Browsing by Author "Madera Sierra, Carlos Alberto"

Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Evaluación de vulnerabilidad sísmica de estructuras especiales mediante métodos lineales y no lineales: caso de estudio, Hospital San José de Túquerres
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Pantoja Ortega, Andrés Felipe; Soto Posso, Jerson Samir; Madera Sierra, Carlos Alberto
    Los hospitales merecen una consideración especial en la mitigación de desastres debido a su papel fundamental en la atención médica, especialmente durante emergencias sísmicas. Esta investigación evalúa la vulnerabilidad sísmica del “Hospital San José de Túquerres”, ubicado en una zona de amenaza sísmica alta del departamento de Nariño, Colombia. La edificación cuenta con más de 70 años de antigüedad y presenta deficiencias estructurales propias de su época de construcción, por lo que se considera necesario verificar si cumple con los requisitos de la norma sismorresistente NSR-10 la cual rige los diseños de estructuras en la actualidad. El estudio se desarrolló en tres etapas: La primera etapa consistió en realizar un diagnóstico patológico mediante inspección visual y ensayos no destructivos (esclerometría y ferroscan) para caracterizar materiales y elementos estructurales. En la segunda etapa se elaboraron dos modelos matemáticos en los softwares ETABS y MIDAS Gen, aplicando métodos de análisis lineales (análisis modal espectral) y no lineales (análisis Tiempo-Historia por fibras), incorporando condiciones reales de rigidez, geometría y cargas. En la etapa final, se evaluó el comportamiento estructural mediante el cálculo de índices de sobreesfuerzo (IS) y flexibilidad (IF), derivas, desplazamientos y niveles de desempeño. Se evidenció un nivel alto de vulnerabilidad sísmica, especialmente en el análisis lineal, donde varios elementos no cumplen con los requisitos mínimos de la norma. El análisis no lineal permitió observar un comportamiento más detallado de los elementos estructurales ante demandas sísmicas, identificando plastificación progresiva y rotaciones plásticas dentro de los límites permisibles. Los resultados muestran que muchos de los elementos estructurales con un índice de sobreesfuerzo mayor al límite permitido por la norma (calculados por el análisis modal espectral lineal y verificados con el análisis Tiempo-Historia no lineal) presentan un nivel de desempeño adecuado a someter la misma estructura al análisis Tiempo- historia. Esto demuestra que varios de estos elementos aún conservan un comportamiento aceptable después de someterse a una demanda sísmica, lo que permite reducir la necesidad de intervenciones estructurales. Se concluye que el Hospital San José de Túquerres presenta deficiencias relevantes que comprometen su seguridad estructural y funcional, y se proponen soluciones preliminares de reforzamiento como el encamisado con concreto o acero.
  • Thumbnail Image
    Item
    Modelado de paneles de concreto reforzado sometidos a cargas dentro y fuera del plano
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Bolaños Cerón, Sebastián; Madera Sierra, Carlos Alberto
    Este trabajo presenta la modelación numérica de paneles de concreto reforzado (CR), elementos estructurales que forman parte de sistemas de muros interconectados en infraestructuras industriales tales como centrales nucleares, plataformas marítimas y plantas de tratamiento de agua, sometidos a diferentes combinaciones de carga. Se analizan tres series experimentales: SM, SE y PV, representativas de condiciones de carga dominadas por axial–flexión, cortante flexión y cortante–axial, respectivamente. La modelación se realiza mediante el software Abaqus, utilizando elementos tipo layered composite shell (LCS) y los modelos constitutivos de Daño Plástico del Concreto (CDP), Fisuración Difusa (SMC) y Falla Frágil del Concreto (BFC). Los resultados numéricos se comparan con datos experimentales, evidenciando que los modelos desarrollados reproducen el comportamiento estructural a lo largo de toda la simulación, manteniendo el nivel de precisión en tres fases fundamentales: agrietamiento, fluencia y capacidad última. En la etapa inicial de fisuración, los errores relativos promedio se ubicaron entre el 3.44 % y el 7.05 %; durante el inicio de la fluencia del acero, las diferencias estuvieron entre el 3.76 % y el 4.75 %; y en la capacidad resistente última, los modelos reportaron errores promedio entre el 0.31 % y el 3.40 % para las tres series. A partir de este proceso de calibración, se proponen lineamientos prácticos para la construcción de modelos numéricos no lineales, consolidando una base técnica validada y repetible. Esto permite su futura aplicación en la simulación avanzada de paneles de concreto reforzado para estructuras industriales sujetas a solicitaciones multiaxiales complejas.