Maestría en Ingeniería Civil

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Análisis de estrategias y tecnologías en la industria de la construcción que mejoren la calidad del aire que se respira en las ciudades
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) García Cardona, María Claudia; Otálvaro Calle, Iván Fernando; Salazar Serna, Kathleen Georjahna; Salazar Serna , Kathleen Georjahna
Este trabajo analiza el impacto ambiental del sector de la construcción sobre la calidad del aire urbano y propone estrategias para mitigar sus efectos. Se identifican los principales contaminantes, como el material particulado (PM2.5 y PM10), asociado a riesgos para la salud. La investigación plantea el uso de concretos fotocatalíticos autolimpiantes y sistemas de control de partículas como soluciones sostenibles, evaluando su viabilidad técnica y financiera. Los resultados muestran que estas estrategias pueden reducir hasta un 60% la concentración de material particulado y representar solo un 2% del costo total de la obra, contribuyendo a los Objetivos de Desarrollo Sostenible y promoviendo ciudades más saludables.
Análisis de estrategias y tecnologías en la industria de la construcción, que mejoren la calidad del aire que se respira en las ciudades
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) García Cardona, María Claudia; Otálvaro Calle, Iván Fernando; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
En el presente trabajo de grado se analiza el impacto ambiental del sector de la construcción, con un enfoque específico en la calidad del aire en las zonas urbanas y las estrategias que se pueden adoptar para mitigar sus efectos. La principal problemática radica en el rápido crecimiento urbano, la planificación insuficiente, y el impacto significativo de la actividad constructiva, lo cual contribuye sustancialmente a la emisión de contaminantes atmosféricos, tales como material particulado (PM2.5 y PM10), que representan un riesgo considerable para la salud humana, estando vinculados con enfermedades respiratorias y cardiovasculares. El objetivo de esta investigación es identificar los factores determinantes que contribuyen a la contaminación atmosférica durante las etapas de transformación de materiales y construcción en obra, y proponer alternativas tecnológicas efectivas para mitigar dicho impacto. Entre las estrategias planteadas se destaca el uso de concretos fotocatalíticos con propiedades autolimpiantes, así como la implementación de sistemas para el control de material particulado, tales como barreras rompe vientos y la humectación de materiales. Estas soluciones no solo tienen el potencial de mejorar la calidad del aire, sino que también contribuyen a la reducción de la frecuencia del mantenimiento de las infraestructuras, generando beneficios económicos significativos a largo plazo. Asimismo, la investigación aborda el análisis del impacto financiero asociado con la implementación de estas estrategias sostenibles. Se enfatiza la necesidad de considerar el ciclo de vida completo de los materiales de construcción, desde la extracción y producción hasta su aplicación en obra, con el propósito de evaluar de manera rigurosa los beneficios tanto ambientales como financieros que pueden derivarse de la adopción de tecnologías sostenibles. Esta propuesta se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas, específicamente con el objetivo de "Ciudades y comunidades sostenibles", promoviendo la reducción del impacto ambiental de las ciudades mediante la mejora de la calidad del aire y la optimización en la gestión de recursos. Dentro del análisis realizado se identificaron las actividades de las obras de construcción que mas aportan a la contaminación del aire, relacionándose hasta en un 60% con la causa de la concentración de material particulado. Adicionalmente, se identificó que la implementación de las estrategias de fácil aplicación y consecución de recursos pueden representar hasta un 2% del costo total de las obras. En conclusión, el estudio enfatiza la necesidad de avanzar hacia un modelo de construcción sostenible que minimice los impactos ambientales negativos, asegurando así una mejor calidad de vida para los habitantes. La implementación de estrategias innovadoras en el sector de la construcción puede desempeñar un papel fundamental en la reducción de la contaminación atmosférica y en la promoción de un entorno urbano más saludable y habitable.
Análisis de la implementación de la resolución 1257 de 2021 del MADS en la huella ecológica de la construcción de vivienda: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Potes Casas, Isabel Cristina; Otálvaro Calle, Iván Fernando
Este trabajo de grado tiene como propósito principal evaluar el efecto de la implementación de la Resolución 1257 de 2021 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) sobre la huella ecológica (HE) generada por un proyecto de construcción de vivienda ubicado en el sur de Santiago de Cali. Para ello, se analizaron tres escenarios: el primero sin ningún tipo de gestión ni aprovechamiento de residuos de construcción y demolición (RCD), el segundo considerando el cumplimiento de las metas establecidas por dicha resolución, y un tercero con un aprovechamiento máximo de los RCD según su generación estimada. Se estimó la huella ecológica total del proyecto mediante la metodología de cálculo basada en componentes clave como materiales, transporte, generación de RCD, consumo de agua, alimentos y ocupación del suelo. Posteriormente, se modelaron los tres escenarios propuestos, permitiendo establecer comparaciones entre ellos. Los resultados evidenciaron que el escenario sin gestión (ESC-1) presenta la mayor huella ecológica total 3.325 hag, seguido por el escenario con cumplimiento de la Resolución 1257 (ESC-2) con 3.254 hag, y finalmente el escenario con gestión máxima (ESC-3), que logró la menor huella ecológica con 3.198 hag. El análisis detallado por componentes mostró que las huellas asociadas a materiales y transporte son las más significativas en los tres escenarios, mientras que la huella ecológica de los RCD disminuye de manera considerable a medida que se implementan estrategias de aprovechamiento más eficaces. Esta tendencia demuestra que, si bien los RCD no representan la mayor proporción de la huella ecológica total, su adecuada gestión tiene un impacto directo en la reducción del indicador global, validando así la importancia de cumplir y superar las metas de la Resolución 1257 de 2021. En conclusión, la evaluación realizada demuestra que la implementación de políticas de gestión de RCD sí contribuye a la disminución de la huella ecológica en proyectos constructivos. Los resultados permiten evidenciar que el cumplimiento normativo y la adopción de buenas prácticas ambientales no solo son viables, sino también necesarios para avanzar hacia modelos de edificación más sostenibles.
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 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.
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.
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.
Diseño de un sistema urbano de drenaje sostenible para el aprovechamiento de las aguas lluvias en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana Cali
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Rojas Geraldino, Grace Milagros; Ramírez Duque, José Luis; Galarza Molina, Sandra Lorena
Este documento presenta el proyecto para el diseño de un sistema urbano de drenaje sostenible para el aprovechamiento de las aguas lluvias en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. La normatividad colombiana, primeramente en la Ley 373 de 1997, define la obligatoriedad de la reutilización del agua, sea de origen superficial, subterránea o lluvias, y la PUJ Cali presenta en su Política Ecológica y Ambiental su compromiso con la ejecución de acciones y estrategias para contribuir a una sociedad sostenible; éstos son marcos que ratifican la importancia del desarrollo de proyectos de reutilización y aprovechamiento de aguas lluvias. Para la ejecución de este proyecto en particular, se seleccionó el Edificio Almendros debido a sus altos consumos de agua potable para usos sanitarios; se calculó la oferta de agua lluvia y la demanda de agua potable para usos sanitarios, según su población actual. Para esto, se elaboró un diseño de SUDS que incluye la mejor combinación entre varias tipologías o tren de tratamiento, conformado por un tanque de almacenamiento y un humedal artificial. Posteriormente, se desarrolló su ingeniería básica y con ésta se determinaron los costos de inversión, de mantenimiento y operación, para realizar el análisis financiero mediante Valor Presente Neto, Tasa interno de Retorno, relación beneficio costo, teniendo en cuenta los beneficios tributarios según el Decreto 2532 de 2001 y la Resolución 486 de 2002. El sistema urbano de drenaje sostenible diseñado permite disminuir en los usos sanitarios, un 70% del consumo de agua potable del Edificio Almendros de la Pontificia Universidad Javeriana Cali, lo que representa un 13,7% del consumo total de agua potable, para los mismos usos. Aunque este proyecto no arrojó viabilidad financiera, sí la tiene desde el punto de vista técnica y ambiental, debido a que permite disminuir la dependencia y demanda sobre fuentes hídricas externas y con esto aumentar la conservación de ecosistemas, sin dejar a un lado el impacto positivo sobre la conciencia ambiental de la sociedad y sobre su responsabilidad en el cambio de los modelos de consumo para un uso eficiente del recurso hídrico.
Diseño del plan de implementación de Filosofía de producción sin pérdidas para empresa de construcción Contactamos Equipos S.A.S. enfocado en el área de alquiler de formaleta: Estudio de caso
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Biojó Giraldo, Pablo Fernando; Cano Moya, Sandra Liliana
El proyecto de grado propone implementar la Filosofía de Producción sin Pérdidas (Lean Manufacturing) en la empresa Contactamos Equipos S.A.S., enfocándose en el área de alquiler de formaleta metálica. La investigación identifica problemas como falta de control de inventario, mantenimiento deficiente, logística ineficiente y baja capacitación del personal, que afectan la rentabilidad y credibilidad de la empresa. Se plantea un plan estructurado que incluye herramientas como Hoshin Kanri, Kaizen, 5S, Kanban, Poka Yoke y Mapa de Cadena de Valor, con el objetivo de reducir desperdicios, mejorar la eficiencia operativa y aumentar la competitividad. El diagnóstico revela que la empresa opera bajo un enfoque manufacturero, lo que justifica la aplicación de Lean. Se proyecta una mejora del 5.8% en eficiencia, con un retorno financiero estimado de $6.5 millones COP anuales. El plan contempla una inversión de $48.2 millones COP y una ejecución en 12 meses. Las conclusiones destacan la importancia de la mejora continua, la toma de decisiones basada en datos, y el fortalecimiento de la cultura organizacional para lograr sostenibilidad y excelencia operativa en el sector de la construcción.

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