Maestría en Ingeniería Civil

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Análisis de la generación de residuos de construcción y demolición (rcd) en un proyecto institucional: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2019) Marín Orrego, José Alexander; Otálvaro Calle, Iván Fernando;
El crecimiento de la población mundial ha traído consigo múltiples desafíos, en lo referente a la conservación del planeta como una casa común, problemas como el acceso al agua potable, la seguridad alimentaria y la gestión de residuos sólidos constituyen los mayores retos de la actualidad. De acuerdo con Minambiente (2019), en Colombia los residuos de construcción y demolición (RCD), constituyen en promedio el 40% de los residuos sólidos, y la producción media de RCD es de 22’270.338 ton. En Colombia, esta preocupación se ha tornado prioritaria por ello, hace aproximadamente dos años se expidió la Resolución 0472 de 2017 que tiene como objeto la gestión integral de los RCD por parte de los actores que intervienen en la construcción, transporte, reaprovechamiento y disposición final de residuos. Tal vez, lo más destacado de esta resolución son las metas de aprovechamiento, que van desde el 2 al 30% del peso total de los materiales empleados en obra. El presente trabajo se suscita a partir de esta meta, y tuvo como objeto la medición exhaustiva en obra de la generación de RCD, tomando para ello un estudio de caso de una construcción de un colegio de 3.331 m2. Fue estudiada la producción de residuos durante aproximadamente un año, haciendo separación para cuantificar cada tipo y relacionarlo con la actividad de obra que lo genera. La generación total de residuos fue de 0,41 m3/m2 y de 317 kg/m2. El mayor desperdicio fue del 13,8% en los ladrillos de arcilla, y del 4% en promedio para todos los materiales. La máxima cantidad de material aprovechable como material de construcción fue del 11% del peso total de los materiales y equivale al 64% de todos los residuos. Se determinó que la generación de residuos está asociada a varios factores, entre ellos el sistema constructivo empleado en cada proyecto (tipo de fachada, estructura, cimentación, tipos de acabados) así como el tamaño de los espacios de cada proyecto en particular.
Análisis de las alternativas de aprovechamiento de agregados reciclados derivados de RCD en obra
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Devia Agudelo, Jazmine Adriana; Otálvaro Calle, Iván Fernando
El aumento poblacional en un país trae consigo crecimiento en el sector de la construcción, acelerando la demanda de vivienda e infraestructura pública causando a su vez un incremento en el uso de recursos naturales, además del incremento en la generación de residuos de construcción y demolición (RCD). Para un número importante de países en américa latina, este tipo de residuos no son valorados y terminan reduciendo la capacidad de rellenos sanitarios, en vertederos irregulares y con mala disposición generando una serie de problemas ambientales y sociales. Como respuesta a la problemática que traen los RCD, el gobierno de Colombia ha legislado poniendo metas de aprovechamiento, sin embrago, en muchas de las empresas de la construcción no hay conocimiento acerca de los posibles usos de agregados reciclados derivados de los RCD. En este trabajo se abordan dos posibles alternativas de aprovechamiento de los RCD, en un proyecto de construcción de viviendas de dos pisos en mampostería estructural. Inicialmente, son producidos agregados reciclados a partir de los residuos cerámicos (ARCe), además de producir material de relleno a partir de la separación del material de las excavaciones. Con estos nuevos materiales reciclados son evaluadas dos alternativas de aprovechamiento: i) reemplazo de agregados naturales en concretos, y ii) mezcla de ARCe y la parte final del geomaterial de excavación como nuevo material para relleno contra estructuras. El análisis del reemplazo de agregados grueso para concreto contempló la sustitución del 10, 20 y 40% del peso, fueron estudiadas propiedades en estado fresco y en estado endurecido para una mezcla con resistencia objetivo de 21 MPa, los resultados mostraron un incremento en la variabilidad de las propiedades y una reducción en la resistencia a la compresión conforme se incrementa la cantidad de reemplazo, lo que limita el uso de estos nuevos concretos a elementos de urbanismo o no estructurales. Las mezclas del suelo y ARCe fueron estudiadas en función de la resistencia a la compresión simple, los resultados mostraron que la mezcla con ARCe mejora la trabajabilidad en la compactación y produce en general un material con características de rigidez mejores a las del suelo original. De forma complementaria, se evaluó el impacto ambiental en función de la huella de carbono, los resultados mostraron que la sustitución permite reducir las emisiones totales.
Análisis del comportamiento de muros en bahareque de tierra ante cargas horizontales
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Cristancho Barrios, Karol Julieth; Otálvaro Calle, Iván Fernando
Este estudio investiga el comportamiento estructural de los muros de tierra de bahareque, un sistema de construcción tradicional de Colombia, específicamente del surocciodente colombiano, departamento del Valle del Cauca, municipio de Jamundí, comunidad La Estrella. Los muros de bahareque, compuestos por guadua o marcos de madera rellenos con mezclas de tierra, han demostrado una considerable resiliencia en zonas sísmicas debido a su naturaleza liviana y flexible. A pesar de su uso generalizado en estas comunidades, existen datos científicos limitados sobre su desempeño sísmico bajo cargas horizontales cíclicas en el plano. Esta investigación busca bordar esta brecha mediante la evaluación experimental del comportamiento sísmico de cinco modelos de muros, utilizando diferentes combinaciones de materiales de relleno de guadua, madera y tierra. La metodología siguió cuatro fases principales: visitas de campo para documentar las técnicas de construcción tradicionales, caracterización del material, pruebas de prototipos bajo cargas cíclicas y análisis del comportamiento mecánico. Se determinaron las propiedades clave del material, incluida la resistencia a la compresión y el módulo de Young, junto con las propiedades mecánicas y físicas del material de relleno, que incorporaba fibras naturales. Se realizaron pruebas cíclicas en cinco prototipos de muros, con diversas configuraciones de entramados de guadua y madera, tanto con cómo sin relleno de tierra. Los muros fueron sometidos a cargas horizontales en el plano para evaluar su capacidad de deformación, disipación de energía y mecanismos de falla. Los resultados indicaron que los muros con relleno de mezcla de tierra, específicamente las configuraciones GSHS (marco de guadua con franjas horizontales de guadua y relleno de mezcla de tierra) y TSHS (marco de madera con franjas horizontales de guadua y relleno de mezcla de tierra), demostraron el mejor desempeño sísmico, con una deriva del 4 % y 7.9 %, resistencias que oscilaron entre 6,4 y 6.7 kN. El estudio concluye que los muros de bahareque, particularmente aquellos que incorporan mezclas de tierra, exhiben alta resiliencia bajo condiciones sísmicas y brindan una construcción sustentable.
Análisis del comportamiento mecánico de los aisladores sísmicos de bajo costo expuestos a condiciones medioambientales
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Lemos Micolta, Erika Daniela; Cundumí Sánchez, Orlando
En Colombia, los aislantes elastoméricos no adheridos reforzados con fibras de bajo costo hechos de caucho natural (UN-FREI) y caucho reciclado (UR-FREI) han surgido como una solución para reducir los daños en estructuras de baja altura durante los terremotos. Sin embargo, no se ha estudiado suficientemente su comportamiento frente a la degradación ambiental causada por factores como el dióxido de carbono, agua salada, humedad relativa y radiación UV. Estos agentes pueden comprometer las propiedades mecánicas del caucho, afectando su capacidad para disipar energía. Este estudio evaluó el comportamiento de los aislantes en diferentes condiciones ambientales mediante la caracterización inicial del caucho, ensayos mecánicos sobre prototipos a escala reducida expuestos a ambientes controlados y el análisis sísmico de una estructura aislada. Se determinaron factores de modificación (λae,max y λae,min) que reflejan el efecto del cambio en las propiedades de los aisladores en el comportamiento estructural. Los resultados mostraron que la edificación con aisladores de UN-FREI y UR-FREI, presentan mayores derivas, cortantes basales e indices de sobreesfuerzos con λae,max. Esto pone de manifiesto la necesidad de realizar ensayos sobre los aisladores para determinar factores de modificación que reflejen el efecto de las condiciones ambientales sobre las estructuras a lo largo de su vida útil.
Análisis experimental de las propiedades mecánicas del concreto de alta resistencia fabricado con agregados reciclados de concreto
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Diosa Arenas, Juan Sebastián; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
En Colombia, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible estipuló que a partir del año 2018 entraba en vigencia la Resolución No. 0472 de 2017, que reglamenta la gestión integral de los residuos provenientes de las actividades de construcción y demolición (RCD). Esta normativa fija las metas de aprovechamiento de los RCD en función del peso de los materiales utilizados en obra. En este contexto, esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto del remplazo parcial del agregado grueso natural por Agregado Reciclado de Concreto (ARC), en las propiedades mecánicas del Concreto de Alta Resistencia (CAR). Para alcanzar los objetivos planeados, se desarrolló una metodología experimental compuesta por cinco etapas, que incluye: la selección de los Residuos de Concreto (RC) y posterior producción del ARC, la caracterización de los materiales utilizados, la fabricación de los concretos con diferentes contenidos de ARC (0, 10, 20 y 40%), la determinación de las propiedades en estado fresco y endurecido de dichos concretos y, finalmente, el análisis de los resultados. Se concluyó que los ARC cumplen con las especificaciones de la normativa colombiana para agregados y que es posible la fabricación de concretos de alta resistencia. Además, la incorporación del agregado reciclado tuvo un efecto positivo en las propiedades mecánicas y las relacionadas a durabilidad de los concretos, siendo que el remplazo parcial del 40% de ARC en relación al peso del agregado grueso, presentó el mejor desempeño. De esta manera, se viabiliza el uso de este residuo como material de construcción, lo que impacta positivamente al medio ambiente, al disminuir la explotación de los recursos naturales no renovables
Análisis no lineal de estructuras aporticadas de uso residencial con sistema de amortiguamiento de masa sintonizada en zona sísmica alta
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Enríquez Díaz, Héctor Felipe; Cundumí Sánchez, Orlando
Este informe tiene como objetivo evaluar el comportamiento de una edificación de 12 pisos de uso residencial en la ciudad de Cali, Colombia, estableciendo su nivel de desempeño sísmico y su nivel de afectación. Teniendo en cuenta este nivel de desempeño obtenido de la edificación diseñada por medio de metodologías convencionales, se presenta una alternativa de diseño de la misma con la implementación de un sistema de amortiguamiento de masa sintonizada o TMD (Tuned Mass Damper) por sus siglas en inglés, la cual buscará demostrar un mejor desempeño sísmico y menor nivel de afectación de la estructura sometida a las mismas condiciones de sitio e implementando un análisis cronológico no lineal para la evaluación de la exposición de eventos sísmicos que puedan llegar a presentarse en el sitio donde se localizan el caso de estudio. Este diseño y análisis se realiza mediante una simulación numérica, registros sísmicos compatibles con el espectro de respuesta propio del caso de estudio basado en la NSR-10, diseño y localización de los amortiguadores de masa sintonizada según normativa FEMA 440 y ASCE 7-22.
Análisis no lineal en edificios en Colombia: un enfoque comparativo entre métodos estáticos y dinámicos
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2025) Valencia Molina, Sebastián; Mondragón Maca, María Victoria
En el diseño estructural de edificaciones existen una amplia variedad de métodos de análisis, los cuales pueden variar desde enfoques simplificados, como el método estático lineal, hasta análisis más detallados y precisos, como el análisis no lineal cronológico. La selección del método depende en gran medida del tipo de estructura, de la configuración y de la información que se requiera. Este proyecto tiene como objetivo comparar dos tipos de análisis no lineal: estático y dinámico en edificaciones de mediana altura regulares e irregulares para poder definir la diferencia de resultados entre el análisis no lineal pushover contra el análisis no lineal cronológico. Al realizar el análisis no lineal pushover para las cuatro estructuras se observó que la curva de capacidad en las estructuras irregulares no muestra la fuerza límite que puede resistir la estructura. Los desplazamientos resultantes de cada una de las dos metodologías son similares para las estructuras regulares, pero las fuerzas cortantes obtenidas por estas tienen diferencias significativas para el análisis no lineal cronológico alcanzando un 40% más de fuerza respecto a las estructuras regulares. Los tiempos de los ANLC fueron más de 3 veces superiores a los análisis no lineales pushover, además el peso de estos resultados es más de 600 veces mayores.
Análisis para la gestión de residuos de construcción y demolición del sector vivienda en Santiago de Cali: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) González Lima, Rosa Cristina; Otálvaro Calle, Iván Fernando; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
En Colombia la gestión de residuos de construcción y demolición (RCD) es una parte fundamental de los objetivos trazados por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, esto derivado de la creciente generación en la industria, que se ha convertido en una verdadera problemática por el gran volumen que representa y la falta de rellenos autorizados. Así, a través de la resolución Nº0472 de 2017, se exige la utilización de residuos de construcción y demolición aprovechables en al menos un 2% en peso, del total de los materiales usados en obra; a nivel local el Decreto 0771 de 2018 de La Alcaldía de Santiago de Cali reglamenta el control de la gestión integral de RCD, desde un 5 %, y en ambos casos el porcentaje aumentará un 2% anual hasta alcanzar el 30%. Este proyecto de investigación propone una alternativa de gestión que abarca en su primera etapa el análisis de la generación del RCD, asociado al sistema constructivo de un proyecto de vivienda escogido de una muestra representativa del sector en Santiago de Cali, se incluye la recolección de información del proyecto, análisis del sitio, planos, actas y cantidades de obra, para obtener indicadores de generación. Determinando así, que sin la implementación de acciones de gestión específicas, sólo el 41% del volumen total de RCD generado podría ser empleado como agregados reciclado. En su segunda etapa se efectúa la recolección de muestras y caracterización de los RCD generados, a través de ensayos que determinen las propiedades físicas que definen las posibles aplicaciones para el aprovechamiento en obra; como la conformación de terraplenes al 100% y su incorporación de forma parcial en concretos no estructurales, afirmados y sub bases. Finalmente, en su tercera etapa se establece un plan de gestión que identifica las practicas perjudícales, comunes en el proceso constructivo, y propone soluciones para la implementación de estrategias que lleven a la obtención de materiales reutilizables en obra, lo que podría representar una inversión del 0.65% del presupuesto del proyecto, considerando las limitaciones y beneficios para la constructora. En cuanto al cumplimiento de la Resolución 0472 de 2017 del MADS, se establece que en las condiciones actuales del proyecto la capacidad de aprovechamiento de RCD corresponde a tan solo el 5,9% pudiendo alcanzar el 25% del peso total de los materiales empleados en función del peso por metro cuadrado.
Análisis técnico y económico para la implementación de zeolitas como material alternativo para la construcción de vías con bajos volúmenes de tránsito
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Zuluaga Piedrahita, Juan David; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
El presente documento comprende el trabajo de grado de maestría en ingeniería civil basado en un análisis técnico y económico para alternativas de solución en la construcción de vías de bajos volúmenes de tránsito. Se realizó un estudio acerca de la zeolita como alternativa de solución, realizándose una comparación frente a una alternativa de solución convencional como lo es la instalación de capas de afirmado. El análisis comparativo será respecto el aspecto técnico estudiando el comportamiento de los materiales ante los factores propios de una vía determinada en un caso de estudio y el aspecto económico realizando la proyección financiera para un periodo de vida útil con el fin de establecer el valor presente neto de cada alternativa, en donde se incluyan los costos de construcción, mantenimiento y operación, además de los impactos ambientales generados, determinándose la huella de carbono para cada una de las alternativas estudiadas.
Análisis y Adaptación de las Metodologías de Clasificación y Cuantificación de los Deterioros del Pavimento en Redes Viales Urbanas
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2019) Ortega Rengifo, Diana Marcela; Pérez Caicedo, Javier Alexander;
El mantenimiento y la rehabilitación de las vías urbanas del Municipio de Santiago de Cali, en especial, las colectoras y locales que representan la mayoría de la infraestructura vial, con un porcentaje de 83.5%, presentan un gran deterioro en la estructura del pavimento, generando una gran cantidad de daños tanto funcionales como estructurales. Como una alternativa para mitigar el impacto funcional de las vías causado por diversos factores, tales como: malos procesos constructivos, falta de mantenimiento adecuado, cumplimiento de la vida útil del pavimento, entre otros; en este proyecto se ha investigado la idoneidad de las metodologías VIZIR y PCI para la clasificación y cuantificación de los deterioros en la red vial urbana del Municipio de Santiago de Cali. Así se llevaron a cabo dos fases, la primera fase consistió en un análisis minucioso de las dos metodologías (VIZIR y PCI) y su aplicación en la evaluación para determinar el estado del pavimento. Finalmente, la fase dos se apoyó en toma de datos en campo de algunos tramos seleccionados de forma arbitraria. Se logró detectar las falencias que presentan las dos metodologías y presentar sus respectivas mejoras, que cumplen con las condiciones reales, para ser usadas como parte de un proyecto del Sistema de Gestión Vial en el Municipio de Santiago de Cali – Valle del Cauca.
Aplicación de la técnica de análisis dimensional para la priorización de inversiones de la subsecretaría de movilidad sostenible y seguridad vial: estudio de caso para soluciones de movilidad
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) González Mosquera, Jacobo Andrés Felipe; Serrano Guzmán, María Fernanda
Las metodologías multicriterio basadas en matrices matemáticas permiten generar comparativos entre alternativas de estudio de manera objetiva y contribuyen a la omisión de la toma de decisiones desde los aspectos subjetivos, a los que se incurren en algunos problemas de la cotidianidad profesional y demás ámbitos. La contribución generada en el trabajo de grado, corresponde a la evaluación y categorización de un conjunto de tramos viales e intersecciones mediante sus características particulares y los juicios de valor emitidos por profesionales y personas involucradas al área de Tránsito. El presente documento tuvo la finalidad principal de elaborar una herramienta de priorización de inversiones para la selección de tramos o intersecciones viales críticas en un conjunto de análisis, la cual se elaboró con la metodología de análisis dimensional, permitiendo de esta manera relacionar los criterios y subatributos más relevantes contemplados dentro del Manual de Señalización Vial – 2015 y por la Dependencia de estudio; la metodología permitió generar la comparación entre las condiciones más críticas existentes con base en datos reales y las condiciones particulares de diferentes puntos de estudio.
Aprovechamiento de residuos cerámicos de construcción en concretos no estructurales fabricados en obra: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Martínez Osorio, Nicolás; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
El presente trabajo, el cual es un estudio de caso, tiene como objetivo general, evaluar la alternativa de aprovechamiento de residuos cerámicos de construcción como agregados para la elaboración de concretos no estructurales. Se ejecutó en un proyecto de vivienda de interés prioritario (VIP) llamado Paisaje de Las Flores ubicado en el municipio de Jamundí, de la constructora Bolívar. El sistema constructivo es en mampostería estructural en bloques de arcilla cerámica, las casas son de dos pisos y tienen un área construida de 41,36 m2. La metodología, consiste en: la selección y análisis del proyecto, la evaluación, la generación del RCD, la fabricación del Agregado Reciclado (AR) y la elaboración de los concretos no estructurales con Agregado Reciclado Cerámico (ARC) en obra y laboratorio, para finalmente realizar el análisis de los resultados obtenidos. Los resultados de la caracterización muestran que los ARC, cumplen con algunas especificaciones normativas. Sin embargo, en propiedades como durabilidad, realizada en la máquina de los Ángeles, no cumple. Adicionalmente, es importante tener en cuenta 16,82% de absorción por lo que resulta necesario tener un ajuste de humedad previamente al proceso de fundición. Finalmente, se puede concluir que fue posible elaborar concretos no estructurales con el 20% de reemplazo con ARC sin comprometer las propiedades mecánicas.
Calibración y ampliación de modelos en ANSYS para conexiones de vigas IPE y columnas tubulares rellenas de concreto según normativas modernas
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Leyton Rúales, Pedro Luis; Martínez Echeverri, José Javier
La calificación de conexiones de acero viga columna, permite en sistemas estructurales definidos como PRM o PAC garantizar que la plastificación suceda primero en los elementos tipo viga sobre los elementos tipo columna con el fin de garantizar la prevalencia de columna fuerte viga débil y así un adecuado comportamiento del sistema estructural en el rango inelástico. Al momento de buscar bibliografía que contenga una base robusta de ensayos físicos que permita verificar si las calificaciones son adecuadas, se denota una base de datos mínima y esto se hace más evidente cuando nos enfocamos en el ámbito nacional. Para encontrar ensayos físicos fue necesario remontarse al año 2008 donde la ingeniera Maritza Uribe Vallejo, realizó unos ensayos experimentales en su tesis de maestría denominada “CALIFICACIÓN DE UNA CONEXIÓN RÍGIDA DE UNA VIGA I Y UNA COLUMNA TUBULAR RELLENA DE CONCRETO BAJO LA ACCIÓN DE CARGAS DINÁMICAS”, en ella se encontró que tan solo un tipo de viga I (IPE 360) fue sometida a ensayos de cargas cíclicas, dejando por fuera la mayoría de los perfiles disponibles en el mercado nacional. De ahí que se encontró una necesidad urgente de realizar ensayos con el resto de los perfiles más comunes del mercado que aún no fueron probados en este tipo de conexión, a saber, el tipo de perfiles son; IPE 300, IPE 330, IPE 360, IPE 400, IPE 450, IPE 500, IPE 550, IPE 600. Evidentemente con la cantidad de perfiles disponibles los ensayos físicos se hacen inviables desde el punto de vista económico, por tanto, la propuesta se basó en realizar la calificación de la conexión basados en la tesis de la ingeniera Maritza Uribe Vallejo, pero en el laboratorio virtual ANSYS, el cual basado en elementos finitos permite simular de la manera más precisa posible los resultados que se podrían obtener en un laboratorio físico. Para garantizar que las conexiones realizadas en ANSYS tuviesen un soporte real lo primero que se realizó fue la calibración de uno de los especímenes estudiados en el ensayo de la ingeniera Maritza Uribe, es decir, se tomó un espécimen de la propuesta en su tesis a la cual se le hubiese realizado los laboratorios pertinentes y replicar exactamente lo mismo en el laboratorio virtual obteniendo así un ciclo de histéresis que al ser comparado con la tesis de referencia diese aproximadamente los mismos resultados. Una vez realizada la calibración de uno de los especímenes de la tesis de referencia se procedió a realizar la calificación de la conexión para los perfiles de viga previamente indicados teniendo en cuenta las nuevas normas tales como AIS 341-22, NSR-10, y posteriormente se procedió a evaluar al laboratorio virtual obteniendo los ciclos de histéresis que permitieron confirmar que todos los perfiles ensayados son aptos para este tipo de conexión en zonas de alta sismicidad garantizando que el mecanismo de falla inicie primero en la viga antes que la columna
Caracterización de la generación de residuos de construcción en sistemas industrializados para viviendas de interés social, en la ciudad de Santiago de Cali
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2018) Armijos Tinoco, Jonathan Vladimir; Rojas Manzano, Manuel Alejandro; Otálvaro Calle, Iván Fernando
El presente estudio analiza la generación de residuos de construcción en diferentes proyectos de vivienda de interés social, que se encuentran ejecutando en la ciudad de Santiago de Cali. A partir del año 2018 entra en vigencia la Resolución 0472 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible; la cual dispone la utilización de residuos de construcción y demolición (RCD) en porcentaje mínimo del 2%, el cual deberá completarse de forma gradual y anualmente hasta el 30%, además del Decreto 0771, emitido por la Alcaldía de Santiago de Cali de 2018 el cual dispone la reutilización de RCD en un 5% durante el primer año de vigencia y su incremento gradual del 2% anualmente hasta completar lo dispuesto el resolución antes mencionada. La explotación de materiales pétreos, se incrementa constantemente debido al crecimiento urbanístico y poblacional; a partir de esta necesidad se analizaron alternativas para optimizar los recursos y presentar soluciones viables como la implementación de los RCD para sustituir parcialmente los agregados pétreos. Para determinar el uso potencial del RCD, es necesario conocer las características y propiedades del residuo, mediante la caracterización del mismo y en base a esto determinar su máximo aprovechamiento. La clasificación del RCD se consiguió empleando normativa internacional (europeo, brasileña y colombiana), esto permite clasificarlos como: Residuos susceptibles de aprovechamiento (Agregados de construcción o diferentes usos) y Residuos no susceptibles de aprovechables (Contaminados). La cuantificación se consiguió mediante visitas periódicas y registro de volúmenes de residuos generados, en base a las actividades ejecutadas. Se determinó indicadores de generación RCD, mediante relaciones empíricas entre la relación directa del residuo producido por las actividades específicas ejecutadas. Los indicadores, presentados como resultado de esta investigación, son una herramienta útil para las empresas constructoras, las cuales están sometidas al cumplimiento de la Resolución 0472 de 2017 y el Decreto 0771 de la Alcaldía de Santiago de Cali de 2018, permitiéndoles desarrollar una mejor planificación de obra, y gestión en sus sistemas constructivos, para el cumplimiento de dicha resolución. A demás permitirá a las autoridades de control velar por su cumplimento.
Comparación técnico-financiera entre construcción tradicional y construcción con parámetros sostenibles para un edificio de vivienda multifamiliar en el Municipio de Popayán, Cauca
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Melo Ortiz, Juan Pablo; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
En la actualidad, con el crecimiento de la población mundial y los cambios tecnológicos en casi todos los procesos que involucran recursos usados por los individuos, que en la búsqueda de suplir sus necesidades y las que demandan sus economías, se generan varios fenómenos globales. Por ejemplo, la migración de población rural a las esferas urbanas, el crecimiento de la demanda de vivienda y la disminución de la calidad de vida de las personas; todos estos fenómenos traen consigo varios desafíos e implicaciones con gran impacto en el medio ambiente, debido a que es necesario satisfacer estos nuevos requerimientos, con el aumento del uso generalmente desmedido y sin consciencia, de recursos no renovables de nuestro planeta. Lo anterior, trae implícito un desequilibrio en el medio ambiente que es muy grave, porque la falta de renovación de los recursos naturales, la contaminación de los mismos y su inadecuado uso, generan una inestabilidad en los sistemas de vida de todos los seres que habitan el planeta, incluyendo la población humana; este desequilibrio entendiéndose como el cambio climático, está acercándose a un punto de no retorno, es decir a un punto donde ya no sería posible subsanar los ciclos naturales de recuperación y renovación del planeta. Lo expuesto anteriormente, ratifica que el problema que representa el cambio climático y el combatirlo, es de suma importancia para preservar la vida en todo sentido en el mundo; con los efectos que hoy en día se evidencian por esta problemática, cada vez se genera más consciencia en las diferentes industrias que mueven nuestras economías y que tienen fuerte incidencia en la contaminación del ambiente.
Construcción de una herramienta de gestión, para la evaluación y planeación de proyectos de construcción de edificios
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Paz Mesú, Liseth Johana; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
Este trabajo de grado analiza la importancia del sector de la construcción en el desarrollo económico de un país, poniendo énfasis en la construcción civil, que proporciona la infraestructura esencial tanto para el ámbito público como privado. Estas infraestructuras, que abarcan desde el transporte y obras hidráulicas hasta edificaciones urbanas, resultan determinantes en la expansión de las ciudades y en la mejora de la calidad de vida de sus habitantes. Sin embargo, el sector enfrenta desafíos constantes, especialmente en términos de estabilidad laboral y cumplimiento de tiempos de entrega, lo que suele generar retrasos, sobrecostos y conflictos legales. La investigación tiene como objetivo examinar los conceptos y enfoques clave para la gestión de proyectos de construcción de edificios, integrando la metodología del Project Management Institute (PMI) y los principios ágiles de SCRUM. A través de un análisis comparativo, se destacan las ventajas del PMBOK, la guía del PMI, que ofrece un marco estructurado y formal para la gestión de proyectos. En contraste, las metodologías ágiles, en particular SCRUM, aportan flexibilidad y capacidad de adaptación, cualidades esenciales en entornos complejos y dinámicos. En respuesta a la necesidad de reducir tiempos de entrega, optimizar recursos y minimizar costos, se desarrolla una herramienta que integra ambos enfoques, facilitando la gestión para pequeñas empresas y personas que carecen de acceso a métodos estructurados. La investigación también examina los impactos negativos de los retrasos y sobrecostos derivados de una gestión inadecuada, resaltando la importancia de una correcta definición del alcance y otros indicadores clave en la fase de planificación. Este trabajo busca aportar un modelo de gestión de proyectos de construcción que abarque desde la evaluación de viabilidad hasta la implementación, de modo que se reduzcan las probabilidades de retrasos y sobrecostos, contribuyendo a una gestión más eficiente y efectiva en el sector de la construcción
Desarrollo de un prototipo de bloque de mampostería empleando concreto celular
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Bolaños Delgado, Esteban Alberto; Ruano Gaviria, Víctor Eduardo; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
La creciente demanda de materiales de construcción no renovables, como la arcilla para la fabricación de ladrillos, en la región de Santiago de Cali, Colombia, ha generado proyecciones preocupantes de un déficit habitacional para la próxima década. Este panorama se ve agravado por la baja productividad y el ineficiente manejo de materias primas en la industria de la construcción en Colombia. Ante esta problemática, surge la necesidad de explorar nuevos materiales que respondan a la demanda creciente y, al mismo tiempo, mitiguen el impacto ambiental En este contexto, el objetivo principal del estudio es desarrollar un prototipo de bloque en concreto celular utilizando materiales disponibles en la región y cumpliendo con las especificaciones de la normativa colombiana vigente para mampostería. Este enfoque busca mitigar el uso de mampostería tradicional con diseños de bloques empleando este tipo de concreto liviano, tanto en la construcción tradicional como en edificaciones de alta envergadura, aprovechando las propiedades mecánicas, termoacústicas y arquitectónicas de este material. El proceso experimental inicia con la caracterización de los materiales empleados en el concreto celular, los cuales se adquieren en la ciudad de Cali. Se realizan ensayos de caracterización de la arena, los tipos de cemento y los aditivos espumantes. Posteriormente, se llevan a cabo diversos ensayos para obtener las variables del concreto celular, incluyendo la formación y densidad de la espuma, la dosificación del concreto celular con diversas densidades, y la exploración de fundiciones en probetas prismáticas y cilíndricas. Se evalúan variables como la relación aditivo/agua, el tipo de curado para las muestras, el método de mezclado y el tipo de arena y cemento. Los resultados obtenidos revelan que, a pesar de fabricar bloques de concreto celular con una densidad cercana a los 1.400 kg/m3, la resistencia a la compresión promedio alcanzo los 1,46 MPa, con una absorción promedio del 18,1%. Estos valores, respaldados por la fabricación de muretes que mostraron una resistencia promedio de 1,52 MPa, indican que las propiedades obtenidas podrían no ser suficientes para su aplicación como bloques no estructurales según las normativas vigentes.
Desarrollo de una guía de apoyo para la decisión de inversión en finca raíz: Estudio de caso vivienda usada como oportunidad de negocio en Santiago de Cali
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2025) Mosquera Góngora, Treissy Vanessa; Álvarez Patiño, Jorge Enrique
En Colombia existe un mercado de vivienda, para una población con ingresos medios que buscan calidad de vida sin gastos exagerados. Muchas constructoras se han enfocado en viviendas de alto costo o en proyectos que aplican a los subsidios de vivienda. Pero hay una población de ingresos medios en búsqueda de mejorar su calidad de vida y es ahí donde se ve una oportunidad de negocio, de desarrollar una guía que ayude a la toma de decisiones sobre proyectos de inversión que impliquen la compra, remodelación y venta de viviendas, donde se analicen los aspectos positivos y negativos del mercado, las variables más relevantes que pueda determinar la posibilidad de inversión. Actualmente se tienen precios elevados para las viviendas nuevas y en la vivienda usada existe una diferencia de precios en inmuebles con características similares en una misma zona. Gran parte de las empresas que se dedican a la venta de inmuebles, son inmobiliarias y esto las hace 8 intermediarias a la hora de vender, por lo que el cliente interesado en la compra la mayoría de las veces no interactúa con el dueño directo, por lo tanto, se percibe esa distancia entre vendedor y cliente. Otro motivo de oportunidad es que la mayoría de las viviendas usadas en venta, conservan los diseños y distribución que seleccionaron sus dueños para sus necesidades, lo que ocasiona que clientes no se sientan identificados o cercanos al momento de tomar la decisión de elegir su hogar. Sumadas estas situaciones se encuentra una posible oportunidad de negocio, que contemple, aplique y proponga una solución. Las ventas de vivienda en Colombia para el primer trimestre de 2024 son las más bajas en los últimos 15 años, según lo expone la Cámara Colombiana de Construcción (Camacol), en los primeros tres meses del año las ventas de vivienda registraron una contracción del -17.7% en comparación con el mismo periodo de 2023, con un total de 32.017 unidades de vivienda vendidas; además, es el desempeño más bajo en un primer trimestre en los últimos 15 años que se suma a los malos desempeños de los lanzamientos -34% y las iniciaciones -26.7% (DANE, 2024). En la siguiente tabla, se exponen los resultados de ventas de vivienda en el primer trimestre de 2024 en comparación con las ventas en el mismo periodo de 2023.
Desarrollo de una herramienta de estimación para el carbono embebido de proyectos inmobiliarios en Colombia: caso de estudio
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Henao Cortés, Alejandro; Delgado Salgado, Camilo Jhair Nicolas; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
En los últimos años, el cambio climático y la continua degradación del medio ambiente se han convertido en temas de gran relevancia para la humanidad. La construcción como sector productivo es, en gran medida, responsable del crecimiento registrado en los últimos años del PIB nacional aportando hasta 10 puntos porcentuales en un mismo año, según CAMACOL 2020. En la misma medida impacta directa e indirectamente sobre el medio ambiente en tres dimensiones: Suelo, Aire y Agua. Para este caso en particular, se tendrá en cuenta el impacto en la dimensión del aire, que se evalúa en términos de toneladas de CO2 equivalente (tCO2e) y constituye uno de los mecanismos más utilizados para medir la emisión de gases causados por la actividad humana a nivel internacional ya que es un insumo vital para el cálculo de la huella de carbono. Hasta el 2004, se generaron 8,600 millones de tCO2e en emisiones de “gases de efecto invernadero” (GEI) por actividades de construcción, y se proyecta un aumento a 15,600 millones de tCO2e para 2030, según (IPCC, 2004). En el contexto de la adopción del desarrollo sostenible en Colombia, atendiendo el llamado de las organizaciones internacionales y las iniciativas locales de política pública como lo es el “Proyecto acelerador de edificaciones neto cero carbonos”, se hace prevalente contar con los medios necesarios para estimar las emisiones de GEI durante la etapa de construcción de los proyectos ofreciendo la capacidad de plantear alternativas de mitigación y balance. El éxito en la estimación del aporte al cambio climático se da a partir de la selección de una metodología que acepte las condiciones particulares del medio y la región, integrando de manera correcta la información disponible. En este caso de estudio, se definen lineamientos de cálculo como parte del proceso en el desarrollo de una herramienta que permita realizar una estimación realista que posteriormente se valide a través de su aplicación en un tipo de proyecto inmobiliario representativo en la ciudad, que, según la tendencia reciente del mercado, está predominantemente volcada hacia el nicho de productos VIS. Con lo anterior, se pretende generar indicadores de emisiones en proyectos de construcción y establecer análisis comparativos con proyectos similares que simultáneamente sirvan de referencia para realizar estimaciones preliminares de generación de gases en nuevos proyectos
Determinación del nivel de desempeño sísmico de edificios de concreto reforzado diseñados bajo el reglamento colombiano de construcción sismo resistente NSR-10
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Fernández Luna, Ferney; Martínez Arias, Juan Carlos
El presente proyecto busca determinar el nivel de desempeño sísmico de edificios de concreto reforzado, ubicados y diseñados en zona de amenaza sísmica alta del sur-occidente de Colombia, bajo los requerimientos establecidos en el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10. Se utilizará el espectro de la NSR-10 y/o el correspondiente a la microzonificación sísmica de Santiago de Cali, Valle del Cauca. Para la determinación del nivel de desempeño sísmico, se modelarán y analizarán 7 edificios con el software SAP2000 y/o ETABS bajo un análisis estático no lineal-Pushover, aplicando el método de Espectro-Capacidad, siguiendo la metodología descrita en el ATC-40. Se obtendrán las curvas de capacidad y los respectivos espectros de demanda sísmica en formato ADRS para determinar el nivel de desempeño sísmico de los edificios en consideración.

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