AM - Grupo de Investigación en Estructuras y Materiales

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Clasificación: A - Convocatoria 2018.

Concretos con agregados provenientes de escombros de construcción y demolición en Colombia

Torres Castellanos, Nancy | 2011

Mientras en algunos países se recicla un gran porcentaje de los escombros de construcción y demolición (C&D), en Colombia la mayor parte se desecha en escombreras o rellenos sanitarios, generando problemas ambientales. Adicionalmente cada vez son más escasas las fuentes de agregados de buena calidad cercanas a Bogotá, por lo cual, ha sido necesario acudir a fuentes relativamente lejanas para satisfacer toda demanda. Por tanto producir agregados a partir de escombros de C&D tendría beneficios económicos y ambientales. Desde mediados de los noventa, se han realizado varios proyectos de investigación, con alcance limitado, cuyos resultados más relevantes se presentan en este artículo. La Escuela Colombiana de Ingeniería ha iniciado un proyecto de investigación en el tema con un alcance amplio que permita elaborar guías de diseño de concreto reciclado en Colombia. Se presentan los objetivos, actividades y los resultados esperados, así como la descripción de una planta piloto para producir concreto con agregados reciclados para diferentes usos dentro del campus de la Escuela.

¿Por qué fallan los anclajes adhesivos?

Quiroga, Pedro Nel | 2014

Adhesive anchors are used to anchor structural and non-structural elements to concrete or masonry elements. They are also used in reinforcement work to connect elements or portions of reinforcement elements to existing concrete. However, the behavior of these anchors is extremely sensitive to environmental factors, the type of resin used and the quality of the installation; to the point that numerous failures have been reported worldwide, some of them catastrophic. One of the best known anchorage failures is that of the ceiling in one of the Boston "Big Dig" tunnels, which led to the creation of ACI/CRSI (American Concrete Institute / Concrete Reinforcing Steel Institute) for adhesive anchor installers. The ceiling panels are held in place by bolts anchored to the top of the tunnel structure. Due to installation deficiencies and the use of an adhesive not appropriate for the operating conditions, some anchors failed within six years or so of being installed and in July 2006 resulted in panels falling onto a car resulting in the death of one person and injury to the driver (Meinheit, 2014; NTSB, 2006).

Fallas y defectos en estructuras colombianas

Saavedra Guzmán, Ricardo Andrés | 2019

La patología estructural es una disciplina profesional que tiene como propósito investigar las fallas y los defectos que aquejan a las estructuras, determinar sus causas reales y proponer alternativas de solución. Aunque hay numerosos textos y publicaciones de patología estructural, la mayoría de éstos provienen de países que tienen condiciones, sistemas y métodos constructivos diferentes; por lo tanto, no necesariamente los ejemplos expuestos en esta bibliografía se asemejan a los casos diarios que suceden en Colombia

Statistical Optimization of Ultra-High-Performance Glass Concrete

Abellán-García, Joaquín | 2020

This paper presents the experimental results of research carried out involving the compressive strength and slump flow of ultra-highperformance concrete (UHPC) made with cementitious blends of recycled glass flour, recycled glass powder, micro limestone powder, silica fume, and portland cement. The adopted second-order polynomic regression model provided an accurate correlation between the considered variables and the obtained responses. A numerical optimization was then performed to obtain an eco-friendly mixture with the proper flow, highest compressive strength, and minimum content of cement. The use of 603 kg/m3 of cement in the mixture can be considered as the most appropriate amount to be employed in UHPC mixtures, fulfilling the limit values of compressive strength and spread flow.

Modelos de microconcreto para la enseñanza del comportamiento de estructuras de hormigón reforzado.

Uribe Escamilla, Jairo | 2003

Para el ingeniero estructural es importante entender el comportamiento de las estructuras ante las diversas solicitaciones a que se ven sometidas. En el caso del hormigón reforzado, este se puede lograr de manera económica mediante el uso de modelos directos a escala reducida. Infortunadamente, en nuestro medio muy pocas veces se utiliza en la enseñanza esta excelente herramienta, por falta de conocimientos sobre cómo hacer los modelos y de equipos que faciliten su construcción y ensayo. Precisamente por eso en la Escuela Colombiana de Ingeniería se desarrolló un laboratorio de modelos de microhormigón con el fin de facilitarles el aprendizaje a sus alumnos y aprovechar la experiencia adquirida para ayudar a otras universidades en el desarrollo de sus propios laboratorios.

Resistencia a tensión de perfiles omega de lámina delgada, formados en frío

Uribe Escamilla, Jairo | 2004

La construcción con perfiles de acero formado en frío constituye hoy en día el renglón de más rápido crecimiento en el campo de las construcciones de acero. Su versatilidad, posibilidad de uso múltiple, resistencia, durabilidad y economía la hacen excepcionalmente apropiada como complemento en la construcción de edificios altos y por si sola como estructura en edificios de menor altura y en vivienda económica. En todos ellos se utiliza también cada vez más, como tablero colaborador, trabajando en acción compuesta con el concreto, en las losas de entrepiso. Aunque estos perfiles se pueden formar manualmente mediante prensas, sólo pueden competir económicamente cuando la fabricación se hace mediante trenes de rodillos.

Resistencia a compresión de columnas tubulares hechas con perfiles omega de lámina delgada, formados en frío

Uribe Escamilla, Jairo | 2004

La construcción con perfiles de acero formados en frío constituye hoy en día el renglón de más rápido crecimiento en el campo de las construcciones de acero. Su versatilidad, posibilidad de uso múltiple, resistencia, durabilidad y economía la hacen excepcionalmente apropiada como complemento en la construcción de edificios altos y por sí sola como estructura en edificios de menor altura y en vivienda económica. Entre las empresas que producen perfiles de acero formados en frío en Colombia se destaca la Corporación de Acero (Corpacero), La calidad de sus productos es reconocida no sólo en el país sino también en países vecinos, a los cuales se exportan con éxito creciente.

Concrete Mixtures with High Microfines

Quiroga, Pedro Nel | 2006

Two projects were performed to evaluate the effect of the amount and type of microfines (material passing the No. 200 sieve), as well as the effect of shape, texture, and grading of aggregates on concrete behavior. In the first project, several manufactured fine aggregates (MFA) and one natural sand were used for mortar and concrete mixtures, without chemical admixtures. Generally, concrete with MFA was stiffer and less workable than concrete with natural sand, but in most cases MFA resulted in higher compressive and flexural strengths, higher resistance to chloride penetration, and higher abrasion resistance. In the second project, five aggregates with varied shape and texture were used to make concrete with microfines, chemical admixtures, and supplementary cementing materials. Significant variations due to the combined effect of shape and texture of aggregate, grading, and the type and amount of microfines were found. It was also found that chemical admixtures and cementing materials can be used to enhance workability of concrete with high microfines.

Interacción suelo-estructura zapata de lindero con viga de enlace y contrapeso

Santander Briceño, Daniel Alberto | 2010

El sistema de zapatas medianeras o de lindero con viga centradora es el sistema quizás más comúnmente utilizado en Colombia. La necesidad de su uso aparece en cuanto se disponen apoyos juntos a los linderos del terreno en que se va a construir. El método de análisis por medio de la teoría clásica de la rigidez, consiste en enlazar la zapata de medianería o lindero a otra zapata interior, mediante una viga que recibe el nombre de centradora, porque efectivamente cumple la función de centrar la fuerza de reacción del suelo bajo la zapata de medianería o lindero. Se considera de importancia analizar el comportamiento real de las zapatas de lindero sometidas a cargas excéntricas y diseñadas con las teorías clásicas en comparación con los diseños hechos con programas de computador y basado en elementos finitos y con modelos reales hechos en laboratorio y apoyados en un medio elástico como lo es un suelo de relleno compactado.

Evaluación del comportamiento de muros de mampostería no reforzada recubiertos con mortero reforzado

López Restrepo, Sebastián | 2013

Las edificaciones construidas en muros de mampostería no reforzada han sido empleadas en diferentes países de Latinoamérica y aunque los sismos han generado en este tipo de edificaciones miles de víctimas y pérdidas económicas, se han seguido empleando por razones culturales y económicas. Como solución a esta problemática se han introducido modificaciones a los códigos de construcción en Latinoamérica como las implementadas recientemente en el Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes (NSR-10), donde se han incluido un sistema de reforzamiento externo para muros de mampostería consistente en mortero y malla electrosoldada. Para incluir el nuevo sistema estructural en la NSR se han desarrollado diferentes investigaciones para evaluar experimentalmente sus beneficios. Este documento presenta parte de los resultados de un programa experimental en el cual se puso a prueba este nuevo sistema estructural para le caso de muros de edificaciones de vivienda existentes que son reforzados por solo una de sus caras y que se encuentran sobre cimientos reforzados o nuevos. Se ensayaron especímenes de muros de mampostería no reforzada y reforzada con mortero y malla electrosoldada por una sola de las caras, con la misma malla electrosoldada y el mismo sistema de anclaje de la malla al muro. Se hicieron ensayos de compresión y tracción diagonal en probetas pequeñas; mientras que los ensayos de carga lateral monotónica y dinámica en el plano del muro se realizaron en muros a escala real.

Agregados con alto contenido de finos

Flórez Avellaneda, Julián | 2010

El presente proyecto de investigación pretende examinar el comportamiento físico y mecánico de las mezclas de concreto, mediante ensayos de resistencia y durabilidad. Luego de seleccionar los materiales a utilizar en especial los finos se dio paso a conocer las granulometrías e los mismo. posteriormente se llevo a cabo un trabajo de investigación para realizar el diseño de mezcla correspondiente para relaciones agua cemento de 0.4 y 0.6. Una vez conocido el diseño de mezcla se llevo a cabo el trabajo en el laboratorio de concretos de la Escuela Colombiana de Ingeniería, donde se lograron 10 mezclas, 5 de ellas con relación agua cemento de 0.4 y cinco más con 0.6 ambas con concentraciones de micro-finos de 0%, 5%, 10%, 15%, y 20%. Posteriormente se realizaron ensayos de resistencia (compresión axial simple de cilindros normales de concreto y flexión de vigas) y de durabilidad (ISAT Tasa de absorción superficial inicial en cilindros normales de concreto y Carbonatación). Derivado de los resultados obtenidos de cada una de las pruebas realizadas se encontró que las mezclas con altos contenidos de finos posiblemente no sean provechosas para trabajos de ingeniería desde el punto de vista de resistencia y durabilidad. Sin embargo es necesario verificar y validar dicha tendencia con mayor número de muestras.

Protección contra el fuego en estructuras de acero: panorama internacional y situación en Colombia

Torres Zafra, Fabián | 2010

En la economía actual de Colombia ha tomado gran importancia en el campo de la construcción de obras civiles, construyéndose éste como un de sus principales motores de desarrollo. Se ha observado en nuestro medio un repinte en el uso de estructuras de acero frente a su gran competidor concreto reforzado; es por este motivo que se hace necesario poder explotar al máximo las propiedades y cualidades del acero a nivel nacional, basados en el conocimiento no solo en sus grandes ventajas como material constructivo, sino también en sus principales debilidades entre las cuales se destacan su vulnerabilidad ante la acción del fuego y la corrosión.

Desarrollo de diseño de experimentos y análisis de resultados bajo métodos factoriales

Soacha Sánchez, Alirio | 2011

Actualmente los sistemas de calidad han buscado estandarizar todos los procesos industriales para generar mejores y más eficientes resultados, nada diferente de lo que se observa en los procesos técnicos de ingeniería. Un ejemplo de obtener resultados mejores y más objetivos son los laboratorios de materiales, estos han venido realizando ensayos estandarizados con normas adaptadas a nuestro medio (NTC) y en algunos casos con normas externas (AASHTO y ASTM), esto con el fin de hacer procesos más rigurosos donde se cuida un limitado número de variables.

Análisis de modelos físicos de zapatas aisladas sobre resortes para estudios de interacción suelo estructura

Fernández Castillo, Rafael Ramón | 2009

Los medios para el diseño de estructuras utilizadas hoy día son programas computacionales basados en expresiones matemáticas en los cuales se puede modelar la estructura y de igual forma la cimentación para obtener resultados cuantitativos en el análisis suelo-estructura. Esto permite mejorar los criterios de diseño de la cimentación y no tratarla como un elemento separado de la estructura. Los modelos teóricos dan una idea de cómo es en realidad el comportamiento suelo-estructura, pero el no tener modelos reales ó experimentales genera incertidumbre de saber que tan acertado se va a comportar esa estructura y conocer si los criterios de diseño utilizados para la cimentación son correctos.

Evaluación del método de diseño de mezcla de Cordón y Thorpe

Cuellar Gutiérrez, Francisco Felipe | 2012

Los métodos tradicionales como el método del ACI es un método que se basa en preparar una mezcla de prueba para un volumen constante, fijando así la cantidad de agregados debido a que ellos hacen parte de material de relleno, dejando como variables el cemento y el agua. Resumiendo el método del ACI aparece muy detalladamente en libros con especificaciones puntuales de los agregados para utilizar, lo cual la relación agua - cemento y el asentamiento son las únicas variables dentro de la mezcla. Sabiendo esto, y siendo consecuente con lo anteriormente mencionado el diseño de mezcla del método de Cordon y Thorpe es dejar fijar la relación agua/cemento (A/C) y variar la cantidad de agregado grueso y fino trabajando con los asentamientos y comparando la mezcla base del método del ACI. Como primera medida se obtuvo la caracterización de los materiales para su respectivo análisis. Seguidamente se analizó el tamaño de los agregados, el tipo de materiales estimado, el agua de mezclado y posteriormente se determino la resistencia del diseño por medio del método ACI. Al tener el diseño se fijo la relación agua / cemento (A/C = 0,55), haciendo tres tipos de mezclas diferentes y de esta manera variar las proporciones de los agregados, determinando así el número de mezclas a realizar. Se seleccionaron las dosificaciones para realizar las respectivas mezclas de hormigón, a este material seleccionado se le hizo su respectiva corrección por humedad y la condición de las sss se obtuvo para las mezclas consideradas por Cordon y Thorpe seleccionando las cantidades para fundir.

Comportamiento del acero estructural bajo efectos de la corrosión

Santos Bernal, Claudia Maritza | 2013

Rigidez de una conexión de columna-cimentación para estructuras de Guadua angustifolia Kunth

Lamus Báez, Fabián Augusto | 2014

Una de las limitantes que encuentran los ingenieros estructurales para el diseño de una edificación y, en general, de cualquier estructura en Guadua angustifolia Kunth es la falta de información técnica relacionada con los parámetros necesarios para realizar un adecuado modelo numérico de esta. El grado de empotramiento que puede brindar un apoyo al elemento estructural que soporta es una variable importante durante la modelación estructural, debido a que el criterio del ingeniero en la selección de este parámetro para la modelación puede incidir en la rigidez de la estructura y, por tanto, en su periodo de vibración. En este artículo se presentan los resultados experimentales de la constante de rigidez de una conexión entre una columna de Guadua angustifolia Kunth y un elemento de concreto que forma parte de la fundación, cuando la columna está solicitada a cargas laterales monotónicas. Adicionalmente, se ha evaluado la incidencia de cada uno de los componentes de la conexión en la rigidez de la estructura.

Carbonatación en puentes y edificaciones de Bogotá

Quiroga, Pedro Nel | 2010

Se presentan y analizan los resultados de dos proyectos de grado de la Especialización en Estructuras de la Escuela Colombiana de Ingeniería, en los que se recopiló la información sobre carbonatación en edificios y puentes de Bogotá, obtenida en estudios de patología realizados entre 1999 y 2004. Se encontró que en aproximadamente el 50% de los elementos estudiados, el frente de carbonatación ya ha alcanzado o está muy próximo a alcanzar el refuerzo y que un 40% ya ha empezado a sufrir corrosión. También se halló que el avance del frente de carbonatación y el desarrollo de corrosión en el acero de refuerzo son relativamente altos en estructuras jóvenes, en comparación con estructuras de mayor edad

Evaluación de la rigidez a flexión de paneles sándwich de poliuretano de alta densidad y láminas de acero para su utilización estructural

Uribe Escamilla, Jairo | 2012

Se presentan los resultados de ensayos a flexión de probetas tomadas de paneles sándwich de poliuretano de alta densidad y láminas de acero, con el fin de determinar sus propiedades mecánicas. En un primer artículo se presentaron los resultados de ensayos a carga axial de probetas similares. Dichas propiedades son necesarias para efectuar un análisis estructural por elementos finitos de un modelo de viviendas para atender emergencias, como parte del proceso de homologación del sistema ante la Comisión Asesora Permanente del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente, NSR-10.

Evaluación de los beneficios de la captura de CO2 para el tratamiento de agregados finos reciclados de concreto, como una estrategia para combatir el cambio climático

Molano Camargo, Marfa Carolina | 2015

Considerar los desechos de la industria de la construcción como fuente de recursos para producir materiales de construcción con baja huella de carbono, a partir de escombros derivados de las actividades de demolición del concreto y a través de la innovadora tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CAD), por medio de carbonatación acelerada, es un novedoso enfoque para contribuir al cerramiento del ciclo del carbono en los materiales de construcción, aportando al desarrollo sostenible y resiliente de la región. En este artículo se presentan los resultados experimentales de la evaluación a corto plazo de algunas propiedades físicas y de durabilidad de muestras de mortero elaboradas con agregados finos reciclados de concreto (AR), expuestos a carbonatación acelerada. Se realizaron mezclas de mortero, con diferentes porcentajes de remplazo de arena natural por ARSC (agregado fino reciclado sin carbonatar) y ARC (agregado fino reciclado carbonatado) en porcentajes del 0, 25, 50 y 100 %. Aunque las mezclas de mortero elaboradas con ARC registraron unos valores de propiedades mecánicas y de durabilidad inferiores a la muestra control (100 % arena natural), las mezclas de mortero elaboradas con ARC presentaron mejor desempeño en todas las propiedades, en comparación con las mezclas de mortero elaboradas con ARSC. Esto demostró la factibilidad de aplicar la tecnología CAD como un proceso para mejorar las propiedades de los agregados reciclados, a la vez que se combate el cambio climático. La mezcla de mortero elaborada con agregados finos reciclados, que obtuvo los mejores resultados, correspondió a 25 % ARC.