C - Ingeniería Civil

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Implementación de modelos de calidad del agua en 1D y 2D con determinantes convencionales de contaminación en un tramo de la subcuenca alta del Río Bogotá (Villapinzón-Puente Santander)

Alvarado Alfonso, Camilo Andres | 2022

Considerando los estándares exigidos en cuanto a la regulación de los vertimientos a los diferentes sistemas fluviales, así como el uso desmedido del recurso, que han contribuido a un aumento en los niveles de contaminación, disminuyendo su capacidad de recuperación y abundancia para el abastecimiento adecuado de las comunidades, en esta investigación, se evalúan y exponen las capacidades, limitaciones y usos de los modelos de calidad de agua para el desarrollo de un análisis comparativo de la respuesta entre un modelo de una dimensión y uno de dos dimensiones, los cuales son herramientas para la toma de decisiones y evaluación de la capacidad de respuesta de los afluentes, en la búsqueda de encontrar un criterio adecuado para el uso de uno u otro sobre los ríos de montaña tomando como caso de estudio el tramo de aproximadamente 50 km de la cuenca alta del Río Bogotá, desde su nacimiento y por su paso en los municipios de Villapinzón y Chocontá hasta un punto previo al ingreso de su paso por el municipio de Suesca, Departamento de Cundinamarca, en el sitio identificado como Puente Santander. Conforme a modificaciones pertinentes acordes a la índole académica del trabajo de investigación, se toma como base metodológica los lineamientos dispuestos en la Guía Nacional de Modelación del Recurso Hídrico para aguas superficiales continentales, establecida por medio del artículo primero de la Resolución 959 de 2018 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, desarrollándose en tres fases principales, primeramente una ambientación y antecedentes sobre el uso de modelos de calidad y los estudios pertinentes elaborados del afluente de estudio, así como su caracterización, encontrando parámetros hidráulicos y tasas de decaimiento calibrados de los determinantes convencionales de calidad, para posteriormente exponer e implementar una metodología de selección de modelos para cada una de las escalas dimensionales tras la debida descripción de sus capacidades y limitantes, decantando en el uso del modelo WASP y IBER para la escala uni- y bidimensional, respectivamente, y finalizando por la debida comparación cualitativa de los resultados entre las respuestas de ambos lenguajes con una gran diferencia en los costos computacionales y de insumos para la construcción de ellos. Palabras Clave: modelación hidrológica, hidráulica y de calidad del agua, modelos distribuidos, río Bogotá, WASP, IBER.

Elaboración de una metodología de análisis de género en el transporte en Bogotá: Factores que influyen en el uso del transporte público en las mujeres

Perdomo Botello, Paula Valentina | 2022

Las diferencias de género fueron invisibles en la mayor parte de la historia de la planificación, pues, los planificadores buscaban un enfoque universal que no distinguiera entre las personas en función de sus afiliaciones grupales. La planificación, organización de las ciudades y de su movilidad por muchos años fue pensada desde una perspectiva androcéntrica. Sin embargo, en las últimas décadas la investigación sobre temas de movilidad ha incluido el género analizando las experiencias de las mujeres en el transporte, especialmente encuestas sobre transporte público y uso del tiempo. Es fundamental que la planificación del transporte público incluya dentro de sus lineamientos el enfoque de género, para dar importancia a las experiencias de las mujeres en la toma de decisiones y entender cómo los roles de género afectan el derecho al uso y disfrute de la ciudad. Los proyectos orientados al transporte usualmente no abordan las diferencias de género, consecuencia de ello es que se ignoran las necesidades específicas de las mujeres en cuanto a sus desplazamientos. El caso de estudio de esta investigación es la ciudad de Bogotá. Según la encuesta de movilidad de 2019 el transporte no motorizado (a pie, bicicleta, patineta) es el principal modo de desplazamiento dentro de la ciudad, ya que, de los aproximadamente 13,36 millones de viajes diarios, el 43% se realizan en este modo. Los viajes en transporte público y en transporte privado representan el 33% y el 17% respectivamente. En la ciudad, las distribuciones modales de los viajes de hombres y mujeres no son las mismas. Las mujeres se mueven más en modos sostenibles, el 68% de sus viajes los hacen a pie y en transporte público; mientras que el 52% de los viajes de los hombres se hacen en estos modos. El objetivo principal de esta investigación es identificar los factores que pueden ser determinantes en la elección modal de transporte público para las mujeres en la ciudad de Bogotá. Por ello, se calibra un modelo lineal generalizado tipo Logit que evalúa la elección modal de transporte público de las mujeres utilizando características socioeconómicas y variables relacionadas con el viaje realizado. Además, se estructuró un sondeo virtual con el fin de hacer un análisis complementario de tipo cualitativo para entender mejor las experiencias de las mujeres en este modo de transporte. Los resultados muestran que los factores socioeconómicos – como el estrato y los ingresos- juegan un papel crucial en la explicación de la elección modal de las mujeres. Se demostró que la probabilidad de usar transporte público aumenta en mujeres jóvenes (con edad entre 18 y 29 años) y a medida que incrementa la distancia del viaje. Por el contrario, esta probabilidad disminuye cuando el tiempo de caminata hacia el paradero/estación es muy alto y el entorno construido no es atractivo. Además, los resultados del sondeo permitieron visibilizar un problema de seguridad personal en el transporte público, pues, cerca del 80% de las mujeres encuestadas afirmaron que no se sienten seguras usando este modo y que el principal factor que les genera inseguridad al viajar son los actos de acoso de algún desconocido. Estos hallazgos son interesantes de cara a la formulación de políticas públicas de equidad que fomenten el transporte sostenible y la inclusión de género.

Modelación del flujo en 3D en el proceso de sedimentación primaria para el tratamiento de aguas residuales domesticas utilizando ANSYS-FLUENT

Díaz García, Miguel Ángel | 2022

El articulo desarrollado se enfoca en la aplicación de la dinámica de fluidos computacional aplicada a la modelación tridimensional en estado no permanente de un sedimentador primario diseñado para el tratamiento de las aguas residuales de un municipio tipo de la región occidental de Colombia CFD, con el objetivo de encontrar la eficiencia de remoción de solidos suspendidos totales (SST) y describir el comportamiento hidrodinámico de la unidad empleando un enfoque euleriano, aplicando el modelo de mezcla integrado en el software ANSYS FLUENT (Mixture Model), un modelo multifásico simplificado con el cual se describió el comportamiento de las fases granulométricas del agua residual doméstica en el clarificador diseñado y el modelo de turbulencia k-épsilon para simular los efectos hidrodinámicos generados en el flujo al interior de la unidad, tomando como elemento geométrico de partida la configuración típica de un sedimentador primario circular con pantallas de flujo deflectoras.

Definición de una expresión matemática que permita evaluar en función del diámetro el traslapo mínimo de las barras GFRP utilizadas como refuerzo interno de muros de mampostería ante cargas fuera del plano

Corcho Ramírez, Daniel Sebastián | 2022

Una de las principales necesidades de la sociedad es contar con una vivienda propia que les brinde seguridad y confort; teniendo en cuenta esto, el sector de la construcción, para el año 2021, ha alcanzado una cifra sin precedentes en cuanto a la venta de viviendas nuevas en Colombia, cerca de 239 mil viviendas fueron comercializadas el año anterior. Los sistemas estructurales que predominan en este importante auge del crecimiento de la construcción, son los sistemas industrializados de muros de concreto y las edificaciones de muros portantes en mampostería estructural, en los que, mediante la utilización de unidades de mampostería, de concreto o arcilla, unidos por un mortero de pega, se construyen los elementos encargados de soportar tanto las fuerzas verticales, como las fuerzas dinámicas a las cuales se puede ver sometida la estructura. Teniendo en cuenta las características geométricas de las unidades de mampostería utilizadas, es posible disponer barras de refuerzo dentro de sus celdas, los cuales se vinculan al comportamiento del muro, mediante la utilización de un mortero fluido. Como es bien sabido, las barras que convencionalmente se utilizan para el refuerzo de las edificaciones de muros portantes, es el acero estructural. Su capacidad de ductilidad y su perfecta articulación con el mortero fluido permiten garantizar un trabajo en conjunto de los elementos estructurales dispuestos para soportar las cargas externas. Sin embargo, la corrosión del acero de refuerzo es uno de los factores que más llegan a afectar la estabilidad de la estructura, debido a la pérdida de adherencia entre la barra de refuerzo y el mortero hidráulico circundante disminuyendo la capacidad estructural del elemento. En vista de la afectación que puede llegar a tener la corrosión en la estabilidad de una estructura, desde hace más de 3 décadas se han desarrollado diferentes programas de investigación en elementos de concreto utilizando barras compuestas de polímeros reforzados con fibras – Fiber Reinforced Polymers, (FRP, por sus siglas en inglés) –como refuerzo interno del elemento en reemplazo del acero tradicional. Algunas de sus propiedades mecánicas más atractivas para implementarlas en la construcción son: alta resistencia a la tensión, alta resistencia a la corrosión y no tiene conductividad. En países como Estados Unidos, Canadá y China se han implementado en sus normas de diseño la utilización de barras de FRP como refuerzo interno en elementos de concreto y en el mes de septiembre del presente año se publicó el documento ACI CODE-440.11-22: Building Code Requirements for Structural Concrete Reinforced with Glass Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) Bars—Code and Commentary que presenta los requisitos de diseño de elementos de concreto reforzado internamente con barras de FRP. Por otra parte, las investigaciones en cuanto al uso de este material de refuerzo en elementos de mampostería no han sido muy extensa. Debido a esto, en las normas de diseño aún no se definen los requisitos mínimos a tener en cuenta a la hora del diseño estructural de muros reforzados internamente con barras de Glass Fibers Reinforced Polymers (GFRP, por sus siglas en inglés). Solo hasta el pasado mes de junio del presente año, fue incluido un apéndice que contempla el uso de las barras de GFRP como refuerzo interno de la mampostería en la nueva versión del TMS-402 TMS 402/602-22 Building Code Requirements and Specification for Masonry Structures. En la Escuela Colombiana de Ingeniería, ya se han llevado a cabo algunas investigaciones relacionadas con el estudio del comportamiento mecánico de muros de mampostería sometidas a cargas fuera del plano, tanto de concreto como de arcilla, reforzados internamente con barras continuas de FRP que han servido de base para complementar el apéndice del TMS 402/602-22. Dando continuidad a los estudios realizados en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, relacionados con el comportamiento de la mampostería reforzada internamente con barras de FRP, el presente proyecto de investigación consistió en la ampliación de una primera fase experimental, en la cual se evaluó el comportamiento mecánico de muros de mampostería de concreto reforzados internamente con barras de GFRP sometidos a cargas fuera del plano. Algunas de las variables que se evaluaron del comportamiento de estos fue: resistencia a la flexión del muro, considerando diferentes diámetros de la barra, ubicación de la barra de refuerzo dentro de la celda y la longitud de traslapo. Para el análisis del comportamiento estructural de los muros, se contó con 21 muros en total, reforzados con barras de GFRP #4, #5 y #6. Algunas de las barras dentro de las celdas se encontraban traslapadas, esta longitud de traslapo fue definida en función de las ecuaciones establecidas en el documento del ACI 440-1R-15, en el cual se establecen los requisitos mínimos para el análisis y diseño de estructuras de concreto reforzadas con barras de FRP. La capacidad a flexión fuera del plano de estos muros reforzados con barras traslapadas, fueron comparados con la capacidad de los muros control, los cuales estaban reforzados con el mismo diámetro de barras de GFRP, pero estas eran continuas. Todos los especímenes tenían una altura total de 2.20 metros, espesor de 0.19 metros y longitud horizontal variable. Teniendo en cuenta los resultados experimentales obtenidos de cada uno de los especímenes de ensayo, se observó un comportamiento elástico hasta la falla para todos los muros. El comportamiento mecánico de las barras de refuerzo de GFRP permitió la recuperación, de aproximadamente el 73% de la deflexión máxima generada por la acción de cargas por fuera del plano. Por otra parte, los muros reforzados con barras traslapadas presentaron menores deflexiones en la mitad de la altura con respecto a los muros control, reforzados con barras continuas. Esto se atribuye al aumento en la rigidez del muro, debido a la presencia de las barras de refuerzo traslapadas en la zona central del muro. En promedio, para todos los muros ensayados, se tuvo una reducción de aproximadamente un 35% de la deflexión máxima desarrollada en los muros control. Finalmente, se desarrolló un modelo matemático para evaluar en función del diámetro, la longitud de traslapo mínima de las barras de GFRP utilizadas como refuerzo interno de muros de mampostería de concreto. Con este modelo matemático planteado, la longitud de traslapo para muros de mampostería puede ser aproximadamente el 70% de la longitud evaluada inicialmente con la ecuación establecida en el documento del ACI 440.1R-15 para el diseño de elementos de concreto reforzados con barras de FRP.

Análisis de la optimización y eficiencia del bordillo o sasardinel drenante mediante técnicas CFD (ANSYS Fluent)

Mena Cuellar, Michael Stephen | 2022

Modelación numérica realizada con las técnicas de la dinámica de fluidos computacionales empleadas por el software ANSYS Fluent, para entender el funcionamiento hidráulico de los bordillos o sardineles drenantes, variando caudales y pendientes y definir las medidas a adoptar para aumentar la eficiencia hidráulica

Análisis del cambio en la recarga de acuíferos de la cuenca alta del rio Ariporo mediante el modelo de dos tanques de WEAP

Forero Buitrago, Gonzalo Alberto | 2022

La cuenca del río Ariporo se encuentra localizada al oriente colombiano, en el departamento de Casanare. Esta región en particular, ha tenido desastres ecológicos ocasionados por el clima, ejemplo de ello, uno sucedido en el año 2014 cuando ocurrió una fuerte sequía ampliamente divulgada por los medios de comunicación. Para poder plantear una solución a la problemática de la sequía, es necesario entender el funcionamiento del sistema hidrológico completo de la cuenca alta del rio Ariporo. Sin embargo, aunque es posible plantear un balance de entradas y salidas con los datos existentes de la base de datos del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia con sus siglas IDEAM, el modelo tendría una gran incertidumbre debido a que hay una ausencia de 13 años de datos de caudal, no se tiene información de evapotranspiración y los datos de estaciones de lluvia del IDEAM se encuentran ubicados por fuera de la cuenca. Esta ausencia de datos y la ubicación de las estaciones de lluvia fuera de los límites de la cuenca a estudiar, hace que sea necesario construir un modelo que permita utilizar datos de precipitación y evapotranspiración utilizando datos de reanálisis como los de ERA5, donde los parámetros de salida del modelo permitan analizar el comportamiento de la recarga de acuíferos relacionado a los datos históricos de flujo base. De acuerdo con lo anterior, se ha elaborado un diseño metodológico en tres fases relacionadas a continuación: • Obtener información hidrometeorológica de entrada para la herramienta WEAP y de sensores remotos para el análisis preliminar de la cuenca alta del rio Ariporo. • Construir un modelo hidrológico calibrado utilizando WEAP para la cuenca del rio Ariporo delimitada hasta el punto de medición de caudal del IDEAM. • Analizar el cambio en la recarga de acuíferos de la cuenca alta del rio Ariporo mediante el modelo de dos tanques de WEAP Al realizar un análisis de los resultados del modelo se pudo comprobar que las sequias extremas, como la registrada en el año 2014, fue ocasionada por una disminución en la lluvia. Según los datos arrojados por el modelo de dos tanques de WEAP, el tiempo del pico del hidrograma del flujo base se desplaza en tres meses con respecto al pico del hidrograma de lluvia. Este desplazamiento puede deberse al tiempo de recorrido o desplazamiento en el acuífero y en salir a la superficie. Se concluye, que después de un periodo de dos meses de ausencia de precipitación, se minimiza el aporte de flujo base al rio Ariporo. Al no existir aporte del flujo base ni lluvia para abastecer los sitios de abastecimiento de agua superficial, la sequía se vuelve extrema, situación que debe analizarse para planear estrategias de prevención de vulnerabilidad a la sequía. Si se logra planear usos del suelo en la cuenca, estableciendo proyectos productivos agropecuarios que maximicen la recarga de los acuíferos en la temporada de lluvia en sitios donde el tipo de suelo sea de granulometría media y gruesa para maximizar la infiltración según los mapas de suelos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).

Evaluación de metodologías de interacción suelo – estructura aplicadas a la acción simultánea de estructuras adyacentes para cimiento superficial

| 2022

Para cimientos superficiales, el análisis y diseño ha estado tradicionalmente ligado al uso de metodologías simplificadas, que aceptan la hipótesis de la variación de esfuerzos en el suelo, como comportamiento lineal elástico, asumiendo el cimiento como “rígido”, lo cual idealiza ambos medios; sin embargo, las presiones de contacto, dependen de diversos factores, los cuales son: El grado de rigidez de la fundación, la forma o disposición de la fundación, el tipo de suelo y la distribución de cargas aplicadas; cuando se consideran cimientos que, por factores externos relacionados a la ubicación del sitio, se tienen estructuras adyacentes con cercanía en líneas de lindero, pueden generar incremento en los esfuerzos, dando lugar a deformaciones. Para considerar la interacción suelo – estructura, se encuentra la metodología por el módulo de reacción del terreno o coeficiente de balasto, en el cual se involucra la respuesta del suelo, siendo simulado como una “cama de resorte”, el cual se fundamenta en el modelo de Winkler et al (1867), siendo usado por la ingeniería estructural, para el diseño de cimentaciones superficiales; como segundo mecanismo, se encuentra la modelación mediante elementos finitos, que permite incluir el comportamiento no elástico del suelo, bajo la modelación de una porción de suelo considerable bajo la cimentación planteada. En el presente trabajo se realizó el diseño estructural de las edificaciones, para tres sistemas estructurales diferentes (pórticos en concreto, muros de carga y mampostería estructural); se determinaron las dimensiones del cimiento como placa y teniendo en cuenta los parámetros geotécnicos de un suelo cohesivo de la ciudad de Bogotá, se llevaron a cabo las modelaciones por las dos metodologías de interacción suelo – estructura. De los modelos realizados en SAP 2000 y MIDAS GTS NX V20 2.1, se evaluaron los efectos de los esfuerzos y deformaciones en el suelo y cimiento, evidenciando que en edificaciones colindantes cargados de manera simultánea en el suelo, el comportamiento de las placas se verá reflejada como si fuera una sola cimentación; si una estructura es cargada inicialmente y posteriormente la otra, esta última refleja incrementos en los resultados de la primera cimentación; se comprueba que para el modelo de Winkler, para la condición de estructuras simultáneas, los resultados son conservadores; para el caso en el que se carga de manera posterior una edificación, la metodología por elementos finitos, refleja el incremento de los esfuerzos y deformaciones de la edificación cargada inicialmente, no considerando este efecto el modelo de Winkler.

Comportamiento sísmico de edificios de muros delgados de concreto reforzado, una revisión de literatura

Daza Rodríguez, Cesar Mauricio. | 2022

Los muros estructurales en concreto reforzado (CR) son uno de los elementos de resistencia a cargas laterales más comunes en edificaciones de concreto reforzado y se caracterizan por proporcionar alta rigidez cuando se someten a cargas en su plano. Para garantizar un adecuado comportamiento de acuerdo con los niveles de desempeño propuestos por las normativas, este elemento debe responder a las solicitaciones sísmicas con suficiente ductilidad y capacidad de disipación de energía, de tal forma que cualquier modo de fallo que pueda afectar su comportamiento debe ser impedido hasta que se alcance el nivel de desempeño deseado.

Guía metodológica para el diseño de sistemas de drenaje superficial en vías urbanas de bajo tráfico y aplicación a un caso de estudio

Cuadros López, Karla Patricia. | 2022

En el documento “GUÍA METODOLÓGICA PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE SUPERFICIAL EN VÍAS URBANAS DE BAJO TRÁFICO Y APLICACIÓN A UN CASO DE ESTUDIO” se presenta el planteamiento de una guía metodológica completa y práctica para el diseño de los sistemas de drenaje superficial en vías urbanas de bajo tráfico incluyendo un análisis de normatividad vigente y la aplicación a un caso de estudio. De acuerdo con lo anterior y como procedimiento previo al planteamiento de la guía, se realizó un análisis comparativo de las diferentes normas de diseño de sistemas de drenaje superficial de las empresas de servicios públicos de las principales ciudades de Colombia, con base en una serie de criterios definidos y usando una matriz de comparación. El alcance de la comparación fue enfocado a los sistemas de drenaje superficial con el uso de sumideros. Esto con el fin de identificar los criterios de diseño utilizados por las normas de las empresas de servicios públicos del país y de esta forma, realizar una propuesta que unifique criterios nacionales e internacionales y permita un análisis general que utilice las consideraciones de las diferentes regiones y de organizaciones referentes del exterior. Adicionalmente, dentro del análisis se incluyen documentos internacionales con el fin de identificar los criterios utilizados fuera del país y adoptar aquellos que se consideren apropiados. Luego de plantear la guía metodológica se realizó la aplicación a un caso de estudio con el fin de verificar su validez.

Determinación de la amenaza por flujo de detritos en la cuenca de la quebrada Estaquecá

Cerquera Pedraos, Leydy Caterine. | 2022

El flujo de avalanchas es uno de los desastres naturales más importantes en nuestro país, pues a lo largo del territorio colombiano se ha evidenciado la ocurrencia de eventos de gran magnitud, provocando la pérdida de vidas humanas y pérdidas económicas; uno de estos casos es la quebrada Estaquecá, localizada en el piedemonte llanero sobre en el municipio de Quetame, la cual ha evidenciado en las últimas tres décadas una fuerte actividad de este fenómeno, afectado la infraestructura vial de la zona. Para un mejor entendimiento de los eventos ocurridos en la quebrada Estaquecá, en el presente documentos se realiza un análisis multitemporal para evaluar los deslizamientos ocurridos y la evolución de la cuenca. Así mismo, se realiza una caracterización hidrológica para identificar el comportamiento de la cuenca de acuerdo con sus parámetros morfométricos y las condiciones de precipitación de la zona. Adicionalmente, se analizan las relaciones de lluvia antecedente y la lluvia de los eventos donde ocurrieron avalanchas, con el fin de establecer un nivel umbral para la generación de flujos de detritos en la cuenca. En cuanto a la determinación de la susceptibilidad, ésta se establece de acuerdo con el método estadístico bivariado por pesos de evidencia, el cual requiere como insumo un inventario de deslizamientos y una serie de mapas con los factores condicionantes a evaluar, para de esta manera establecer una correlación con el desarrollo de movimientos en masa en la zona. Luego de establecidas las zonas con susceptibilidad alta a deslizamientos en la cuenca, se procede a modelar cómo estas áreas se propagan sobre el cauce, para lo cual se hace uso del modelo DebrisDice que simula una serie de caminos aleatorios (Montecarlo), para luego generar las trayectorias finales del flujo mediante su probabilidad.

L’amélioration du principe constructif des façades à ossature bois - Bureau d’étude - SIMONIN SAS

González Niño, Jackelin Andrea | 2021

Etant actuellement en cinquième année de ma formation filière Génie Civil au sein de l’Ecole Nationale d’ingénieurs de Saint-Etienne, je devais effectuer lors du second semestre de mon année scolaire une période industrielle en entreprise. Ce stage a donc pour but de nous faire découvrir la partie amélioration continue et optimisation d’outils que peut comporter le métier d’ingénieur civil (que ce soit en bureau d’études structure, méthodes, contrôle, etc. Ou même sur chantier). Il intervient après mon premier stage qui a été réalisé sur chantier en tant qu’assistante maitre d’oeuvre sur un ensemble de résidences à Clermont Ferrand pour une durée de trois mois. Pour cette deuxième expérience de 15 semaines, j’ai choisi de changer de sujet et de travailler dans le bureau d’études dessin, un secteur neuf me permettant de mettre en correspondance ce que j’avais pu apprendre lors de ma formation reçue à l’école et les différents projets réalisés, ainsi que par rapport aux structures en bois et à l’environnement. J’ai eu l’opportunité d’effectuer mon stage au sein de la société SIMONIN, dans le bureau d’études de dessin et de calcul. Au travers de ce rapport, je souhaite rendre compte des apports de cette période industrielle. J’effectuerai dans un premier temps une présentation du groupe SIMONIN. Dans un second temps, je détaillerai les missions qui m’ont été confiées tout au long de ces 15 semaines passés en entreprise. Pour terminer, je conclurai avec un bilan personnel de ce stage.

Análisis y evaluación de alternativa en concreto avanzado para la rehabilitación de un puente peatonal o vehicular

Cruz Cruz, Claudia Janeth | 2022

Con el paso de los años los retos en la ingeniería han venido transformándose, día a día se buscan materiales con avanzadas características mecánicas que permitan construir lo que años atrás se hubiese considerado imposible, llegando a innovar y con ello a inventar nuevos materiales o modificar los existentes con el fin de lograr un mejor desempeño ante las solicitaciones de carga y esfuerzos a los que se ven sometidos durante su vida útil. Un ejemplo de lo anterior es el concreto, un material que se ha venido reinventando para garantizar un buen desempeño ante condiciones específicas como son: ambientes agresivos, temperaturas altas, limitaciones constructivas, entre otros escenarios que han impulsado la investigación y desarrollo de tecnologías como los concretos de Ultra alta prestaciones (UHPC) y ultra altas prestaciones reforzados con fibras (UHPRFC), materiales que gracias a una cuidadosa dosificación y modificación en sus componentes han permitido lograr características mecánicas muy superiores en comparación con un concreto convencional tales como: mayor resistencia a esfuerzos de compresión, flexión y tracción, incremento de la rigidez, un comportamiento dúctil y notoria mejora en durabilidad. El desarrollo de estas nuevas tecnologías representa un avance en la ingeniería y aumenta las posibilidades en la selección de alternativas permitiendo escoger la que mejor se adapte según sea las condiciones técnicas, económicas, ambientales, entre otras. Particularmente, los UHPC y UHPRFC han recibido distintos usos que van desde la construcción de nuevas obras, hasta la reparación o mantenimiento de estructuras existentes. Específicamente, a lo largo del presente escrito se busca plantear una alternativa de rehabilitación para del puente La Libertad, el cuál fue reconstruido en el año 2005 y en el último informe de inspección principal realizada por el Sistema de Administración de Puentes de Colombia (SIPUCOL) presentó una serie de patologías que dieron lugar a unas actividades de obra para la rehabilitación del puente en el 2015, con el propósito de prolongar la vida útil de este. Es importante recordar que los puentes son obras de infraestructura que tienen un alto impacto económico y social, pues permiten salvar depresiones y obstáculos facilitando la movilización de personas y mercancías, reduciendo tiempos, costos y aumentando el potencial económico de una población. Adicionalmente, es importante hacer énfasis en realización de actividades de mantenimiento a este tipo de estructuras, así como la planeación y ejecución de obras de rehabilitación que permitan reparar patologías para llevar la estructura a condiciones de durabilidad, resistencia y funcionamiento similares o superiores a las iniciales, con lo que se busca alargar la vida útil, teniendo un impacto favorable a nivel económico y ambiental.

Modelo para la recolección y aprovechamiento de desechos cortopunzantes con riesgo biológico o infeccioso generados en los hogares de Bogotá por pacientes con diabetes bajo las metodologías de Design Thinking y Systemic Design

Perdomo Castañeda, Lizeth Viviana. | 2022

La disposición de los residuos cortopunzantes con riesgo biológico e infeccioso generados en los hogares de la capital colombiana representan un problema de contaminación en términos ambientales y sanitarios debido a que no se desechan con los cuidados y precauciones que se deben tener en el manejo de este tipo de residuos, es decir, van directamente a relleno sanitario sin ningún tratamiento previo para la eliminación de microorganismos y patógenos los cuales pueden infectar a otras personas que tengan contacto con ellos. Se estima que en Colombia tres de cada cien personas tienen diabetes mellitus (Bautista, 2020), el dato real es mucho más alto ya que la gran mayoría de personas no saben que sufren de esta enfermedad hasta que aparecen los síntomas. En Bogotá, la diabetes se encuentra dentro de las 10 enfermedades con mayor mortalidad entre los 30 y 70 años (Bautista, 2020). El tratamiento principal de la diabetes consiste en mantener controlados los niveles de azúcar mediante dieta, medicamentos orales e insulina, la cual es administrada con agujas cortas y delgadas de acero inoxidable o usando una bomba de insulina. La normativa colombiana establece en el Decreto 1076 de 2015 y en la Política ambiental para la gestión integral de residuos peligrosos 2005 – 2018 que primero se debe disminuir la generación de los residuos, pero una vez generados se debe buscar su aprovechamiento. Adicionalmente, los residuos peligrosos deben tener una gestión previa a la disposición o, en su defecto, almacenarlos en celdas de seguridad. Teniendo en cuenta la problemática presentada se propone un modelo usando la metodología Design Thinking para la recolección y aprovechamiento de los residuos cortopunzantes con riesgo biológico o infeccioso generados en Bogotá por pacientes que requieran insulina. La metodología se complementa con la implementación de Systemic Design. El modelo resultado de la investigación presenta diferentes parámetros que dan respuesta a las necesidades de los usuarios y tiene en cuenta a los stakeholders durante todas las etapas de la metodología lo cual le aporta valor al estudio y se ve reflejado en el diseño final.

Análisis de las metodologías utilizadas para evaluar la relación entre los sistemas de transporte y la equidad de género.

Novoa Urrego, Stephany | 2022

El estudio de la inclusión de la perspectiva de género en el transporte, se ha centrado en los contextos urbanos, en diagnosticar las condiciones de inseguridad y los impactos en los viajes de las mujeres. Sin embargo, pocos estudios identifican las tendencias del análisis de la relación género y transporte que son altamente importantes para los procesos de planificación. El objetivo de este trabajo es identificar que metodologías se utilizan para analizar la anterior relación y que campos de estudio se han desarrollado más en los últimos años. Para ello, se realizó un análisis bibliométrico que identificó cinco clústeres y que mostró la importancia de usar metodologías mixtas a la hora de evaluar los comportamientos de los desplazamientos según el género.

Modelación física en centrífuga geotécnica de un suelo mejorado con columnas de suelo-cemento: aplicación terraplén.

Delgadillo Otálora, Liliana Camila | 2022

Existe muy poca investigación en modelación física a escala reducida en centrífuga geotécnica sobre cómo modelar un suelo blando mejorado con columnas suelo-cemento sobre el cual se construirá un terraplén y observar las diferencias entre el efecto de la falla del terraplén del suelo con mejoramiento y del suelo sin mejoramiento.

Evaluación de metodologías de interacción suelo – estructura aplicadas a la acción simultánea de estructuras adyacentes para cimiento superficial.

Camacho Angarita, Liliana | 2022

Para cimientos superficiales, el análisis y diseño ha estado tradicionalmente ligado al uso de metodologías simplificadas, que acepta la hipótesis de la variación de esfuerzos en el suelo, como comportamiento lineal elástico, asumiendo el cimiento como “rígido”, lo cual idealiza ambos medios; por ello, es necesario considerar la interacción suelo-estructura, la cual, en el presente documento se evalúan las metodologías bajo el modelo de Winkler y modelación mediante elementos finitos, considerando el problema de la acción de estructuras adyacentes cargadas simultáneamente para placa de cimentación, considerando tres sistemas estructurales (pórticos en concreto, muros de carga y mampostería estructural, para un edificio de 5 pisos); de lo cual se evidenció que en edificaciones colindantes cargados de manera simultánea en el suelo, el comportamiento de las placas se verá reflejada como si fuera una sola cimentación y si una estructura es cargada inicialmente y posteriormente la otra, esta última refleja incrementos en los resultados de la primera cimentación; se comprueba que para el modelo de Winkler, para la condición de estructuras simultáneas, los resultados son conservadores, para el caso en el que se carga de manera posterior, la metodología de Winkler no refleja el incremento de los esfuerzos y deformaciones de la edificación cargada inicialmente, siendo la modelación por elementos finitos, la más acertada

Reservoir Operation Optimization to Reduce the Pollution in Lempa River

Montejo Diaz, Fernando Enrique | 2022

At the Torogoz treatment plant in El Salvador, there was a proliferation of algae whose main origin was the Güajoyo reservoir upstream. This thesis aims to reduce the amount of pollutants in the reservoir through a genetic algorithm that allows optimizing the operation of the reservoir.

Analysis and Classification of Water Distribution Network

Garzón Useche, Laura Viviana | 2022

Durante décadas, establecer y mantener una gestión adecuada en una distribución de agua WDS sistema ha sido un desafío para los profesionales del agua. En respuesta, conceptos como el Distrito Han surgido áreas de medición (DMA). Su aplicación ha sido uno de los mejores métodos para mejorar el rendimiento de los sistemas de distribución de agua. Sin embargo, aún existen importantes limitaciones para implementarlo en casos reales. El objetivo de esta investigación es asociar más de 600 redes modelo con más de 35 características para encontrar relaciones entre las principales características y los diseños DMA. El enfoque propuesto consta de 4 pasos: primero, el creación de 600 redes modelo a través de EPANET y la herramienta de optimización GONDWANA. En segundo lugar, el desarrollo de una caracterización integral de la red en términos de métricas hidráulicas, de calidad del agua, seguridad del agua, económicas y topológicas, entonces estas son extraídas de las redes modelo creadas previamente. En tercer lugar, los componentes principales y el se analizan e identifican los patrones de desempeño de las características. Cuarto, los diseños DMA de 60 redes tomadas del paso 1 utilizando GODWANA. Quinto, integración del paso 3 con el paso cuarto para encontrar la relación entre las características y el diseño de las DMAs.

Determinación de rendimientos de mano de obra de actividades menores de cimentación y estructura que sirvan de referencia para el adecuado cálculo de mano de obra en la elaboración de presupuestos y de la duración de las actividades en programación de futuras obras de edificaciones

Becerra Alvarado, Breydi Santiago | 2022

Esta investigación se llevó a cabo para obtener una base de datos de rendimientos de mano de obra confiables. Debido a que uno de los procesos de gran importancia en el proceso de construcción resulta de una correcta evaluación de los rendimientos de mano de obra y equipos, pues éstos determinan la posibilidad de calcular adecuadamente los costos de mano de obra y la correcta determinación de la duración de las actividades menores, que desde luego con base en su interrelación permite el cálculo adecuado de la duración del proyecto. En este trabajo se explica un planteamiento metodológico para la obtención de consumos y rendimientos de mano de obra y se proporcionan a conocer los resultados logrados en esta investigación que van a poder como parámetro para una futura evaluación

Use of SPI and hydrological modelling to analyse the climate change effects on droughts: case study of the Jiet catchment in Romania

Beltran Mora, Cindy Dayana | 2022

Drought events are a worldwide phenomenon, their impacts and consequences, however, vary based on the characteristics of the region where they occur. The main consequences derived from extreme dryness are the reduction of cropping areas and runoff, lower rates of percolation for groundwater recharge, and scarcity of water used for different purposes. To estimate present and future droughts due to climate change, analysis was done using the Standardized Precipitation Index (SPI), and a hydrological model in HEC-HMS, covering time frames between 1990-2020; 2020-2050 and 2070-2100 in the Jiet river basin, Romania. The SPI and HEC-HMS model were set up, calibrated and validated with information of physical characteristics, discharge, historical and projected meteorological data available for the catchment. SPI analysis was calculated for time scales of 3, 6, 12 and 24 months, which represented the estimation of meteorological, agricultural and hydrological droughts. HEC-HMS model was used only to evaluate and estimate hydrological droughts. Results obtained from both analyses allowed to estimate the number of events, periods of occurrence, duration, and severity of the different types of droughts events. SPI results showed a total of 28 meteorological droughts, 14 agricultural droughts, and 7 hydrological droughts for past scenarios. For mid-century and end-century scenarios, the increment of droughts compared with past scenarios was between 10% and 17% for meteorological droughts, 71% and 100% for agricultural droughts, and for hydrological droughts the number of events where two or three times increased. Hydrological estimated droughts simulated with HEC-HMS were 9 for past scenarios, 19 for mid-century scenario and 26 for the end-century scenario. Duration and severity were also incremented for each projected scenario. Droughts have a high probability to become more common and regular on the catchment, causing impacts in different sectors based on the type of drought. The results of this research, are the first step for estimation, assessment and analysis of the events in the Jiet due to climate change in the future. Keywords: Drought, SPI, HEC-HMS, estimation, Meteorological, agricultural, hydrological, drought index.