Browsing by Author "Madera Sierra, Ingrid Elizabeth"

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    Determinación del desempeño de una edificación de muros delgados en concreto reforzado aislada sísmicamente en la base
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2023) Cuesta Mosquera, Sebastián; Bernal Álvarez, Santiago; Madera Sierra, Ingrid Elizabeth; Cundumí Sánchez, Orlando
    Los sistemas constructivos han cambiado a lo largo de la historia y se encuentran siempre en constante desarrollo y adaptación a nivel mundial; Colombia no ha sido la excepción y ha experimentado una transición en el uso de diferentes métodos constructivos a través de los años. Con el fin de reducir costos y tiempo en la construcción de edificios residenciales, se han implementado los muros delgados en concreto reforzado (MDCR) en muchas zonas del país como una alternativa muy practica en las últimas décadas. Teniendo en cuenta distintas investigaciones, como la realizada por el CEER (Colombian Earthquake Engineering Research Network), se evidencia un desempeño limitado de este tipo de estructuras ante amenazas sísmicas considerables, debido a que, la capacidad de rotación inelástica de este sistema es limitada, al igual que su capacidad de disipación de energía, para espesores reducidos, entre 10 y 15 cm, que no presentan el suficiente confinamiento. Por problemáticas como esta, en los últimos años se han venido desarrollando distintas tecnologías, una de ella son los aisladores sísmicos de base que permiten reducir la transferencia de energía sísmica de la tierra al edificio durante un sismo, lo cual implica mejorar el desempeño de los muros evitando daños estructurales que pongan en riesgo la integridad de las personas. Dicho lo anterior, en este trabajo de grado se analizarán edificios con el sistema constructivo de MDCR aislados sísmicamente en la base. Para esto, se planteará un sistema de aislamiento sísmico con el cual se diseñarán los edificios en el rango elástico (análisis lineal); posteriormente, se realizará un análisis estático no lineal evaluando el desempeño y nivel de daño de las estructuras estudiadas; y, por último, se determinará la viabilidad del uso de aisladores sísmicos de base en este tipo de edificaciones.
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    Evaluación de la incidencia técnico-económica del uso de aislamiento sísmico en el diseño de tanques elevados
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Forero Vélez, Oscar Daniel; Madera Sierra, Ingrid Elizabeth; Gómez Pizano, Daniel
    Los tanques de almacenamiento elevados son usados por la industria y la comunidad en diversos campos y constituyen parte de la infraestructura esencial; deben permanecer funcionales durante y después de un evento sísmico para asegurar el suministro en los sistemas contra incendios y evitar el cese del servicio público. La necesidad de encontrar una forma más económica de aumentar el nivel de desempeño y reducir los costos asociados a la rehabilitación y construcción de tanques elevados nuevos se relaciona con los recursos nacionales que pueden ser optimizados para lograr un mayor alcance para la población que requiere de una inversión en este tipo de infraestructura. En este trabajo se evaluó la utilización del aislamiento sísmico en tanques elevados nuevos en Colombia, con el propósito de determinar la incidencia técnica y de costos en la estructura. Para esto, se trabajó con un caso de estudio, resultado de la indagación sobre la tipología estructural más usada en Colombia, realizando su diseño convencional y su diseño aislado, según las normativas vigentes; se determinó el nivel de daño para cada caso y se realizó una comparación técnica y económica entre ambos diseños. Para el caso aislado, se realizó un análisis con dispositivos Lead Rubber Bearing (LRB), High Damping Rubber Bearing (HDRB) y Unbounded Fiber Reinforced Elastomeric Isolator (U-FREI), y se estudiaron dos alternativas para la ubicación de estos, en la interfaz tanque-pórticos, y en la base. Los resultados de este trabajo mostraron la necesidad de realizar aclaraciones de la Normativa Colombiana NSR-10 con respecto al diseño de estas estructuras. Además, se demostró la disminución de las cantidades de materiales en el acero de refuerzo y volúmenes de concreto al usar aislamiento sísmico, así como el aumento del nivel de desempeño y reducción del daño sobre los elementos de concreto. Adicionalmente, se escogió la metodología de interacción fluido-estructura simplificada de otros autores que mejor representara el comportamiento dinámico del sistema.
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    Impacto económico de la implementación de aisladores sísmicos de bajo costo para la mitigación del riesgo en puentes preesforzados nuevos y existentes
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Gómez Restrepo, Manuela; Madera Sierra, Ingrid Elizabeth
    En el presente documento se detalla el procedimiento y análisis realizado para el desarrollo del trabajo de grado, prerrequisito para obtener el título de Magíster en Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. El trabajo se centró en la evaluación del impacto económico de la implementación de aisladores sísmicos de bajo costo para la mitigación de riesgo en puentes preesforzados, tanto nuevos como existentes, de la red vial del Valle del Cauca. El proyecto se desarrolló mediante un estudio de caso de un puente existente, el cual fue repotenciado con metodologías convencionales de diseño y comparado con una repotenciación implementando aisladores fibro-reforzados sin conexión (U-FREIs) de bajo costo. Además, se presentó una propuesta de diseño estructural para un nuevo puente, utilizando tanto metodologías convencionales como U-FREIs de bajo costo. Las comparaciones se realizaron en términos de costos directos, cuantificados a partir de volumetrías y cuantías de refuerzo.
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    Mejoramiento del comportamiento mecánico de aisladores sísmicos de caucho reciclado modificando el refuerzo y la adherencia entre capas
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Rivas Ordoñez, Faider Sebastián; Madera Sierra, Ingrid Elizabeth; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
    El aislamiento sísmico constituye una estrategia de diseño estructural destinada a mitigar o minimizar los daños provocados por los movimientos telúricos, logrando la disipación controlada de la energía generada por los terremotos mediante el empleo de dispositivos de aislamiento sísmico, reforzados con materiales rígidos como el acero (conocidos como SREI) o flexibles como las fibras (FREI) (Naeim y Kelly, 1999). Es así, que la implementación de refuerzos flexibles en los aisladores ha introducido mejoras significativas en términos de reducción de costos y peso, lo que ha resultado en una mayor accesibilidad y facilidad en el proceso constructivo de las estructuras (B. Y. Moon et al., 2002). Dentro de esta categoría, las fibras emergen como elementos de particular interés, ya que cada una de ellas presenta características específicas que las hacen apropiadas para su estudio y aplicación en el campo de la ingeniería estructural. Ejemplos comunes de fibras utilizadas con frecuencia incluyen las de vidrio, carbono y nylon, seleccionadas debido a sus propiedades mecánicas como alto módulo de elasticidad, usos específicos en construcción y su costo de adquisición (Russo et al., 2013). En particular, los dispositivos con este tipo de refuerzo, que se caracterizan por su mayor flexibilidad y exhiben una rigidez vertical similar a la de los SREI, contribuyen a una reducción del abombamiento lateral del elastómero, haciendo que el aislador tenga deformaciones limitadas ante las cargas de compresión (Strauss et al. 2014). Particularmente en Colombia, investigaciones recientes han evidenciado el desarrollo de FREIs empleando fibra de poliéster, según un estudio conducido por Losanno et al. (2019). Este estudio ilustra que, al usar dicho refuerzo, se obtuvo una rigidez tanto en la dimensión vertical como horizontal comparable a aquella proporcionada por la fibra de carbono, pero con un coste significativamente menor. No obstante, cuando esta fibra de poliéster se incorporó en prototipos de aisladores sísmicos con una matriz de caucho reciclado, las propiedades mecánicas, tanto verticales como horizontales, evidenciaron una disminución, tal como fue reportado por Ortega et al. (2023).