar la medición por medio del equipo tipo estacionario; sin embargo, en la actualidad, se utilizan otros tipos de equipos para realizar las mediciones que no son comparables entre si directamente. En consecuencia, es necesario adoptar en Colombia el cálculo del Índice de Fricción Internacional, siendo esta, una metodología para la evaluación de la fricción la cual da como resultado un valor estándar, es decir, que independientemente de los recursos empleados para la medición se obtiene el mismo resultado de fricción. El presente documento realiza el cálculo del Índice de Fricción Internacional en carreteras colombianas de diferentes tipos pavimento flexible y para diferentes periodos del tiempo, los cuales demuestran la incidencia de la textura y fricción en el comportamiento del indicador en estudio.
Implementación de un modelo CIM (civil information modeling) en la gestión del ciclo de vida de estabilidad de taludes en un proyecto de infraestructura vial en Colombia
(Pontificia Universidad Javeriana) Maldonado Rodriguez, Mateo; Fernández Gómez, Wilmar Dario
La aplicación de metodologías BIM (Building Information Modeling) o CIM (Civil Information Modeling) ha permitido en los últimos años, avances en los procesos de tecnificación de la industria de la construcción al incluir variables como el tiempo, rendimientos, materiales durante las fases de construcción y mantenimiento de un proyecto. El presente estudio presenta un modelo CIM de la estabilización de 3 taludes en una vía de Colombia con su respectivo flujo de procesos como propuesta de implementación. Además, se evalúa su aplicabilidad al comparar los datos obtenidos con esta metodología respecto de las cuantificaciones del diseño tradicional a partir de secciones transversales. Como resultado se proponen curvas de deterioro de los materiales usados en la estabilización para obtener tratamientos en caso de presentarse fallas superficiales o estructurales durante la operación y mantenimiento de la vía. Se demuestra que es posible desarrollar un modelo integrado CIM que involucre la estabilización de taludes y permita su uso durante todo el ciclo de vida de la solución con el fin de optimizar programación y presupuesto de obra.
Metodología para la enseñanza y aprendizaje en educación superior, para residentes de obra en construcción de edificaciones en Colombia
(Pontificia Universidad Javeriana) Gonzalez Lago, Maira Emith; Monje Manrique, Héctor Gustavo; Alvarado Vargas, Yezid Alexander; Gomez Gomez, Alfonso; Ulloa Mayorga, Vivian Andrea; Torres Pardo, Camilo
Con la presente investigación se busca determinar cuáles son las metodologías para el logro de competencias en construcción de edificaciones en los programas de ingeniería civil y arquitectura en Colombia que estén de la mano de las necesidades de la industria y del sector de la construcción; para esto se identifican las competencias que necesita el sector a partir de lo encontrado en la literatura colombiana, el catálogo de cualificaciones del sector de la construcción y la información internacional. Paralelamente se hace una investigación de metodologías de enseñanza y competencias en los currículos universitarios colombianos, la literatura colombiana e internacional. Los resultados confirman que la totalidad de competencias que necesita el sector de la construcción no se enseña en los programas de ingeniería civil y arquitectura en Colombia, al igual que se requiere realizar los cambios por metodologías innovadoras y de vanguardia que permitan en los estudiantes la adquisición de las competencias disciplinares y no disciplinares demandadas por la industria.
Mecanismos de eficiencia en el consumo energético e hídrico para Vivienda de Interés Social: caso de estudio en Bogotá D.C.
(Pontificia Universidad Javeriana) Pinzón Castro, Luis Fernando; León Granados, Mario Nicolás; Urazán Bonells, Carlos Felipe; Martínez Páez, Holmes Julián; Zuluaga Zuluaga, Luis Felipe
La etapa de operación y funcionamiento de las edificaciones residenciales representa uno de los mayores impactos en los consumos energéticos e hídricos en el mundo, con participaciones cercanas al 22% en consumo de energía y 12% en consumo de agua potable. En Colombia, de acuerdo con el Consejo Nacional de Política Económica y Social CONPES 3919 de 2018, el consumo energético residencial representa cerca de un 8.5% de la participación total, así mismo, el consumo de agua potable en el mismo sector representa cerca de un 79% en áreas urbanas. Teniendo en cuenta que la construcción de Vivienda de Interés Social (VIS) para personas de bajos ingresos, representó un 70% con respecto a la construcción total de viviendas en Colombia para el año 2021, en la presente investigación se analizan diferentes mecanismos de eficiencia energética e hídrica utilizados a nivel mundial, implementados en un proyecto VIS ubicado en la ciudad de Bogotá, con el fin de determinar qué porcentajes de ahorro en el consumo energético e hídrico se pueden lograr, así como el impacto en los costos de la edificación y el precio final de la vivienda. En este estudio se evalúan medidas energéticas como el uso de iluminación LED, encontrando un porcentaje de ahorro de 3.27% frente a bombillos ahorradores, además de tener una vida útil 4 veces mayor, adicionalmente se propone implementar sistemas de energías renovables no convencionales a través de un sistema de paneles fotovoltaicos en las áreas libres de cubierta de la edificación evaluada, con los cuales, en configuraciones de 1 o 2 paneles por vivienda se podría lograr un ahorro entre el 23% y 46% del consumo total de energía. En relación a los mecanismos de eficiencia hídrica, se analiza la implementación de aparatos de bajo consumo de agua con los que se puede logar un ahorro del 20.76% del consumo de agua potable, adicionalmente, se evalúa la implementación de un sistema de recolección de aguas lluvias combinado con un sistema de reutilización de aguas grises provenientes del lavamanos para descarga sanitaria, con el que se tendría un ahorro del consumo de agua potable aproximado del 16.7%. Finalmente, se determina el impacto de cada mecanismo analizado tanto en el costo directo como en el precio de venta y los periodos de retorno que el comprador tendría con la adquisición de una vivienda con estas características.
Comparación de la huella de carbono para la rehabilitación de tuberías de alcantarillado con los métodos Cured-In-Place Pipe (CIPP) y zanja abierta, en la ciudad de Bogotá
(Pontificia Universidad Javeriana) Rocha Sánchez, Felipe Javier; Calderón Ballesteros, Diego Raúl; Jaramillo Gómez, Luis Alberto; Camacho Otero, Juana; Garzon Leal, Plinio Fernando; Torres Abello, Andres Eduardo
Colombia no cuenta con estudio de emisiones de huella de carbono producida durante la instalación de servicios públicos subterráneos como lo es el alcantarillado. Los principales gases contaminantes que son emitidos por los equipos de construcción, están basados en la combustión de hidrocarburos como el diésel, de la combustión se genera: Óxido de azufre (SOX), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), material particulado (PM), óxido de nitrógeno (NOX) e hidrocarburos no combustionados (HC). Este estudio compara, a través de la elaboración de una hoja de cálculo en Microsoft Excel, las emisiones de estos gases, por dos métodos de instalación de tuberías de alcantarillado, CIPP curado con luz ultra violeta (UV) y Zanja Abierta, en la ciudad de Bogotá. La hoja de cálculo se basa en la metodología de la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos (EPA) y compara la huella de carbono en base al CO2e, de los dos métodos constructivos. Se realizó un estudio de campo, en un proyecto que actualmente ejecuta la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB-ESP), para separar el alcantarillado combinado, y de esta manera trabajen independientemente el alcantarillado pluvial, que se está ejecutando por el método de zanja abierta y el alcantarillado de aguas servidas, que es el antiguo combinado, que solo trabajará como sistema de aguas residuales y que se está rehabilitando por el método de CIPP. Los resultados sobre tres tramos de tuberías de alcantarillado a instalar y rehabilitar indican que las emisiones resultantes de la instalación a través de zanja abierta fueron en un rango de entre 81% y 93% mayores que las emisiones emitidas por la tecnología sin zanja CIPP, en cuanto a la huella de carbono (expresado en CO2e). Este trabajo mide la huella de carbono durante la instalación de tuberías alcantarillado. Los equipos que intervienen en los trabajos de campo se abastecen con diésel producido en Colombia por lo que se tienen en cuenta las características físico químicas propias de la fabricación nacional y adicionalmente se tiene en cuenta la altitud de la ciudad de Bogotá y su incidencia en las emisiones producidas. Este estudio presenta la limitación de que solo determina la huella de carbono para equipos requeridos para instalación de servicios públicos subterráneos que obtienen su energía de funcionamiento del diésel, por lo que no se tienen en cuenta otras fuentes de energía en la obtención de la huella de carbono. Para estudios posteriores se recomienda incorporar la huella de carbono emitida por equipos que utilicen fuentes de energía diferentes a combustibles fósiles.
Propuesta metodológica de evaluación de capacidad de carga de tableros de puentes en voladizos sucesivos apoyados en pruebas de carga
(Pontificia Universidad Javeriana) Silva Fajardo, Maria Camila; Gutiérrez Pinilla, Carlos Eduardo; Muñoz Diaz, Edgar Eduardo; Villalba Morales, Jesús Daniel; González Velásquez, Samir Alfredo
En los últimos 20 años, se han evidenciado deficiencias en las condiciones de capacidad de carga de puentes existentes; además, de presentarse irregularidades en los procesos constructivos de la infraestructura vial del país. El 14% de los puentes en Colombia han fallado debido a deficiencias estructurales. Por tal razón, surgió la necesidad de realizar una propuesta metodológica, que permita evaluar la capacidad de carga de tableros de puentes en voladizos sucesivos existentes en Colombia, mediante la realización de diferentes pruebas, monitoreos y ensayos no destructivos, y el respectivo análisis de la prueba de carga, procedimiento que permite obtener información de la respuesta del tablero del puente ante una posible situación de carga, para así calcular la capacidad de carga del puente, fundamental en las etapas de diseño, construcción, uso y posterior mantenimiento.
Evaluación del comportamiento mecánico y costos de montaje para una conexión desmontable versus una conexión convencional de sección reducida “Hueso de perro” propuesta para pórticos en acero resistentes a momento
(Pontificia Universidad Javeriana) Gonzalez Cardona, Santiago; Pinto Romero, Esteban David; Nuñez Moreno, Federico Alejandro; González Sandoval, Mary Yorley; Gómez Gómez, Alfonso
Colombia (zona sísmica de alta vulnerabilidad) puede tener riesgos similares a los presentados en el terremoto de Kobe (1995) y Northridge (1994) los cuales dejaron daños a nivel estructural por el bajo uso de conexiones precalificadas, por ejemplo, el tipo de sección reducida (RBS por sus siglas en ingles) en edificaciones de estructura metálica. Resultados experimentales demuestran que a pesar de la reingeniería realizada donde se generan cortes con temperaturas elevadas muestran problemas a nivel microestructural lo cual afecta su resistencia, por tanto, a nivel sísmico se generar problemas por pandeo en el alma y la torsión lateral por la reducción de rigidez en las aletas del perfil. (Lignos et al., 2010).El propósito del presente proyecto es analizar el comportamiento de una conexión adaptada tipo RBS (reduced beam section) o también llamadas “Hueso de Perro” a partir de una propuesta que cumpla con la normativa vigente y manuales de diseño, comparada con una RBS convencional con el fin de evaluar su comportamiento y costos asociados a la rehabilitación de estructuras. Para el diseño se tuvo en cuenta el cumplimiento de las normativas y manuales vigentes para el diseño en Colombia (NSR-10, AISC-358). Se elaboró la planimetría para los tipos de conexiones propuestas (W8x24 para los elementos tipo viga y W8x31 para los elementos tipo columnas). Posteriormente, se realizaron modelos y simulaciones en los programas Inventor y ANSYS, con lo cual se realizaron modelos a escala en cartón paja los cuales simularon la conexión previamente modelada y validada con el fin de poder obtener resultados hacia una aproximación física a lo obtenido en las etapas anteriores utilizando la teoría de Π-Buckingham. Por último, se establecieron escenarios de daño e indicadores de control con el fin de evaluar los costos asociados a la rehabilitación de estructuras con cada opción.jo de grado.
Estudio de la viabilidad técnica y financiera de un macro proyecto de vivienda aplicando la propuesta de C.E.S® en un proyecto de control
(Pontificia Universidad Javeriana) Gutiérrez Quintero, Camilo Andrés; Molano Duarte, Andrea Carolina; Núñez Moreno, Federico Alejandro; Villalba Morales, Jesús Villalba; Fuentes Romero, Jaime Alberto
El proyecto consistió en un estudio técnico y financiero de la implementación de productos derivados del reciclaje de Tetra Pak® (tal es el caso del Ecoplak®) como material principal para la construcción de los elementos estructurales de una vivienda unifamiliar. El sistema Ecoplak® consiste en láminas compuestas de Tetra Pak® sometido a procesos de triturado y aglomerado, que como producto final otorga placas de elementos reciclados. Con las láminas se construirán los prismas correspondientes a conexiones, columnas, vigas y viguetas. Este material fue caracterizado, determinando sus propiedades mecánicas, y logrando con estas desarrollar el diseño de los elementos estructurales para un módulo estructural en un sistema aporticado. Al final del análisis, se determina si un proyecto de vivienda de interés social construido con materiales reciclados derivados del Tetra Pak® es viable desde un punto de vista estructural; analizando de manera dinámica diferentes configuraciones, las cuales resultan de la unión de varios módulos estructurales, de manera longitudinal, como en altura. Se determinaron los cambios necesarios en los elementos que los componen. Desde un punto de vista financiero, se presentó una reducción de costos por el mismo material de construcción empleado y los tiempos de construcción al analizar el presupuesto de obra comparado con el de un proyecto de control.
Evaluación del comportamiento mecánico y dinámico de mezcla asfáltica (MD-19) con inclusión de agregado grueso de hormigón reciclado pretratado
(Pontificia Universidad Javeriana) Hernandez Hernandez, Robinson Orlando; Aranguren Leon, Mario Sebastian; Reyes Lizcano, Fredy Alberto; Ulloa Mayorga, Vivian Andrea; Rondon Quintana, Hugo Alexander; Ocampo Terreros, Manuel Santiago
El presente estudio evaluó el comportamiento mecánico y dinámico de cuatro mezclas asfálticas densas en caliente (MD19), tres de estas con sustitución sobre la fracción gruesa (retenida en el tamiz número 4) de agregado reciclado de concreto (ARC) proveniente de las losas de concreto de la ciudad de Bogotá y una mezcla patrón. El agregado natural (AN), ARC y el cemento asfáltico (CA) fueron caracterizados para identificar características físicas y mecánicas, el ARC fue pretratado en la máquina de Los Ángeles para remover parte de la capa de mortero adherido. Se evaluaron las siguientes muestras: 1) MD19 muestra convencional de control; 2) MD19-12.5; 3)MD19-21; 4)MD19-43 muestras con sustitución del 12.5%, 21% y 43% respectivamente del ARC pretratado (ARCP) sobre el AN. Las muestras fueron fabricadas según la metodología de diseño Marshall, adicionalmente se realizó un pretratamiento térmico antes de compactar, a las mezclas con inclusión de ARCP, para posteriormente ser evaluadas en el laboratorio estudiando su comportamiento ante el ahuellamiento, tracción indirecta, modulo resiliente y fatiga. A medida que aumentó el porcentaje de sustitución del ARCP sobre el AN, aumentó también el contenido óptimo de asfalto de las mezclas. Por otro lado, el aumento en la sustitución del ARCP aumentó el porcentaje de vacíos con aire y disminuyó el porcentaje de vacíos llenos de asfalto. La susceptibilidad a la humedad de las mezclas fabricadas aumentó con el aumento de sustitución del ARCP, la rigidez de las mezclas aumentó con la inclusión de ARCP, el comportamiento ante la deformación permanente mejoró para las mezclas MD19-12.5 y MD19-21, el comportamiento a la fatiga de las mezclas mejoró en la medida en que aumentó el porcentaje de sustitución de ARC y el contenido óptimo de asfalto (COA).
Análisis comparativo por medio de un modelo de simulación de elementos discretos para la estimación de la huella de carbono, en instalaciones de tuberías para los métodos Guided Auger Boring-Pilot Tube y zanja abierta
(Pontificia Universidad Javeriana) Perdomo Avendaño, Luis Mauricio; Calderón Ballesteros, Diego Raúl; Páez Martínez, Holmes Julián; Gómez Cabrera, Adriana; Copete Ríos, James Antonio
Las tecnologías sin zanja se han desarrollado para realizar instalaciones de tuberías más amigables con el medio ambiente por menor generación de gases de efecto invernadero (GEI), minimizando igualmente el costo social en espacio público. El objetivo del artículo es realizar un análisis comparativo del impacto de la huella de carbono producida para la instalación de tuberías a zanja abierta y por el método de perforación con tornillo sinfín guiado y tubo piloto (Guided Auger Boring – Pilot Tube) (GAB-PT). El estudio se centró en el cálculo de emisiones contaminantes producidas por la maquinaria de construcción en un proyecto de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB-ESP) para instalación de tuberías de 750 mm (30”) para longitudes de 215 m en zanja abierta y 1050 m GAB-PT. Con los resultados se desarrollaron modelos de simulación mediante software de elementos discretos para cada tecnología, permitiendo determinar las emisiones contaminantes por metro de construcción. Finalmente se presenta un comparativo de los resultados de las emisiones obtenidas en campo versus los resultados arrojados por los modelos.
Análisis de las desviaciones en tiempo y costo en proyectos de construcción de vías secundarias en Colombia, en los últimos diez años
(Pontificia Universidad Javeriana) Rojas Romero, Eduardo José; Pelaez Jimenez, Jairo Alberto; Gomez Cabrera, Adriana; Alvarado Vargas, Yezid Alexander; Ordoñez Oliveros, Adriana
El proyecto de investigación consistió en desarrollar herramientas estadísticas que permitierón identificar las causas y factores que están generando desviaciones en tiempo y costo durante la ejecución de proyectos de construcción de vías secundarias en Colombia. La primera parte del proyecto de investigación consistió en una revisión de la literatura existente; seguido de la recolección de datos de proyectos ejecutados y liquidados en Colombia con base en la información disponible en la plataforma de contratación estatas, SECOP I y SECOP II, por medio de datos abiertos durante los últimos diez años. Posteriormente, se realizó un análisis exploratorio de datos, evaluando el comportamiento de cada una de las variables identificadas, tanto categóricas como numéricas, mediante el uso y aplicación de estadísticos. Después de realizar el análisis exploratorio de datos, se realiza un análisis univariado, bivariado y mltivariado, determinando las variables significativas para los sobrecostos y retrasos. También se identificaron las relaciones entre las variables categóricas y numéricas con las variables dependientes, que permiten identificar los parámetros específicos que los lectores deben considerar antes de iniciar la ejecución de dichos proyectos de infraestructura vial. Los resultados revelaron que, por lo general, los proyectos presentan con frecuencia más desviaciones en tiempo que en costo; también se demostró que el orden de magnitud de los sobrecostos es significativamente menor en comparación con los retrasos. Con base en el análisis bivariado se determinó que los proyectos cuyo presupuesto estimado es menor a 5000 SMMLV y duraciones que oscilan entre 100 y 200 días, suelen presentar sobrecostos y retrasos.
Estudio sobre la relación entre las buenas prácticas de la gestión de proyectos recomendadas por el Project Management Institute (PMI) y el desarrollo de infraestructura en América Latina
(Pontificia Universidad Javeriana) Beltrán Riveros, Andrés Arturo; Rincón Riveros, Marlon Danovis; Páez Martínez, Holmes Julián; Serrano Suárez, Octavio; Correal Medina, Diego
Este estudio tuvo como objetivo identificar la relación entre el nivel de implementación de buenas prácticas de gestión de proyectos recomendadas por el PMI utilizadas en cada país de AL y los resultados de los indicadores de desarrollo publicados en el informe del año 2019 del Infrascope para AL. En este caso se buscó realizar un análisis de la influencia que tenía la implementación de estas buenas prácticas sobre la calificación obtenida para cada uno de los países que hicieron parte del presente estudio. Partiendo de un análisis literario y de la aplicación de encuestas piloto estructuramos un cuestionario que nos permitiera contrastar los resultados con los indicadores de desarrollo del Infrascope, se divulgó este en los Capítulos del PMI ubicados en AL. Aplicando métodos estadísticos a los resultados obtenidos pudimos establecer esta relación. Lo anterior, sirvió de base para elaborar diferentes modelos explicativos de regresión múltiple y confirmar los resultados obtenidos en las matrices de relación, comparando y comprobando la influencia de cada una de las variables independientes (Buenas prácticas) y como estas influían sobre el comportamiento de las variables dependientes (Indicadores del Infrascope). Finalmente, se concluyó que el conocimiento en buenas prácticas es general, pero al analizar su implantación se encuentran vacíos debido al desinterés estatal como privado en su adopción. Existe ausencia de las organizaciones gubernamentales en el fomento de la implementación de buenas, la cultura y madurez de las organizaciones ha dificultado la capacitación de sus colaboradores ya que no lo consideran relevante.
Sistema de calificación de sostenibilidad ambiental de pavimentos rígidos y flexibles con inclusión de materiales reciclados
(Pontificia Universidad Javeriana) Castro Medina, Cesar Alberto; Sabogal Melendez, Daniel Felipe; Fernández Gómez, Wilmar Dario; Martinez Arguelles, Gilberto; Reyes Ortiz, Oscar Javier
La sostenibilidad se ha convertido en una necesidad fundamental para la evaluación y construcción de proyectos de infraestructura. En este estudio se propone un sistema de calificación de sostenibilidad ambiental basado en los impactos del ciclo de vida de diferentes estructuras de pavimento. Para medir los impactos ambientales se utilizó la metodología del análisis del ciclo de vida propuesta por ISO 14040 en las etapas de materiales, construcción, operación y mantenimiento para mezclas asfálticas tradicionales, mezcla asfáltica con grano de caucho, bases granulares con inclusión de materiales reciclados, residuos de construcción (concreto reciclado) y concretos convencionales. Los resultados obtenidos indican que indistintamente al material utilizado, la etapa de operación es la que mayores impactos genera al medio ambiente y se pueden relacionar directamente con el estado superficial de la capa de rodadura mediamente el índice de rugosidad internacional (IRI) y los volúmenes de tránsito. El Sistema de calificación de sostenibilidad propuesto está compuesto por un listado de buenas prácticas resultado de la comparación de impactos obtenidos y permiten reducir las emisiones ambientales en cada una de las etapas del ciclo de vida. La investigación determinó que la aplicación de un conjunto de buenas prácticas permite tener mayor incidencia en la reducción de los impactos, que la selección de un material como única practica sostenible.
Factores que se correlacionan con la efectividad de la asignación de los recursos para proyectos de construcción para la adaptación y mitigación ante la variabilidad y cambio climático Caso de Colombia : entre los años 2005 y 2017
(Pontificia Universidad Javeriana) Chico Ramirez, Laura Lucia; Samper Pertuz, Lina María; Páez Martínez, Holmes Julian; Ulloa Mayorga, Vivian Andrea; Ruiz Pava, Guillermo
Teniendo en cuenta la complejidad y magnitud de los flujos de recursos económicos que se invierten en proyectos para la adaptación y mitigación de la variabilidad y cambio climático (CCV), es relevante que el proceso de asignación se realice de forma eficiente y clara por lo que se requiere una serie de medidas que permitan asignar, verificar y monitorear los recursos asignados. Por tanto, la presente investigación busca establecer qué factores se correlacionan significativamente con la efectividad de la asignación de recursos económicos en el desarrollo de proyectos de construcción para la adaptación a la variabilidad y cambio climático en Colombia entre los años 2005 al 2017. De acuerdo a la metodología planteada, la investigación se realizó en tres secciones: la primera se centró en la recolección y tratamiento de los datos, la segunda en la determinación de las variables objeto de estudio y la realización de un modelo conceptual con base en la literatura y la tercera parte, en la elaboración del modelo estadístico ajustando las correlaciones entre la variable dependiente y cada una de las variables independientes, con el fin de comprobar las relaciones establecidas en el modelo conceptual realizado. Entre los resultados obtenidos se estableció que el criterio adaptación, tiempo de ejecución, presupuesto asignado y presupuesto ejecutado de los proyectos, son los factores que se correlacionan significativamente en la efectividad de la asignación de recursos para el tipo de proyectos explicado.
Modificación del comportamiento reológico del concreto UHPC como alternativa de diseño y construcción para pavimentos
(Pontificia Universidad Javeriana) Hurtado Tinoco, Jeisson Dubier; Vacca Gámez, Hermes Ariel; Ulloa Mayorga, Vivian Andrea; Núñez López, Andrés
El estudio de esta investigación consiste en la evaluación del concreto UHPC “Ultra-High Performance Concrete” en la construcción de pavimentos rígidos a través de la modificación de su comportamiento reológico. Por definición la reología es una propiedad fundamental para caracterizar la trabajabilidad, consistencia y fluidez de un concreto. Para el estudio se elaboraron 5 mezclas de concreto UHPC, de las cuales a 4 se les varió su contenido de aditivo con respecto a una mezcla de referencia. El plan experimental consiste en la caracterización reológica de las 5 mezclas de concreto en estado fresco, a través de 3 ensayos de laboratorio los cuales se describen a continuación; el reómetro de corte permite medir la resistencia de fluencia y viscosidad en la mezcla frente a un esfuerzo de torque, el mini-slump determina el flujo de la mezcla y el ensayo de asentamiento que permite medir la consistencia de la mezcla. En una segunda fase de el plan experimental, se evalúan las propiedades mecánicas de las 5 mezclas de concreto a través de ensayos de laboratorio. Resistencia a la compresión de cilindros de concreto, modulo elástico del concreto, resistencia a la flexión del concreto en vigas cargadas en los tercios medios de la luz libre. Como resultado se obtuvo, que el comportamiento reológico de las mezclas cambió al realizar variación en las adiciones del superplastificante y al evaluar este comportamiento en función del tiempo. Por otro lado, se comprobó que las propiedades mecánicas del concreto UHPC se vieron afectadas, en términos de resistencia a la compresión al obtener una disminución del valor del 28% como dato significativo. Las demás propiedades mecánicas evaluadas como esfuerzo a flexión, modulo elástico y densidad no experimentaron cambios significativos.
Herramienta costo - beneficio de toma de decisiones para la selección de técnicas de rehabilitación de fallas estructurales para el alcantarillado de Bogotá
(Pontificia Universidad Javeriana) Rivera Gutiérrez, Paula Andrea; Castro Peña, Luisa Fernanda; Torres Abello,Andrés Eduardo; Calderon Ballesteros, Diego Raul; Amortegui R, Malena Judith
El uso de las nuevas técnicas que se implementan para la rehabilitación de alcantarillados busca disminuir las posibles afectaciones que se puedan presentar de manera social, económica y ambiental, además de tener múltiples beneficios. La rehabilitación de un caso específico se puede realizar por medio del uso cualquiera de las técnicas de rehabilitación, pero es la compañía responsable de estas actividades la que busca conocer cuál de ellas sería la más favorable tanto en costos como en beneficio. Dado lo anterior, el presente documento muestra el proceso para el desarrollo de una herramienta beneficio - costo sobre las tecnologías con y sin zanja más comunes en la rehabilitación de las fallas únicamente estructurales que se presentan en el alcantarillado de Bogotá. Para el desarrollo de esta se usó una base de datos con la información primordial sobre las tuberías. reportes resultantes de investigaciones de circuito cerrado de televisión (CCTV), el costo de aplicación de las tecnologías de esta manera se halló las variables más representativas que contribuyen directamente sobre el valor de aplicación tales como: el diámetro, material de la tubería y profundidad. Con esta información se crearon escenarios de falla y de esta manera, se determinó el beneficio que obtiene la empresa prestadora del servicio al realizar trabajos de rehabilitación frente al posible evento de colapso el sistema, teniendo en cuenta los costos de aplicación para las técnicas propuestas y de reparación total en una longitud determinada. Así mismo, se determina la relación B/C y como resultado se obtendrá un ranking del beneficio – costo como indicador de todas las técnicas de rehabilitación, organizadas de tal manera en que, a mayor relación mejor será el beneficio obtenido. Adicionalmente, la herramienta proporciona el costo aproximado de la aplicación de las técnicas seleccionadas junto con el ranking propuesto. Los resultados encontrados demuestran la variación del ranking de las tecnologías para los diferentes casos evaluados ayudan a la toma de decisiones para la selección de la técnica de rehabilitación. Se destaca que entre las técnicas recomendadas se encuentran principalmente el Sliplining, Close-fit, y con zanja para un caso de análisis específico propuesto en la investigación, sin embargo, bajo el planteamiento de otros supuestos se puede determinar otras recomendaciones de tecnologías de rehabilitación como Spiral Wound Lining y CIPP.
Análisis experimental de elementos de confinamiento para la rehabilitación de edificaciones patrimoniales en tapia pisada
(Pontificia Universidad Javeriana) Bran Guevara, Cristian David; Suesca Ortiz, Daniel Andrés; Ruíz Valencia, Daniel Mauricio; Villalba Morales, Jesús Daniel; Jerez Barbosa, Sandra Rocio
La construcción en tierra es una de las técnicas más antiguas de la que se tiene conocimiento. Sin embargo, su comportamiento estructural presenta problemas de vulnerabilidad debido a diferentes variables como una mala conformación del sistema estructural y bajas propiedades mecánicas de la tierra. Es por esto que en el 2019 fue vinculada al reglamento colombiano de construcción sismo resistente la norma AIS-610-EP-2017 en la cual se estipula la evaluación e intervención de edificaciones patrimoniales de uno y dos pisos de adobe y tapia pisada. Basados en esta normativa se realizaron ensayos de flexión a vigas de tapia pisada con entramados de acero. Los resultados arrojan que un incremento del área de acero en los muros supone un aumento de al menos el 300% en la resistencia a la flexión en muros sometidos a cargas perpendiculares al plano.
Vulnerabilidad física de las vías de dos carriles debido a la pérdida de la capacidad de servicio en pavimentos flexibles por causa de los desplazamientos en el talud inferior
(Pontificia Universidad Javeriana) Ávila Argota, Paola Andrea; Rodríguez Pineda, Carlos Eduardo; Prada Sarmiento, Luis Felipe; Ávila Alvarez, Guillermo Eduardo
Las vías son el principal medio de transporte, sin embrago, la infraestructura vial tiene una alta vulnerabilidad ante los eventos naturales. Uno de los eventos naturales más frecuentes, son los deslizamientos de tierra, los cuales ocasionan fallas en las estructuras de pavimento, generando de esta manera una disminución en la capacidad de servicio de las vías. En este sentido, la presente investigación tiene como objetivo principal la cuantificación de la vulnerabilidad física de las vías de dos carriles debido a la pérdida de la capacidad de servicio en pavimentos flexibles por causa de los desplazamientos en el talud inferior. Por consiguiente, se realizaron 48 modelos, en donde se varió la estructura de pavimento flexible, el tipo de suelo e inclinación del talud inferior. Posteriormente, se realizaron las simulaciones en elementos finitos, con el fin determinar los desplazamientos y superficie de falla que se genera sobre la carpeta de rodadura de cada estructura de pavimento flexible. Luego se establece el estado del pavimento por medio de la cuantificación del índice de condición del pavimento (PCI), e índice de rugosidad internacional (IRI) y finalmente se establece la vulnerabilidad física de las vías por medio de la disminución de la velocidad. De acuerdo con los resultados obtenidos, se indica que la variación en la capacidad de servicio de las vías, debido a los desplazamientos en la estructura de pavimento flexible, inducidos por los movimientos del talud inferior, se encuentra en función del tipo de material que conforma el talud.
Evaluación de las propiedades mecánicas de revestimientos Cured-In-Place pipe (CIPP) utilizados en la rehabilitación de tuberías de alcantarillado
(Pontificia Universidad Javeriana) Velásquez Agudelo, José Julián; Calderón Ballesteros, Diego Raúl; Torres Abello, Andres Eduardo; Garzón Leal, Plinio Fernando
Las tecnologías sin zanja son un conjunto de métodos y técnicas utilizadas para la rehabilitación de infraestructura subterránea. Uno de los métodos más utilizados es la rehabilitación de tuberías con Cured-In-Place Pipe (CIPP). Desde que se utilizó dicha tecnología por primera vez en Colombia, el comportamiento mecánico de los revestimientos instalados no ha sido totalmente investigado. La revisión de las propiedades mecánicas de los revestimientos, son parte fundamental de un programa de control de calidad, que permite la comparación contra valores mínimos establecidos para el material, según las normas internacionales ASTM F1216 y ASTM F2019. En ese sentido, este artículo presenta un análisis de las propiedades mecánicas obtenidas por medio de ensayos de resistencia a flexión y a tracción tomados en laboratorio para materiales de revestimiento recolectados de tres proyectos de rehabilitación de la red de alcantarillado de la ciudad de Bogotá. Los promedios de los resultados demuestran que el 67% de las muestras ensayadas cumplen con los requisitos mecánicos a flexión propuestos en la normatividad vigente. En base a comparaciones con investigaciones similares y tendencias internacionales, esta investigación permite sugerir que el proceso constructivo y las actividades de instalación del revestimiento pueden jugar un papel importante en los resultados de los ensayos mecánicos del material.
Curvas de vulnerabilidad para tuberías continúas de acero ante deslizamientos
(Pontificia Universidad Javeriana) Botía Díaz, Manuel Alejandro; Rodríguez Jiménez, Johana Angelica; Rodríguez Pineda, Carlos Eduardo
El objetivo general del trabajo de grado fue establecer curvas de vulnerabilidad para tuberías continuas de conducción de hidrocarburos ante deslizamientos, de tal forma que las metodologías de evaluación de riesgo estimen la vulnerabilidad de una tubería de forma cuantitativa y no cualitativa, como se hace actualmente en la mayoría de los casos. Por tanto y para dar alcance al cumplimiento del objetivo general, se establecieron las variables involucradas en la modelación numérica de la interacción suelo-tubería. Para esto, se llevó a cabo una revisión bibliográfica de modelos constitutivos para el suelo y la tubería y se seleccionó el modelo elasto-plástico para la tubería y el modelo elástico para el suelo (material de carácter arcillo-limoso); así mismo mediante análisis de información secundaria se seleccionaron los parámetros para cada modelo constitutivo. De igual forma se definieron las condiciones geométricas del bloque de suelo estable e inestable con cuatro (4) longitudes de deslizamiento y dos tipos de tubería (2), con tres (3) diámetros y seis (6) espesores, de los cuales tres (3) corresponden a espesores de desgaste y tres (3) a espesores de fábrica. Por último, se establecieron dos condiciones de presión en la tubería, sin presión y en condición de operación. Una vez definidas estas variables, se procedió con la modelación numérica de la totalidad de los modelos de análisis en el software Abaqus CAE, ingresando la geometría del bloque de suelo y de la tubería, creando y asignando los materiales de acuerdo con los modelos constitutivos seleccionados, definiendo condiciones de contorno en la tubería y el bloque de suelo y enmallando y refinando la malla según los requerimientos particulares de resultados. Por último, se realizó la definición de la formulación de contacto para la interacción suelo tubería mediante un contacto superficie-superficie (de la librería de Abaqus). Como resultado de lo anterior se obtuvieron un total de 96 modelaciones que permitieron establecer las curvas de vulnerabilidad conforme a tuberías presurizadas y sin presurizar, tomando en cuenta los tipos de tubería, diámetro y anchos de deslizamiento.
Evaluación estructural, técnica y económica del reforzamiento estructural de dos edificaciones patrimoniales en tierra de 1 piso y 2 pisos, usando las recomendaciones del documento AIS- 610-EP-2017 y las prácticas de los arquitectos/ingenieros restauradores
(Pontificia Universidad Javeriana) Hernández Niño, Anyi Lizeth; Galindo Jaramillo, Paula Rossana; Ruíz Valencia, Daniel Mauricio; Villalba Morales, Jesús Daniel; Rivero Bolaños, Santiago
Los españoles que conquistaron la zona andina latinoamericana construyeron edificios en adobe y tapia pisada. Por esta razón, el 90% de los edificios patrimoniales en Colombia están construidos en tierra; la mayoría ubicados en zonas de amenaza sísmica intermedia y alta. Considerando que estas edificaciones son sísmicamente vulnerables, en 2019 se incluyó la norma AIS-610-EP-2017 en la reglamentación sismo-resistente del país (norma para reforzamiento sísmico de edificios patrimoniales en tierra). Utilizando esta norma, se analizaron dos edificios construidos en el siglo XVI. Los muros fueron reforzados con placas de acero (o de madera). Los resultados indican que para cargas sísmicas solo el 24% de los muros sin refuerzo tendrían tensiones menores que la resistencia a la tracción de la tierra, mientras que en los muros reforzados este porcentaje es del 98%. Asimismo, las tensiones en los elementos de refuerzo (acero y madera) se mantienen por debajo de los límites permisibles.
Comparativa de costos directos de obra civil para vivienda en altura en la ciudad de Bogotá, entre los sistemas estructurales de concreto reforzado y estructura metálica
(Pontificia Universidad Javeriana) Sierra Muñoz, Nicolás de Jesús; Cadena Caicedo, Gabriel Fernando; Nuñez Moreno, Federico Alejandro; Páez Martínez, Holmes Julián; Prada Sarmiento, Luis Felipe; Amortegui Rodriguez, Malena Judith
El trabajo de grado presenta el análisis de costo de una edificación residencial definida como típica, evaluando las tipologías de estructura en concreto y metálica, suelos de mayor y menor respuesta sísmica según el espectro de aceleración contenido en la microzonificación sísmica de Bogotá y la cimentación asociada a cada uno de los requerimientos de la estructura y el suelo. Contempla la generación del modelado estructural para las edificaciones con alturas de 5, 7, 11, 15, 17 y 20 pisos en cada uno de los sistemas estructurales y suelos definidos, implementando las respectivas cargas, con el fin de dar cumplimento a los porcentajes y/o parámetros de deriva por normal. De igual forma se realizaron los cálculos para definición y aproximación en las tipologías de cimentación (Placa y Placa-Pilotes), para finalmente calcular las volumetrías de concreto y pesos de acero de los elementos principales de la estructura y cimentación en cada una de las edificaciones, con el fin de alimentar las cantidades asociadas al presupuesto de costos directos, el cual así mismo contempló actividades de encofrado y de protección contra incendios requerida para la estructura metálica (esta última tomada como base de existentes) para llegar a la generación de curvas que permitieran identificar la tendencia en el comportamiento del costo asociado a la tipología de estructura, pisos de la edificación y suelo de cimentación requerido.
Estudio experimental del comportamiento pseudoestático de empalmes soldados a tope con camisa de refuerzo para barras N6
(Pontificia Universidad Javeriana) Romero Mojica, Cristhian Camilo; Rodríguez Zambrano, Jheisson Andrés; Lamus Báez, Fabián Augusto
Este trabajo de grado, se centró en el estudio experimental del uso de empalmes soldados construidos mediante un doble bisel en el acero y el uso de un tubo metálico como camisa perimetral de refuerzo, para conexiones de barras corrugadas N6 en elementos tipo viga bajo efectos de cargas estáticas y pseudoestáticas, evaluando su capacidad estructural y comportamiento bajo ciclos de carga y descarga. Los empalmes cumplieron la norma N 1 C-2289. sin embargo, presentaron una reducción mínima en el índice de ductilidad y tenacidad respecto al acero estructural corrugado continuo. Es importante mencionar que, en la construcción de estos empalmes se utilizó un soldador no calificado, por lo tanto, cualquier soldador empírico puede realizar este proceso, siempre y cuando cumpla con algunas especificaciones mínimas en la elaboración de la soldadura, de manera que, no represente un incremento considerable de los costos en la construcción de un proyecto.
Influencia del material de formaleta, naturaleza del agente desmoldante, tipo de aditivo superplastificante y condiciones de curado, sobre el acabado superficial de concretos autocompactables en elementos fabricados en condiciones de laboratorio
(Pontificia Universidad Javeriana) Castro Garrido, María Camila; Alvarado Vargas, Yezid Alexander; Torres Abello, Andres Eduardo; Hermida Barrera, German
En el presente artículo se muestra la determinación del grado de importancia de cuatro variables en la calidad del acabado superficial del concreto autocompactable de elementos de concreto fabricados en laboratorio. Se utilizaron tres materiales de formaleta (madera contrachapada fenólica, acero laminado en caliente y plástico), cuatro naturalezas de agente desmoldante (Sin desmoldante, de aceite mineral, de aceite vegetal y petrodiésel), dos tipos de superplastificantes a base de policarboxilatos y cuatro condiciones de curado durante 7 días (sin curado, con agua, con film plástico y con tela quirúrgica). En total se fabricaron en laboratorio 96 elementos de concreto autocompactable de dimensiones de 0.5 m X 0.5 m X 0.05 m. La calidad de la superficie de concreto de cada elemento fue evaluada y clasificada bajo la guía ACI 347.3R-13. Para determinar el nivel de influencia o grado de importancia de cada variable se utilizó el modelo de clasificación estadístico para datos categóricos de bosques aleatorios o random forest, en el cual los resultados arrojaron que la variable con mayor importancia es el agente desmoldante, seguido por el material de formaleta, el agente superplastificante y por último la condición de curado, sin embargo, dependiendo del tipo de material de formaleta la influencia de dichas variables puede ser alterada.
Desarrollo de una metodología que permita calcular la distancia de viaje y velocidad de deslizamientos en suelos a partir de las fuerzas resultantes de un modelo de equilibrio límite
(Pontificia Universidad Javeriana) Cantor Guasca, Laura Camila; Prieto Chávarro, Andrés Felipe; Rodriguez Pineda, Carlos Eduardo
Este trabajo de grado tiene como objetivo desarrollar una metodología para el cálculo de la distancia de viaje y velocidad de deslizamientos en suelos a partir de las fuerzas resultantes de un modelo de equilibrio límite. Para ello, se plantea un modelo bidimensional de bloque deslizante -discretizado en dovelas-, en el cual se acoplan las variables geométricas, mecánicas y reológicas del deslizamiento. El movimiento de la masa deslizada es modelado mediante un sistema de bloques adyacentes que intercambian energía al colisionar entre si mediante resortes; y la resistencia al movimiento es obtenida en función de las componentes friccional y viscosa del modelo reológico Coulomb-viscoso. Estas fuerzas fueron modeladas con un sistema en paralelo compuesto por un deslizador y un amortiguador. La ecuación de movimiento del modelo corresponde a una ecuación diferencial lineal de segundo orden, la cual es resuelta por el método de diferencias finitas, obteniendo una ecuación explicita para obtener el desplazamiento de cada dovela, y así mismo la velocidad y la aceleración. Se realizó un algoritmo en el software MATLAB® en el cual se programaron las ecuaciones necesarias para obtener resultados de la cinemática del deslizamiento. El modelo fue aplicado a tres deslizamientos ocurridos en Asia y dos ejemplos supuestos considerados como deslizamientos típicos, sin embargo, se evidencian limitaciones en la metodología propuesta, que no permiten que esta sea aplicable para la predicción del comportamiento cinemático de deslizamientos. Por tanto, se realizan recomendaciones para trabajo futuro.
Desarrollo de una herramienta metodológica para determinar el nivel de complejidad de proyectos de construcción de edificaciones institucionales : casos de estudio de proyectos desarrollados en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana
(Pontificia Universidad Javeriana) García Lozano, John Alexander; Guerra Maestre, Yohana Liz; Páez Martínez, Holmes Julián; Mesa Hernández, Harrison Adrián
Esta investigación logró avanzar en la propuesta de una definición de complejidad y en el desarrollo de una herramienta metodológica para determinar el nivel de complejidad en proyectos de edificaciones institucionales. El método utilizado para determinar los factores que afectan la complejidad fue a través de entrevistas basadas en el método Delphi hechas a 130 expertos. Con los datos de las encuestas se realizó un análisis factorial exploratorio, que permitió encontrar una reducción de factores que fue validado por medio de un grupo focal conformado por cinco personas con conocimientos en el desarrollo de proyectos de edificaciones institucionales. Con este mismo grupo se obtuvo la definición de complejidad para este tipo de proyectos. Con base en la validación del modelo conceptual por parte del grupo de expertos se realizó un Análisis factorial confirmatorio y un Modelo de Ecuaciones Estructurales. El cual fue la base para el desarrolló una herramienta en MS Excel ® que fue validada mediante dos casos de estudio de proyectos de construcción de edificaciones institucionales desarrollados en los últimos cinco años en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana en Bogotá, específicamente en los proyectos del edificio de Artes Gerardo Arango Puerta S.J. y de Laboratorios e Investigación de la facultad de Ingeniería. Como principales resultados de la investigación se obtuvo que la complejidad de proyectos de edificaciones institucionales está descrita por diez variables que muestran la relación de 39 factores.
Análisis de variables comportamentales asociados a la terminación anticipada de contratos estatales de proyectos de infraestructura vial en Colombia y su influencia en los costos de transacción
(Pontificia Universidad Javeriana) Castellanos Holguín, Luis Alejandro; Suárez Navarro, Luxhelena; Ulloa Mayorga, Vivian Andrea
En la contratación de infraestructura vial en Colombia, por razones internas o externas al proyecto se puede presentar la terminación anticipada de un contrato, lo que hace importante conocer la influencia de factores comportamentales en la terminación anticipada y a su vez comprender los costos “invisibles” generados. Se realizó una encuesta dirigida a los diferentes participantes de los contratos de infraestructura vial en Colombia que superaron el monto de 300.000 millones de pesos (Ingenieros civiles, arquitectos, economistas, abogados, entre otros). Los profesionales indicaron la influencia de cada uno de los factores comportamentales en la terminación anticipada de contratos de infraestructura vial en una escala de Likert de 1 a 5, donde 1 indica la menor influencia y 5 la mayor influencia en la terminación anticipada. Los resultados de la encuesta fueron utilizados para alimentar un Modelo de Ecuaciones Estructurales (SEM) de segundo orden. Para el desarrollo de la SEM se realizó un análisis factorial exploratorio (AFE), análisis factorial confirmatorio (AFC) y finalmente un análisis factorial confirmatorio (AFC) de segundo orden. Se confirma el procedimiento a través de la bondad de ajuste del modelo obtenido, así como estimación de parámetros y robustez del modelo SEM. En la investigación se utilizó los programas estadísticos SPSS y AMOS 24 para el análisis de datos. Como resultado se obtuvo que las variables comportamentales asociadas a las fallas en la gestión del contrato durante el ciclo de vida de un proyecto, presentaron mayor relación con la terminación anticipada de un contrato.
Evaluación del comportamiento cíclico ante licuación de arenas con inclusión de gas, generado a partir de oxidación de materia orgánica, bajo condiciones de movilidad cíclica
(Pontificia Universidad Javeriana) Tituaña Puente, Juan Sebastian; Amarillo Soto, Daniel Fernando; Larrahondo Cruz, Johan Manuel; Prada Sarmiento, Luis Felipe
Desde el año de 1964 se lia venido estudiando el proceso de licuación en arenas y las formas para mitigar el potencial de licuación de dichos suelos. Grozic et al (1999) empieza a investigar el comportamiento de arenas sueltas con inclusión de gas ante licuación, a partir de esta investigación, se han desarrollado métodos para la generación de gas en muestras de arena como: inyección de COZ. electrólisis, biogás. etc. En el año 2017 con la investigación de Cristancho et al. (2017) se desarrolló tm método para la generación de gas por medio de una reacción química que consiste en la oxidación de materia orgánica, la cual libera COi. Este método fue utilizado en esta investigación para producir ensayos triaxiales cíclicos con gas; se ejecutaron 3 ensayos triaxiales cíclicos a muestras saturadas y 3 ensayos triaxiales cíclicos a muestras con gas. el objetivo file comprar el numero de ciclos que se requiere para iniciar el proceso de licuación. Los resultados de los ensayos muestran que al desaturar el material ligeramente mediante la técnica de oxidación de materia orgánica hay un aumento significativo en el número de ciclos que se requiere para iniciar el proceso de licuación, además se evidenció, que una pequeña cantidad de materia orgánica puede generar una cantidad significativa de gas al mezclarse con peróxido de hidrogeno. Otro hallazgo muestra que la materia orgánica no se la puede eliminar completamente; a pesar de que la arena fue sometida a un tratamiento de lavado con peróxido de hidrógeno a una concentración del 30% y calcinada a 420°C: únicamente se logró eliminar aproximadamente el 90% de material orgánica.
Viabilidad financiera de un proyecto de vivienda sostenible para arriendo comparado a un proyecto de vivienda en arriendo convencional en la ciudad de Bogotá
(Pontificia Universidad Javeriana) Salazar Torres, Héctor David; Delgado Duarte, Jeison Orlando; Núñez Moreno, Federico Alejandro; García Rueda, Elkin Yesid
Los altos niveles de contaminación a los que está expuesto el planeta y las consecuencias de estos generan la necesidad de desarrollar estrategias que mitiguen el daño ambiental. Teniendo en cuenta que uno de los sectores que produce mayor contaminación es el de la construcción, el cual consume una gran cantidad de recursos naturales y emite gases de efecto invernadero (GEI), se deben establecer medidas que mitiguen estos daños, por tal razón surge la estrategia de la construcción sostenible que ayuda a disminuir dichos impactos. Adicionalmente, debido a la alta demanda de vivienda que se presenta en Colombia, se genera el incremento de construcciones, lo cual aumenta el impacto ambiental, es decir que estos son factores directamente proporcionales. Por esta razón, se plantea desarrollar una solución que sea amigable con el medio ambiente y a su vez contribuya a la solución de los problemas de déficit de vivienda particularmente en la ciudad de Bogotá, (Colombia). Dicho esto, el objeto de la presente investigación es realizar un análisis de viabilidad financiera comparando un proyecto de vivienda convencional respecto a un proyecto de vivienda sostenible, con el fin de plantear un modelo de negocio tipo arriendo que sea lo suficientemente rentable para el constructor y beneficioso para el arrendatario y así mismo contribuya de manera directa a la implementación de proyectos sostenibles. De acuerdo a los resultados obtenidos y sus respectivos análisis se concluyó que aunque el costo de un edificio sostenible es 2.8% más elevado que el de un edificio convencional, cada uno cumpliendo con todas las normas y requisitos, este sobre costo se puede recuperar mediante los ahorros de energía y agua en el tiempo de servicio.
Propuesta para la implementación de la metodología BIM en el desarrollo de nuevos proyectos de infraestructura en la Policía Nacional de Colombia
(Pontificia Universidad Javeriana) Giraldo Aguirre, Juan David; Lozano Ramírez, Natalia Elizabeth
A pesar del avance en la construcción, para países en desarrollo es motivo relevante, la forma para mejorar la gestión de proyectos del sector público. Considerando los limitados recursos, se requiere estructurar políticas públicas para adaptar nuevas tecnologías en la gestión de proyectos, convirtiéndose BIM, en una herramienta promisoria. Se evaluaron alternativas de adopción al interior de una organización pública con objetivos relacionados con la seguridad ciudadana, para fortalecer la administración de activos fijos, garantizando el despliegue de sus procesos. Se estructura un plan de implementación BIM (BIP), evaluando la organización, análisis de madurez BIM, valoración de inversiones, retorno de la inversión y alineación con políticas de estado. Los resultados presentan nivel definido de madurez, siendo posible la implementación con aspectos de adaptabilidad para la gestión de los proyectos nuevos.
Integración de la metodología BIM con la gestión de sistemas de información de activos (Facility Management), en un caso de estudio : sistema de iluminación del edificio de Investigación y Laboratorio de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana
(Pontificia Universidad Javeriana) Mendoza Ramírez, Jesica Juliana; Mosquera Peña, Jesús Aldayr; Lozano Ramírez, Natalia Elizabeth
Los modelos de información de construcción (BIM) pueden contribuir a la gestión eficiente de las instalaciones (FM) al centralizar toda la información de un proyecto de construcción en un modelo de información digital, ofreciendo información visual útil y la optimización de las tareas del equipo de administración de instalaciones al reducir el tiempo durante la operación y coordinación de mantenimientos y los costos de post- construcción. Sin embargo, se siguen presentando pocos estudios sobre cómo llevar a cabo esta integración; Para un equipo de administración de instalaciones, la búsqueda de la información correcta puede llevar mucho tiempo cuando la información As-Built no está disponible. La presente investigación propone estrategias para la implementación de BIM durante la operación y mantenimiento del sistema de iluminación del nuevo edificio de Investigación Laboratorio de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, logrando integrar un modelo BIM de construcción con la información disponible de la oficina de administración de instalaciones de la Universidad. Como resultado de esta investigación se presenta un Plan de Ejecución BIM (BIM Execution Plan) para la operación del edificio que comenzará a finales de 2019, que incluye una propuesta de cómo reorganizar el Departamento de Administración de Instalaciones, un diagrama de procesos para el aseguramiento de BIM en la gestión de activos de la edificación y qué software disponibles en el mercado utilizar para diferentes estrategias. Este estudio demuestra una nueva posibilidad de mejorar las prácticas para los equipos de administración de instalaciones al integrar BIM y FM.
Caracterización experimental de la respuesta estructural de conexiones a cortante viga-columna fabricadas con material aglomerado de Tetra pak ante la acción de cargas cíclicas
(Pontificia Universidad Javeriana) Fuentes Romero, Jaime Alberto; Núñez Moreno, Federico Alejandro; Ruiz Valencia, Daniel Mauricio
El análisis cíclico en elementos estructurales es un proceso de gran importancia respecto al diseño de los mismos, pues dicho análisis nos permite entender el comportamiento de los materiales frente a diversas eventualidades. Realizar una caracterización cíclica permite también analizar el efecto de la posible acumulación de energía y daño, un efecto relevante especialmente hablando de conexiones estructurales. Dada la importancia de este tema, en el presente proyecto, se realizó una caracterización de la respuesta estructural de una geometría propuesta de conexiones a cortante fabricadas con un material relativamente nuevo y poco conocido, como lo son las láminas aglomeradas de Tetra Pak, ante la acción de cargas cíclicas. Esta caracterización se llevó a cabo mediante la observación del comportamiento durante ensayos a escala real y los resultados obtenidos a partir de los ensayos de tensión en la máquina INSTRON y pseudo-dinámicos en la MTS. En estos ensayos se identificó la variación en los diagramas de fuerza vs desplazamiento monitoreados durante las pruebas experimentales, con lo cual se tuvo una clara evidencia de la acumulación de daño del material, permitiendo estudiar la influencia de este tipo de factores en el comportamiento mecánico de estas conexiones. Finalmente se observaron variaciones en la pendiente de los ciclos de histéresis, lo cual nos dio indicios de cómo cambia el comportamiento mecánico del material una vez sometido al efecto de cargas cíclicas.
Evaluación del periodo de desempeño de mezclas prefabricadas almacenadas para actividades de parcheo, caso aplicado a Bogotá- Colombia
(Pontificia Universidad Javeriana) Abril Zuleta, Sandra Lizeth; Fernandez Gómez, Dario Wilmar; Reyes Lizcano, Fredy Alberto
El objetivo de esta investigación fue determinar el periodo de desempeño de unas mezclas prefabricadas y empacadas en bolsas de 25 kg utilizadas para actividades de parcheo en pavimento flexible. Para el desarrollo de la investigación se utilizaron tres (3) mezclas clasificadas como gradación abierta (mezcla tipo I) y gradación densa (mezclas tipo II y III). El estudio inició con la evaluación física de los materiales a través de ensayos de granulometría, gravedad específica Bulk y máxima, estabilidad y flujo, luego se continuó con la caracterización mecánica mediante ensayos de cántabro (únicamente para mezcla abierta), ahuellamiento, módulo resiliente, fatiga trapezoidal, evaluación de la susceptibilidad al agua utilizando la prueba de tracción indirecta (TSR). Conforme a los resultados para la mezcla I se concluye que este material no es recomendable para su uso, se presentó un comportamiento desfavorable durante y después de los ensayos de laboratorio y algunos de los resultados evidenciaron valores menores a los indicados en normas, literatura nacional e internacional. Para las mezclas tipo II y III, una vez evaluados los materiales física y mecánicamente se continuó con la evaluación del número de Ejes Equivalentes que soportaron cada uno de los materiales, mediante las metodologías empírico mecanicista (metodología racional) y AASTHO 93, producto de la modelación se evidenció que las mezclas soportaron tráficos bajos clasificados entre T1 y T2, con un periodo de desempeño para la mezcla tipo II de 5 y 6 meses y para la mezcla tipo III de 1 y 15 meses resultados según metodología evaluada. Concluyendo que la mezcla tipo II y III son mezclas adecuadas para realizar intervenciones por emergencia en corredores viales que soporten tráficos bajos.
Metodología para determinar la resistencia a edades tempranas del concreto en placas macizas usando el acondicionamiento de temperatura
(Pontificia Universidad Javeriana) García Mateus, Edicson Gabriel; Alvarado Vargas, Yezid Alexander
En el presente trabajo se determinó el nivel de exactitud de la metodología de acondicionamiento de temperatura con relación a la evolución de resistencias del concreto a edades tempranas en placas macizas. Para esto se verificó el comportamiento y desarrollo de las temperaturas del concreto y se determinó la evolución de la resistencia a 1, 2, 3 y 7 días en especímenes de concreto curados con el acondicionamiento de temperatura, finalmente se compararon los resultados de resistencia de estos, con el ensayo de núcleos extraídos en las placas de espesores de 0.10, 0.12 y 0.15 metros. El nivel de exactitud de la metodología arrojó que la estimación de la resistencia está por encima del 90%, habiendo realizado la comparación entre núcleos extraídos y los cilindros curados con acondicionamiento. A partir de esta metodología se pudo establecer una alternativa para determinar la resistencia del concreto en placas macizas in situ para sistemas de construcción industrializada.
Determinación del nivel de seguridad en función de eventos potencialmente conflictivos en los corredores de mayor accidentalidad vial en Bogotá
(Pontificia Universidad Javeriana) González Rodríguez, Rafael Alberto; Flórez Valero, Carlos Fabián
Los históricos de accidentalidad son el fundamento de la mayoría de análisis de seguridad vial e investigadores han podido demostrar que dichos datos cuentan con inconsistencias que pueden afectar los resultados. La Técnica de conflictos de tráfico y las Medidas sustitutivas de seguridad surgieron para solventar este problema, ya que están basadas en conflictos de tráfico que no implican necesariamente algún tipo de colisión. La hipótesis planteada apunta a que la determinación de niveles de seguridad vial en los corredores de Bogotá, puede establecerse de manera más eficaz y en un periodo de tiempo menor, en función de eventos potencialmente conflictivos en las vías sin la necesidad de depender de históricos. Se determinaron niveles de seguridad de acuerdo a la composición vehicular y geometría de la vía.
Optimización en el planteamiento de localización de instalaciones temporales en obras de edificación mediante el uso de algoritmo basado en enjambre de partículas
(Pontificia Universidad Javeriana) Ortiz Sánchez, María Camila; Vizcaino Cagüeño, Adriana Marcela; Villalba Morales, Jesús Daniel
En el presente proyecto de investigación, se busca implementar el algoritmo PSO o basado en enjambre de partículas como herramienta metaheurística que permita realizar un análisis de optimización para seis (6) ejemplos de la literatura (2 ejemplos de ubicaciones no predeterminadas, 4 para predeterminadas caso 1 y 2), y así, a partir de los diferentes datos arrojados por el problema en cuestión como son, la función objetivo, las variables, parámetros de diseño y restricciones, proponer una alternativa sobre una posible asignación de instalaciones que puede ser para algunos o todos los casos una mejor solución medida en número de iteraciones o convergencia. De acuerdo con lo anterior, el siguiente documento posee una estructura donde se evidencia el estado del arte, la metodología implementada y el estudio de caso, el modelo matemático de optimización, programación del algoritmo, resultados y conclusiones.

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