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
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 la influencia del biodeterioro de la guadua en la respuesta cíclica de muros de bahareque cargados en el plano
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Medina Torres, Carlos Andrés; Otálvaro Calle, Iván Fernando
El sistema constructivo de bahareque no cementado, muros compuestos de Guadua angustifolia y madera aserrada rellenos con mezclas de tierra, representa una alternativa sostenible, usando materiales típicos de estas regiones viable para mitigar el déficit habitacional que afecta a más de 2.3 millones de hogares rurales en Colombia. Sin embargo, a pesar de su uso histórico en las regiones, es limitada la documentación técnica relacionada con la afectación estructural en los elementos de guadua no tratados ante el biodeterioro; daño ocasionado por agentes ambientales como la humedad y presencia de insectos xilófagos y hongos. La presente investigación evaluó la influencia del biodeterioro en la respuesta cíclica de los elementos de guadua que conforman los muros de bahareque mediante modelos de los Elementos Finitos (FEM), empleando ANSYS Mechanical APDL controlado mediante scripts en Python a través de la librería PyMAPDL. Se calibraron tres modelos con las topologías en pórtico en guadua (GS), pórtico con latas de guadua (GHS) y pórtico con latas relleno de tierra (GSHS); con datos experimentales extraídos de ensayos de carga cíclica. El análisis paramétrico del biodeterioro en los elementos de guadua, se realizó mediante el método de Muestreo por Hipercubo Latino (LHS, N=100) con distribución normal truncada sobre su módulo de elasticidad. Se formularon 4 zonas de vulnerabilidad ante el biodeterioro y se evaluaron cinco escenarios de daño (A–E) sobre las tres topologías, totalizando 1400 iteraciones computacionales. La convergencia estadística se verificó mediante la estabilización asintótica del Coeficiente de Variación (COV), con diferenciales menores al 4.01%. La degradación estocástica evidenció que, el biodeterioro en elementos de guadua reduce de forma cuantificable la capacidad de servicio de los muros de bahareque bajo cargas laterales equivalentes, siendo el daño en uniones y bases de columnas los modos más críticos de daño individual de los modelos estudiados. Los hallazgos demuestran que, en todas las tipologías, al aplicar biodeterioro simultáneamente en las cuatro zonas de vulnerabilidad, generó una amplificación sinérgica que superó la superposición lineal de los escenarios individuales.
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 de procesos internos para el monitoreo y control de proyectos de infraestructura de acueducto y alcantarillado en la ciudad de Cali
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Pérez Hinestroza, Lina Marcela; Galvis Meneses, Hernán David; Rojas Geraldino, Grace Milagros
La gestión de proyectos de infraestructura pública enfrenta retos crecientes asociados a la complejidad del entorno urbano, la participación de múltiples actores y la necesidad de garantizar eficiencia, transparencia y toma de decisiones oportunas. En el caso de EMCALI EICE ESP, los proyectos de reposición de redes de acueducto y alcantarillado representan intervenciones estratégicas para el mejoramiento del servicio, pero también exigen sistemas de monitoreo y control que respondan con agilidad a las condiciones reales de obra. Este trabajo de grado surge a partir del reconocimiento de que los mecanismos tradicionales de seguimiento, basados en reportes fragmentados, cronogramas poco actualizados y una limitada integración entre áreas técnicas, administrativas y financieras, dificultan la coherencia operativa y la trazabilidad institucional. A partir de este diagnóstico, se plantea la necesidad de fortalecer la gestión mediante un modelo que combine estructura, colaboración, adaptabilidad y uso eficiente de herramientas digitales. El documento desarrolla una guía metodológica orientada a integrar los principales enfoques contemporáneos de gestión de proyectos, incluyendo prácticas de Lean Construction, Agile/Scrum, Earned Value Management y trazabilidad digital, con las bases estructurales tradicionalmente utilizadas en la planeación de obra pública. Esta integración permite consolidar un modelo híbrido capaz de articular procesos, roles, herramientas e indicadores en un sistema coherente y orientado a resultados. La guía metodológica resultante propone una forma de trabajo más colaborativa y dinámica, en la que las decisiones se fundamentan en datos verificados, los avances se revisan con mayor periodicidad y la coordinación entre actores se fortalece mediante ciclos iterativos de revisión y mejora continua. Asimismo, incorpora elementos de trazabilidad documental que contribuyen a la transparencia institucional y a la gestión eficiente de la información generada durante la ejecución de los proyectos. El propósito es construir una guía metodológica integrada que, a partir de la apropiación y adaptación de marcos actuales de gestión de proyectos, permita consolidar un modelo híbrido de monitoreo y control ajustado a las dinámicas técnicas y administrativas de los proyectos de reposición de redes en EMCALI.
Análisis de proyectos de infraestructura de transporte en el Valle del Cauca – Procesos terminados anormalmente después de convocados en licitaciones de obras públicas post COVID 19
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Chacua Delgado, Diana Carolina; Serrano Guzmán, María Fernanda; Pérez Ruiz, Diego Darío
En Colombia, la ejecución de proyectos de infraestructura de transporte enfrenta serios desafíos, entre ellos la terminación anormal de contratos después de haber sido convocados mediante licitación pública. En el Valle del Cauca, estos problemas se han mantenido incluso tras la implementación de reformas normativas como los pliegos tipo, cuyo propósito era estandarizar y mejorar la eficiencia y transparencia de los procesos contractuales. La situación se agravó durante el periodo posterior a la pandemia por COVID-19, lo que motivó el desarrollo de este estudio. El objetivo principal fue analizar las causales que llevaron a la terminación anormal de contratos de infraestructura de transporte en el Valle del Cauca entre 2020 y 2024, en licitaciones públicas con montos entre $300 millones y más de $1.000 millones de pesos. Para ello, se aplicó una metodología de estudio de caso centrada en doce contratos identificados como terminados anormalmente después de convocados, revisando sus requisitos habilitantes conforme a los pliegos tipo y realizando una comparación con procesos similares entre 2010 y 2015. Los hallazgos revelan que, a pesar del uso obligatorio de documentos tipo, persisten errores en la estructuración de pliegos, exigencias desproporcionadas o incorrectas, y omisiones en el cumplimiento de requisitos habilitantes por parte de proponentes. En muchos casos, los procesos fueron declarados desiertos por ausencia de oferentes o revocados por vicios legales en los pliegos. Se evidencian también problemas estructurales en la planeación y falta de capacidad institucional en las entidades contratantes. En conclusión, aunque los pliegos tipo han aportado avances en estandarización, su implementación no ha logrado evitar la terminación anormal de procesos, especialmente cuando no se respetan sus lineamientos. Es necesario fortalecer la capacitación institucional y la supervisión normativa para asegurar que las herramientas legales disponibles se utilicen correctamente, y con ello mejorar la eficiencia en la contratación pública y garantizar la ejecución efectiva de proyectos vitales para el desarrollo regional.
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 para la implementación de la metodología BIM orientada a mejorar la gestión de la información y la coordinación, para la ejecución de proyectos del sector de infraestructura pública municipal
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Semanate García, Iris Dahiana; Salgado Tejada, Félix Andrés
La presente investigación analizó las condiciones institucionales para implementar la metodología Building Information Modeling en proyectos de infraestructura pública municipal en Colombia, en aras de fortalecer la gestión de la información técnica, así como la coordinación interdisciplinaria. El estudio surge ante las problemáticas recurrentes del sector público territorial, en cuanto a retrasos en obras, sobrecostos, baja trazabilidad documental o fragmentación de la información entre dependencias técnicas. Metodológicamente se abordó un enfoque mixto, con predominio cualitativo y diseño no experimental transversal, complementada con elementos de estudio de caso. Se aplicó un cuestionario estructurado a treinta y cuatro funcionarios de una alcaldía municipal y gobernación del Valle del Cauca. Los datos fueron analizados mediante estadística descriptiva y análisis de contenido, tomando como referencia la serie ISO 19650, el modelo de madurez BIM y la Estrategia Nacional BIM 2020–2026. Los hallazgos identificaron seis brechas, que incluyen la ausencia de un ambiente común de datos funcional, baja formalización contractual BIM, capacitación insuficiente, falta de estandarización documental, coordinación mediante canales tradicionales y carencia de protocolos formales de intercambio de información. A partir de cuatro índices compuestos se calculó un nivel de madurez BIM de 42,1/100 para la alcaldía y 57,5/100 para la gobernación, ubicándolas en niveles iniciales e intermedios de madurez. Finalmente, se propusieron lineamientos técnicos y organizativos para una adopción progresiva de BIM, concluyendo que la transformación institucional requiere fortalecer los habilitadores organizacionales antes que las capacidades técnicas individuales.
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.
Aplicación del método Montecarlo para la estimación estocástica de duraciones y análisis del cronograma en la fase de construcción del proyecto Tren de Cercanías del Valle
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Salazar Restrepo, Gino Steven; Angarita Muñoz, Jesus Eduardo; Burbano Cuero, Yonnathan; Amador Rodríguez, Andrés Felipe
El presente trabajo de grado aplica la simulación Monte Carlo como herramienta de análisis probabilístico para estimar las duraciones y evaluar las posibles desviaciones del cronograma en la fase de construcción del proyecto Tren de Cercanías del Valle. La investigación parte de la necesidad de fortalecer la planeación de proyectos ferroviarios de alta complejidad, en los cuales los cronogramas determinísticos pueden resultar insuficientes para representar la incertidumbre asociada a riesgos técnicos, contractuales, prediales, ambientales, patrimoniales y de interferencias con redes de servicios públicos. La metodología se basó en la revisión documental del Regiotram de Occidente y de bibliografía sobre gestión de riesgos, simulación Monte Carlo y análisis de cronogramas. A partir de estas fuentes se identificaron y priorizaron los riesgos con impacto en plazo, cuya razonabilidad fue verificada mediante encuestas a expertos con experiencia práctica en el sector. Con base en esta validación, se consolidó la matriz de riesgos y se definieron los parámetros de duración para el desarrollo del modelo de simulación Monte Carlo. Dado que Regiotram de Occidente constituye un único caso comparable y presenta diferencias sustanciales de alcance frente al TCV, los resultados del modelo no se interpretan como una extrapolación directa de sus plazos, sino como rangos probabilísticos de referencia. Estos rangos se construyen a partir de la mejor evidencia empírica disponible, ajustada mediante el análisis diferencial del corredor del TCV, la revisión de literatura especializada y la validación mediante juicio experto. Los resultados permiten evidenciar que la materialización de riesgos relacionados con gestión predial, redes de servicios públicos, redes no detectadas, permisos ambientales, bienes de interés cultural y ajustes de diseño puede generar desviaciones significativas frente al plazo base previsto. Asimismo, el análisis por percentiles permite establecer escenarios de decisión más realistas, tales como P10, P50 y P90, útiles para definir contingencias temporales, evaluar la confiabilidad del cronograma y fortalecer la estructuración contractual del proyecto. En este sentido, la simulación Monte Carlo se presenta como una metodología pertinente para incorporar la incertidumbre en la planificación de infraestructura ferroviaria, al permitir una lectura probabilística del plazo y apoyar la toma de decisiones en etapas tempranas. Su aplicación contribuye a mejorar la gestión de riesgos, anticipar posibles retrasos y formular estrategias de mitigación orientadas a una ejecución más eficiente del Tren de Cercanías del Valle.
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.
Caracterización de la población de una organización religiosa mediante un estudio de mercado y análisis de datos: caso de estudio. Base para la formulación preliminar de un modelo de negocio inmobiliario dirigido a un segmento de la Iglesia Alianza Cristiana y Misionera en Popayán
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Casanova Meneses, Jesús Eduardo; González Flores, Reynel
Este trabajo de grado busca demostrar que una organización religiosa puede ser estudiada como un nicho de mercado potencial para formular proyectos de arquitectura, ingeniería y construcción con sentido social, económico y comunitario. El trabajo parte de una visión de responsabilidad social empresarial, donde el profesional de la construcción no solo diseña o ejecuta obras, sino que también puede proponer modelos que ayuden a generar oportunidades económicas sostenibles para comunidades organizadas. La investigación se desarrolla mediante un estudio de mercado aplicado a una organización religiosa en Popayán, caracterizando su población, sus hábitos financieros, su capacidad de ahorro, su disposición a invertir y sus posibles segmentos de participación. Para ello se usan fuentes primarias, como encuestas y datos internos de la organización, y fuentes secundarias, como información del mercado inmobiliario, portales, bases empresariales y referentes del sector. A partir de la caracterización de la demanda, el análisis de la oferta y herramientas como la matriz DOFA estratégica y el scoring, el proyecto identifica un grupo de potenciales inversionistas y orienta la propuesta hacia un modelo (BTR) Build to Rent comercial. Este resultado surge del cruce entre la demanda efectiva, el perfilamiento de la oferta inmobiliaria en Popayán y el análisis estratégico del mercado. El modelo propuesto a la organización se denomina Bodegas Mostaza y consiste en una bodega comercial modular de aproximadamente 120 m², con posibilidad de funcionar como una sola unidad o dividirse en dos micro bodegas de 60 m². El proyecto se interpreta como un activo patrimonial que genera valor en dos momentos: primero, mediante la valorización producida al construir el activo, y segundo, mediante los flujos de renta derivados de su arrendamiento. En síntesis, la propuesta es pasar de la caracterización de una comunidad a la formulación de un modelo de negocio inmobiliario colectivo, escalable y orientado a generar riqueza de largo plazo.
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

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