Maestría en Ingeniería Civil

Permanent URI for this collection

https://vitela.javerianacali.edu.co/handle/11522/580

Browse

Now showing 1 - 20 of 78

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; Otalvaro 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.
Identificación de patologías en fachadas de edificaciones por medio de la aplicación de termografía infrarroja: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Londoño Marín, Carlos Felipe; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
El desarrollo y aumento de la construcción de edificaciones para suplir las necesidades de vivienda o infraestructura de trabajo y producción ha conllevado a la búsqueda y avances en tecnologías para la realización de ensayos no destructivos en las estructuras implementando el uso de la termografía infrarroja, debido a que no afecta la integridad estructural y puede ser más rápido y efectivo. Entre las patologías más estudiadas con este tipo de ensayo se encuentran: humedades y filtraciones, grietas y fisuras, desprendimientos de fachaletas. El objetivo general de este trabajo fue evaluar el uso de la termografía infrarroja como técnica para la identificación de patologías en las fachadas de edificaciones. Para el cumplimiento de este objetivo se siguió la siguiente metodología la cual se dividió en 2 fases: una primera que consistió en poder calibrar el equipo y realizar pruebas a escala de laboratorio en placas con patologías inducidas. En una segunda fase, se ejecutó el diagnóstico patológico de la fachada de un edificio por medio del uso de la cámara termográfica. Entre los principales resultados obtenidos se identificó en ambos escenarios la viabilidad de observar en los termogramas las patologías por humedades y desapego de la fachaleta, donde su identificación es representada por una diferencia de temperatura que puede variar frente a otros puntos en los termogramas. Por otro lado, se observó que las patologías por fisuras tras las fachaletas de hasta 2.5cm de profundidad no pueden ser identificados mediante el uso de termografía infrarroja ya que no se observan variaciones claras en los termogramas. En conclusión, la termografía infrarroja puede ser aplicada como una metodología no destructiva para la identificación de patologías como lo son humedades, filtraciones y desapego de fachaletas.
Análisis financiero de un Sistema de Transporte Ferroviario de Mercancías en el Tren de Cercanías del Valle (TCV): Aspectos logísticos y financieros para movimiento de carga en la industria de la construcción – Estudio de caso CEMENTOS ARGOS
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Salazar Mayor, Juan Pablo; Cruz Daraviña, Paola Andrea
El presente estudio analiza la viabilidad económica y operativa de implementar un Sistema de Transporte Ferroviario de Mercancías en el Tren de Cercanías del Valle (TCV) para la empresa CEMENTOS ARGOS, con un enfoque en aspectos logísticos y financieros, resaltando su impacto en la industria de la construcción. Actualmente, el proyecto ferroviario en el Valle del Cauca se encuentra en fase de planificación para transporte de pasajeros, sin considerar el potencial del transporte de carga. Esta investigación busca evaluar los beneficios de incluir mercancías en el TCV, optimizando la distribución de cemento y mejorando la eficiencia del transporte en la región, un factor clave para la competitividad del sector constructor. El estudio caracterizó el sistema de transporte actual de CEMENTOS ARGOS, evaluando sus costos y limitaciones, y analizó los requisitos logísticos para la integración del sistema ferroviario, comparando su viabilidad frente al transporte por carretera. A través del análisis financiero, se identificaron ahorros potenciales y su impacto en la rentabilidad, sustentando la viabilidad del proyecto con casos de éxito globales. Aunque el TCV implica costos iniciales superiores, ofrece beneficios estratégicos como la reducción de tiempos logísticos, optimización de rutas y una disminución del 75% en emisiones de CO₂, contribuyendo además a la descongestión vial. Finalmente, el estudio propone estrategias para la integración eficiente del TCV en la logística de la empresa, impulsando un modelo de transporte más competitivo y sostenible, con beneficios tanto para CEMENTOS ARGOS como para el desarrollo logístico y económico del Valle del Cauca. La implementación de este sistema no solo fortalecería la infraestructura de transporte, sino que también mejoraría la cadena de suministro de insumos esenciales para la construcción, promoviendo el crecimiento del sector y su sostenibilidad en el largo plazo.
"Propuesta de modelos interadministrativos para las alternativas de diseño de infraestructura de transporte urbano y regional". Estudio de caso de la estación central del ferrocarril de Cali para la operación integrada del tren de cercanías del Valle (TCV) y el Sistema Masivo Integrado de Occidente (MIO)
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Casilimas Pabón, Leidy Vanessa; Ramírez Herrera, Valentina; Cruz Daraviña, Paola Andrea
El crecimiento de la movilidad a nivel metropolitano regional de los últimos años se debe al aumento poblacional registrado fuera de la ciudad capital, al incremento de la propiedad raíz en el centro urbano dentro de la ciudad, y al desplazamiento de la población hacia centros de actividad laboral y zonas industriales. Ante esta realidad, surge la imperante necesidad de un sistema de transporte que optimice los desplazamientos supra municipales a los usuarios. Cali enfrenta continuamente desafíos en materia de movilidad, siendo uno de los problemas más acuciantes en la ciudad. El crecimiento acelerado de la población, la proliferación de buses y plataformas de movilidad, dentro del marco del transporte público. Superar estos retos es fundamental para reducir los costos de transporte y optimizar los tiempos de viaje, permitiendo a los usuarios conectar entre diferentes zonas de manera eficiente. En este contexto, el megaproyecto del Tren de Cercanías del Valle (TCV) emerge como una propuesta integral para abordar las problemáticas de movilidad en la región metropolitana de Cali, Yumbo, Palmira y Jamundí. Este proyecto busca proporcionar rutas de conectividad entre los municipios vecinos a velocidades superiores, utilizando un corredor exclusivo. Además, se integra con el Sistema Masivo Integrado de Occidente (MIO), reforzando el transporte público de manera integral y facilitando los desplazamientos de los usuarios. El objeto central de esta tesis se enfoca en la evaluación de la articulación entre el Tren de Cercanías del Valle (TCV) y el Sistema Integrado Masivo de Occidente (MIO) durante las fases de diseño, construcción y operación de la antigua Estación Central del ferrocarril en Cali. La comunicación fluida y eficaz entre estos dos sistemas de transporte es crucial para lograr una movilidad urbano-regional eficiente. Con este se enfoque busca generar recomendaciones sobre la construcción de un Nodo de Integración de los sistemas de Transporte, tomando en cuenta tanto aspectos técnicos como la normativa de movilidad vigente. Sin embargo, la viabilidad de esta integración dependerá de la capacidad de las entidades involucradas, como la Agencia Nacional de Infraestructura (ANI), la Gobernación del Valle del Cauca, Metro Cali y Alcaldías municipales para lo cual se propone su integración a través de un Convenio Interadministrativo, el cual coordine esfuerzos, recursos y se pueda planificar de forma adecuada, y llevar a cabo su construcción y operación.
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.
Estudio y diseño de un procedimiento de colapso controlado del puente metálico el palo en Caloto - Cauca utilizando análisis no lineal
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Pantoja Pachajoa, David Fernando; Pantoja García, Sebastián; Mondragón Maca, María Victoria
La demolición controlada de puentes obsoletos o estructuralmente comprometidos es una práctica importante en la ingeniería civil para garantizar la seguridad pública y la renovación de infraestructuras. Este estudio se centra en el diseño de un procedimiento de colapso controlado para el Puente El Palo, ubicado en Caloto, Cauca, aplicando un análisis no lineal mediante el método Pushover. Construido originalmente en 1940 para tráfico ferroviario y posteriormente adaptado para vehículos, el Puente El Palo ha excedido su vida útil y presenta deficiencias estructurales, incluidas aquellas derivadas de soldaduras estructurales no conformes. Mediante un modelado estructural, esta investigación simula cargas incrementales para analizar el comportamiento del puente bajo condiciones extremas, identificando puntos débiles y modos de falla críticos para planificar una secuencia de desmontaje segura. La metodología utiliza el software SAP2000 para crear un modelo no lineal detallado, simulando una demolición progresiva para optimizar el control del colapso y proteger las estructuras cercanas. Los resultados muestran que el análisis Pushover evalúa eficazmente la capacidad remanente y la ductilidad del puente, lo que permite definir las secuencias de desmontaje y evitar un colapso no controlado. Este enfoque no solo mejora la seguridad, sino que también apoya prácticas sostenibles al facilitar la reutilización de materiales.
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.
Identificación de requerimientos de una interfaz de usuario para un sistema de recomendación de rutas de intervención en programaciones de obras aplicado a una constructora de vivienda
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2025) García Ossa, Laura Andrea; Domínguez Domínguez, Cristhian David; Benavides García, Héctor Mauricio
La industria de la construcción enfrenta importantes desafíos en la eficiencia de la planificación, programación y control de obras, especialmente en la reducción de retrasos, los cuales impactan directamente el tiempo, costo y calidad de los proyectos. Por esta razón, resulta esencial implementar soluciones innovadoras y efectivas para abordar esta problemática. Este trabajo de grado se enfoca en la identificación de los requerimientos de una interfaz de usuario como etapa inicial en el diseño de un sistema de recomendación de rutas de intervención, mediado por tecnologías avanzadas, para la programación de obras de construcción en una empresa constructora de vivienda. Esta investigación busca establecer las necesidades y expectativas de los usuarios frente a los problemas actuales de planificación y programación, como paso fundamental para desarrollar una herramienta efectiva. Para lograrlo, se desarrollan actividades clave como el mapeo de procesos, el diseño de diagramas de flujo, la identificación de las necesidades de los usuarios y la caracterización del lenguaje de la interfaz de usuario.
Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de algunos de los edificios de la Pontificia Universidad Javeriana Cali siguiendo los parámetros de la norma asce/sei 31-03 y determinando las curvas de fragilidad para evaluar el riesgo sísmico
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Montenegro Valencia, María Alejandra; Piedrahita Saldaña, Jimmy; Cundumí Sánchez, Orlando
El método a emplear es el establecido por la norma ASCE/SEI 31-03 en su fase inicial denominada TIER I el cual plantea los siguientes pasos: 1. Recolección de datos pertinentes a la conformación geológica, riesgo por fallas, desastres naturales y capacidad portante del suelo del sector y donde está cimentada la estructura; planos arquitectónicos y estructurales; memoria de cálculo del diseño estructural; eventos naturales que se hayan presentado desde la construcción de la edificación y que hayan podido afectar la estabilidad de este. 2. Visita a la edificación para identificar patologías del concreto o algún indicio de deterioro o falencia en los elementos estructurales y no estructurales que puedan representar riesgo para la estabilidad de la obra y por lo tanto para la vida o integridad física de las personas que la habitan. 3. Registro detallado de la visita del inmueble evidenciado por fotos además de la relación del estado de la edificación actual y el cotejo con la información recaudada en el paso anterior. 4. Determinar mediante el análisis de la información el grado de sismicidad de la región. 5. Chequeo de las Listas propuestas por el manual ASCE/SEI 31-03 para la fase TIER I. Para la elaboración de este proceso se cuenta con la ruta de evaluación, establece el flujo de estudio del análisis de vulnerabilidad sísmica para estructuras existentes, dividido en tres fases. Este esquema da una idea rápida de toda la magnitud de la metodología, incluyendo la referencia de las tablas de la ASCE/SEI-31-03, que se deben consultar para determinar si la estructura por su complejidad requiere un análisis TIER II o si puede ser evaluada con un análisis TIER I y que en el proceso de esta primera fase de evaluación se determine si se requiere la evaluación TIER II, y finalmente después de realizarse el análisis TIER II, determinar si la estructura es segura para el nivel de desempeño establecido o si se requiere un mayor grado de investigación como lo es el TIER III, las estructuras que requieran ser avaladas en Nivel 3, se determinará si son o no vulnerables y por lo tanto se recomienda o no ser intervenidas
Procedimiento para la internacionalización de sistemas constructivos modulares - estudio de caso VIMOB
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Lerma Chamorro, Laura María; Benavides García, Héctor Mauricio
Este estudio desarrolla un procedimiento estratégico para la internacionalización de VIMOB, una empresa colombiana especializada en sistemas constructivos modulares y vivienda industrializada. A través del análisis de mercado, evaluación de viabilidad financiera y revisión de requisitos normativos, se identifica a Estados Unidos como el mercado objetivo principal debido a su demanda de vivienda modular y sostenible. El estudio establece una estrategia de entrada adaptada, que incluye un modelo de ensamblaje “Do-It-Yourself”, inspirado en IKEA, para satisfacer las preferencias del consumidor y reducir los costos de instalación. Este marco estratégico busca posicionar a VIMOB de manera competitiva en la industria global de la construcción, enfatizando la adaptabilidad, eficiencia operativa y cumplimiento de normativas locales.
Efecto del aislamiento sísmico de base en una estructura metálica perteneciente al grupo de uso IV
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Mora Córdoba, Juan Sebastián; Narváez López, Jymmi Dario; Mondragón Maca, María Victoria
Este trabajo presenta un estudio analítico comparativo, entre la respuesta sísmica de una estructura metálica perteneciente al grupo de uso IV con base fija y otra con aislamiento sísmico de base tipo LRB. El análisis y diseño de las edificaciones sigue los lineamientos de las normas NSR-10 y ASCE7-22. Los resultados obtenidos a partir del análisis dinámico elástico espectral y de tiempo-historia, revelan que la estructura aislada presenta una respuesta sísmica más favorable, con reducciones en los cortantes de piso, desplazamientos máximos relativos, derivas máximas de piso, momentos de volcamiento máximo y fuerzas internas. Además, se logró una optimización del peso sobre la estructura metálica cercana a 60%, especialmente en las columnas. Finalmente, se resalta la reducción de aproximadamente el 70%, en las aceleraciones máximas de piso de la estructura aislada sobre la de base fija, protegiendo los elementos no estructurales hospitalarios.
Evaluación financiera de la compra de materiales de construcción por parte de la entidad contratante en los proyectos de obras civiles portuarias. Caso de estudio: sociedad portuaria de Buenaventura (SPB)
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Alomia Castillo, Carlos Arley; Sáenz Saavedra, Bryan; Micolta Rivas, Juan Carlos
La Sociedad Portuaria Regional de Buenaventura (SPB) es uno de los principales Terminales por donde ingresa el 35% de la mercancía al país. Para garantizar la operatividad y eficiencia en el puerto es necesario realizar obras de infraestructura cuyo financiamiento es compartido entre el estado y el sector privado. Dichas obras se ejecutan de acuerdo con los planes bianuales de inversión de la SPB a través del sistema de contratación de precios unitarios fijos (a todo costo), por entidades (proveedores de bienes y/o servicios) seleccionadas mediante concursos de licitación privada. Por las dinámicas comerciales y toda la logística que involucran los procesos de obra al interior de una Terminal Portuaria, los costos de las obras desarrolladas en estos espacios tienden a ser elevados, en comparación con las obras que se ejecutan normalmente en otras instalaciones. Por este motivo, usualmente, la administración SPB debe priorizar las obras requeridas acorde a su nivel de importancia y/o impacto en las operaciones internas del terminal marítimo. Estas priorizaciones, limitan el número de proyectos de obra a ejecutar en los periodos de tiempo programados para las inversiones año a año. En revisión del histórico de obras civiles ejecutados al interior de SPB, se ha identificado que, los materiales de obra componen entre un 30% y 40% de valor total de los presupuestos. Este trabajo pretende realizar una evaluación financiera que permita conocer si existen o no, posibilidades de ahorro en SPB, si la compañía decidiera ajustar internamente sus procesos de contratación y ejecución de obras civiles, comprando directamente los materiales más representativos o con mayor valor en pesos, en busca de lograr reducir los costos totales de dichos proyectos de inversión. Se presentarán las modelaciones y ejercicios financieros con distintos escenarios los cuales permitirán la posible toma de decisiones al interior de la administración de SPB. La información analizada estará soportada por medio de datos, tabulaciones y graficas con la información histórica de las inversiones ejecutadas en los últimos 10 años. Se realizarán cotizaciones de los dos materiales a analizar (concreto y acero) por medio de acercamientos con los proveedores locales (Buenaventura) y de áreas cercanas (Cali), a fin de conocer y ofrecer algunas posibilidades más favorables para la adquisición de estos. Acto seguido, se presentarán una categorización de los riesgos asociados a estas actividades y su respectiva cuantificación para mitigarlos.
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.
“Guía para la planeación y gestión de proyectos públicos de construcción de vías implementando marcos de trabajo ágiles en el Valle del Cauca”
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2025) Patiño Borrero, Mario German; Micolta Rivas, Juan Carlos
A través de la presente propuesta de profundización se recopiló información referida alas mejores prácticas de gestión de proyectos, a partir de los marcos de trabajo ágiles mayormente utilizadas en la actualidad en nuestro país. De manera simultánea y como objetivo práctico, se adoptó un enfoque basado en el caso de estudio correspondiente a construcción de pavimento de la vía principal del corregimiento de barrancas municipio de palmira, Valle del Cauca. en éste se analizaron las principales causas que generaron ineficiencias de gestión y se aplicó una guía de gestión parametrizada mediante el uso de dichas metodologías, teniendo en cuenta para ello la naturaleza, tipo y complejidad del proyecto. Se concluyó que los principales factores que afectaron el desempeño fueron la falta de planificación colaborativa, deficiencias de coordinación entre los actores involucrados y la escasa capacidad de adaptación a cambios durante la ejecución. Estas ineficiencias resultaron en retrasos, sobrecostos y reducción del alcance del proyecto. Se evaluaron diversas metodologías ágiles, como Scrum, Lean Construction, la Guía Ágil del PMI (PMI-Agile), así como la metodología BIM para la gestión de proyectos de construcción. Al final, se identificó que el marco BIM resultó ser el más recomendable para la gestión del proyecto vial analizado, por su capacidad de integrar modelos 3D, 4D y 5D, lo que facilita la detección de interferencias, la planificación de fases y la estimación de costos. Esto podría reducir significativamente los errores, minimizar sobrecostos y optimizar recursos, algo no tan fácil con métodos tradicionales.
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 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.
Gestión integral de residuos de construcción y demolición (RCD) en obras de rehabilitación estructural: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Hernández Quiroz, Oscar David; Rojas Manzano, Manuel Alejandro
Actualmente, el mundo enfrenta el desafío de crecimiento poblacional masivo, donde se ha alcanzado los 8.000 millones de personas a mediados de noviembre de 2022 y se tiene una proyección estimada de 9.700 millones de personas para el año 2050 (ONU, 2022), lo que conlleva a que los ciudadanos nos adaptemos a estas necesidades de alteraciones en la estructura de la población. Estas necesidades han llevado a una explotación acelerada e irreversible de los recursos naturales no renovables, por lo tanto, es fundamental establecer políticas, metodologías y tecnologías que permitan un consumo de recursos naturales y materias primas en un esquema económico circular. Este estudio diseña una guía para que se pueda elaborar un plan de gestión integral de los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) producto de obras en la que su enfoque sea la de rehabilitación estructural El desarrollo del trabajo constará de las siguientes fases, la primera; analizar la información que se tiene disponible donde abarca la investigación y análisis de informes, normativas y estudios previos con el fin de establecer una base sólida de conocimiento sobre las mejores prácticas que se pueden aplicar en la gestión de RCD en el proyecto, posterior a esto, la caracterización de los RCD generados en categorías específicas de acuerdo a la normativa legal colombiana establecida en la resolución No. 1257 de 2021(Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2021). Además, se considerarán los índices determinados por los indicadores de gestión y aprovechamiento. Se tomó como estudio de caso la rehabilitación estructural del ala este del edificio administrativo de la Pontificia Universidad Javeriana sede Cali. La producción de estos residuos se estudió durante cuatro (4) meses aproximadamente, la cuál fue el tiempo que demoró las actividades de demolición en dicho proyecto. La mayor parte de la generación total de residuos fueron aprovechables, donde se realizó disposición final en sitios autorizados por la autoridad competente y una menor parte en un acopio dentro de las instalaciones de la Pontificia Universidad Javeriana sede Cali. Hubo también una pequeña fracción de residuos no aprovechables la cual se les hizo disposición final en sitios autorizados por la autoridad ambiental. En este sentido, se buscó llevar a cabo observaciones de prácticas en obra con el fin de identificar áreas de mejora y proponer soluciones prácticas para un control efectivo de los RCD. La Guía para la Gestión Integral de RCD en este tipo de proyectos concluyó con un análisis económico donde se demuestra que con una gestión adecuada en la separación y clasificación de los residuos es beneficioso para el medio ambiente y además se fomenta una economía circular para el proyecto. Se incluyó documentación que proporcionó el respaldo y la orientación en el seguimiento de las estrategias propuestas; con estos anexos se buscaba garantizar una gestión adecuada de los RCD, promoviendo su correcta generación, manipulación y aprovechamiento durante las etapas del proyecto
Propiedades hiperelásticas y viscoelásticas del material de caucho reciclado utilizado como matriz de aisladores sísmicos: estudio experimental y FEM
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Rodríguez Piedrahita, Juan Sebastián; Madera Sierra, Íngrid Elizabeth; Cundumí Sánchez, Orlando
Los peligros sísmicos representan una amenaza significativa para las estructuras en todo el mundo, y los aisladores convencionales a base de caucho tienen un costo prohibitivo para los países en desarrollo. Este estudio investiga las simulaciones de caucho reciclado (RR) como un enfoque alternativo para las pruebas de aisladores sísmicos y la predicción del rendimiento, con el objetivo de reducir la necesidad de pruebas experimentales extensas a través del modelado numérico. La metodología consistió en caracterizar una mezcla RR a través de múltiples modos de deformación (compresión y tensión uniaxial, corte simple, fluencia y relajación). Utilizando un método iterativo de reducción de errores que consideraba todos los modos simultáneamente, el modelo de Bergström-Boyce logró un valor medio de R² de 0,92 sólo para la matriz RR. A continuación, el proceso de calibración se amplió a un prototipo de refuerzo textil RR utilizando distintos coeficientes para diferentes intervalos de deformación. El modelo logró errores promedio de -10.5% en rigidez vertical, 5.2% en rigidez horizontal y 8.0% en relación de amortiguamiento en comparación con los datos experimentales, lo que demuestra su potencial para predecir el comportamiento del aislador. Esta investigación contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU al examinar soluciones de infraestructura sostenibles y resilientes mediante el uso de materiales reciclados en estructuras resistentes a los terremotos.
Evaluación del comportamiento sísmico de estructuras de acero mediante la instalación de disipadores de energía de fluido viscoso comercializados en Colombia
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Meneses Solarte, Daniel Eduardo; Mondragón Maca, María Victoria
La presente investigación realiza el análisis de dos estructuras de acero regulares de 4 y 6 pisos ubicadas en la ciudad de Popayán, siguiendo las recomendaciones de la NSR-10 y la ASCE 7-22. Se realiza un análisis cronológico lineal para la estructura sin disipadores y un análisis cronológico no lineal para la estructura con disipadores. Los registros sísmicos son tomados de la zonificación sísmica de Popayán. Además, se establece contacto con la empresa colombiana Efe-Prima-Ce, que colabora con Mageba, distribuidora de los disipadores en Colombia. Los resultados muestran que los disipadores disminuyen la deriva en un promedio del 50% y pueden disipar hasta el 79% de la energía sísmica total de las estructuras.
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

Browse

Recent Submissions