Especialización en Estructuras

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Analisis de la interaccion viga de rigidez - cable en puentes vehiculares suspendidos de un solo carril
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Zafra Dulcey, Rafael Augusto; Cruz Hernandez, Ricardo Alfredo
Este documento presenta una propuesta para el análisis de puentes suspendidos, mediante el método empírico, la teoría elástica, la teoría de la deflexión y método de la rigidez; para determinar la incidencia de la inercia de la viga de rigidez, en los esfuerzos y deformaciones del puente. En los capítulos 1 y 2, se hace un breve recuento de la historia y del funcionamiento general de los puentes suspendidos. En el capítulo 3, se estudia el funcionamiento estructural del cable, actuando sin la viga de rigidez. En el capitulo 4, se presentan los fundamentos analíticos del método empírico, elástico y de la deflexión. En el capitulo 5, se presentan las definiciones y características mecánicas del cable utilizado. En los capítulos 6 a 11, se realiza el análisis numérico del modelo estructural, determinando para cada método, al variar la inercia de la viga de rigidez: la tensión horizontal en el cable, momento, cortante y deformación de la viga de rigidez. Se concluye que la variación de la inercia de la viga de rigidez incide proporcionalmente en el valor de los momentos y cortantes, e inversamente proporcional en la deformación y tensión horizontal del cable. No se recomienda el la utilización del método empírico para el análisis y diseño de puentes suspendidos, pues no contempla la posibilidad de cargas distribuidas parciales. El análisis por la teoría elástica muestra valores conservadores para puentes muy grandes, sin embargo, se sugiere su utilización para el diseño de puentes de longitud media, como el modelo estructural estudiado. Se recomienda a la comunidad científica, continuar el estudio y divulgación de la metodología de diseño de los puentes suspendidos, pues constituyen una buena alternativa técnica para evitar la intervención del cauce del río, y con ello, los inconvenientes económicos y sociales, originados por los continuos colapsos de puentes.
Nomogramas para el predimensionamiento de muros transversales en sistemas estructurales de muros de carga
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Vega Arguello, Alexis; Moreno Girardot, Dalton
Esta monografía es un estudio de la incidencia de la variación de las principales variables que intervienen al momento de predimensionar la cantidad de muros ortogonales en edificaciones con sistema estructural portante de muros en concreto reforzado. Con las tablas suministradas en esta monografía, el proyectista arquitectónico, sin el uso de fórmulas y solamente entrando con el área de entrepiso, el numero de pisos y el espesor de los muros tendrá una idea muy aproximada de si la longitud de muros que esta colocando esta o no ajustada desde el punto de vista de la rigidez lateral de la edificación y por consiguiente del cumplimiento de las derivas exigidas a la luz de la Norma Sismo Resistente de 1998 NSR-98.
Ayudas computacionales para el diseno de cimentaciones
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Perez Nieto, Luis Emiro; Maldonado Rondon, Esperanza
El fácil acceso al computador del que se dispone hoy gracias a su masiva difusión, ha permitido a los ingenieros calculistas la utilización de poderosas herramientas en el análisis de las estructuras por procedimientos con un cierto nivel de complejidad, difícilmente ejecutables manualmente. Estos métodos se pueden considerar de uso universal o de dominio general. Los procedimientos de diseño de las cimentaciones son ampliamente conocidos, y deben incorporar las normas que establezcan los entes reguladores de cada país, con carácter regional o local. Se seleccionaron cuatro tipos de cimentaciones para pórticos de concreto reforzado, las de uso mas frecuente en nuestra región Dentro de esos conceptos se ha desarrollado la presente ayuda, con miras a facilitar el diseño de los tipos de cimentaciones seleccionadas, enmarcadas en las normas del codigo NSR-98, actualmente vigente en nuestro país. Son procedimientos interactivos que proponen en cada problema las dimensiones básicas para que el usuario fácilmente las pueda definir, da aviso y suspende el proceso cuando los esfuerzos obtenidos sobrepasan los permisibles regresando al sitio donde se pueden hacer las correcciones necesarias. Como se presentan los esfuerzos obtenidos junto con los permisibles, si hay una gran diferencia entre ellos, como en el caso de un sobredimensionamiento, es posible regresar para hacer las modificaciones 5 requeridas y optimizar los resultados. Al final se pueden imprimir los principales valores obtenidos, como una opción del programa.
Propuesta para la optimizacion de sistemas estructurales aporticados empleando pantallas de rigidez
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Quintero Roa, John Fernando; Cruz Hernandez, Ricardo Alfredo
La rigidez de una estructura ante el efecto de las fuerzas horizontales como las que producen primordialmente los sismos, se controla por medio del análisis de la deriva. La deriva cuantifica el grado de flexibilidad de las edificaciones, en la actualidad y debido a la Norma Sismorresistente de 1998 (NSR-98) puede decirse que la mayoría de los diseños estructurales de edificaciones que se están llevando a cabo hoy por hoy en el país el parámetro que regula el dimensionamiento de los elementos del sistema de resistencia sísmica de la edificación está determinado por el control de la deriva. Los sistemas estructurales puntuales aporticados han sido substituidos, a nivel mundial, por sistemas más rígidos lateralmente, construidos con base en muros estructurales. En nuestra región no hay consistencia acerca de la excesiva flexibilidad de los sistemas actualmente utilizados. Existe la necesidad de estudiar nuevas alternativas estructurales en el territorio que tiendan a resolver el problema. Lo anterior indica que la estrategia a seguir consiste en atacar dos frentes simultáneamente: un cambio en la práctica de construcción de elementos tales como muros divisorios y fachadas y una reducción en la flexibilidad de las estructuras ante efectos horizontales, dándole mayor rigidez a la estructura. Por lo anterior y debido a los altos rangos de seguridad en los que se basa la NSR-98 en nuestro medio es cada vez más común la utilización de muros de cortante interactuando con pórticos. Este estudio evaluó y determino la eficiencia e importancia de los muros estructurales en el control de derivas al compararlo con un sistema tradicional aporticado, a la vez de lograr determinar la cantidad mínima de muros y su posición ideal. Como condición adicional se valoraron diversas irregularidades en altura del mismo sistema estructural con el fin de obtener una solución lo suficientemente rígida para cumplir con las exigencias de la NSR-98 y al mismo tiempo generar espacios arquitectónicos funcionales, agradables y llamativos.
Estudio de la interaccion suelo-estructura en edificaciones de muros portantes de concreto
(Universidad Industrial de Santander, 2005) Guerrero Mantilla, Dario; Aycardi, Luis Enrique
El proyecto comprende el modelamiento de edificaciones de muros de concreto para hacer la comparación entre la metodología tradicional (empotrado en la base y una dirección de análisis) y los modelos tridimensionales aplicando la interacción suelo estructura con el método Winkler. Las edificaciones propuestas se plantearon de la siguiente manera: en primer lugar se busco una planta estructural tipo en donde los muros están independientes y otra planta estructural donde se desplazan los muros ortogonales para integrarlos monolíticamente, en segundo lugar debido a la incertidumbre de los suelos se tomaron dos valores de parámetros del suelo con el fin de abarcar un rango, y en tercer lugar se tomaron alturas de 5 y 10 pisos igualmente para tener un rango de análisis; estas combinaciones dio por resultado 2 modelos del Sistema Tradicional los cuales se analizaron y diseñaron con el Método de la fuerza Horizontal equivalente y 10 modelos del sistema Winkler en donde se aplico la geometría y fuerzas sísmicas del Sistema Tradicional, con el fin de garantizar de manera confiable la interpretación de los resultados finales de desplazamientos y fuerzas. Se encontró que el Sistema Tradicional presenta graves deficiencias, puesto que no tiene en cuenta la integración monolítica entre los muros por lo tanto arroja errores considerables, tanto en los desplazamientos horizontales como en las fuerzas; de otro lado este sistema no representa el comportamiento real de la estructura ya que se produce un giro en la base debido a la elasticidad del suelo, lo que genera una redistribución de las fuerzas en los muros que depende de su rigidez. Por estas razones el análisis y diseño de edificaciones de muros portantes de concreto se debe de realizar con metodologías que garanticen el comportamiento real del modelo y además que tengan en cuenta la Interacción suelo
Incidencia de la resistencia del concreto en las estructuras postensadas sometidas a flexion
(Universidad Industrial de Santander, 2005) Rivera Carvajal, Jairo Antonio; Cruz Hernandez, Ricardo Alfredo
Mediante el análisis de una situación particular se mide la incidencia que tiene la resistencia a la compresión del concreto, f´c, en las estructuras postensadas sometidas a flexión, específicamente en las pérdidas de preesfuerzo, en la fuerza efectiva, en la resistencia a flexión y en los esfuerzos que se generan.
Ayuda para el diseño de vigas metálicas laminadas tipo I o c método lrfd
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Caballero Diaz, José Antonio; Moreno Girardot, Dalton
El uso de perfiles metálicos como material de construcción en nuestro país eslimitado, a diferencia de otros países avanzados que han desarrollado toda unatecnología para su uso y aprovechamiento, contribuyendo de maneraimportante al desarrollo económico de sus naciones. En la actualidad se cuenta en nuestro medio con varias herramientassofisticadas para el análisis de estructuras, más no para el diseño, por lo tantoel presente proyecto busca elaborar una ayuda que facilite el diseño de lasvigas metálicas laminadas de sección uniforme, ¡implementando en dichaherramienta las bases teóricas con el último método, Diseño con Factoresde Carga y Resistencia (LRFD), involucrando la formulación respectiva vigentedel Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-98 asícomo los materiales disponibles en nuestro país. El presente trabajoinvolucra el uso del sistema de unidades Internacional (Sl) el cual ya estásiendo usado por los diseñadores a nivel mundial. El presente proyecto busca como objetivo elaborar una ayuda de diseño devigas metálicas laminadas que pueda ser procesada en un microprocesador,implementando en dicha ayuda unas bases de datos de perfiles disponibles ocon posibilidad de procesar un perfil tipo VW de otras dimensiones. El uso deesta herramienta ahorrará gran cantidad de tiempo en el diseño.
Reforzamiento estructural de columnas con la adición de muro patín
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Rincón Ayala, Miguel Antonio; Cruz Hernandez, Ricardo Alfredo
En la práctica cada vez más son efectuadas conexiones entre elementos de concreto reforzado con varillas de refuerzo postinstaladas con un mortero adhesivo en huecos perforados en el concreto existente. Existen en la práctica de diseño criterios diversos respecto al cálculo del anclaje de las varillas y la tendencia es usar longitudes de anclaje pequeñas, mucho menores a las que normalmente exigen los códigos de diseño de concreto reforzado (DIN1045/EC2/NSR-98). El objetivo es dar información sobre el comportamiento de anclajes postinstalados con morteros adhesivos y criterios de diseño de varillas ancladas al concreto. Usando morteros apropiados no hay diferencia significativa en la capacidad de carga de una conexión con respecto a refuerzo preinstalado. (Excepciones: fisuras longitudinales, refuerzo transversal insuficiente, temperatura) Diseño de anclaje de varillas simplificado: dimensionado de las longitudes de traslapo según DIN1045/EC2/NSR98. Con estas longitudes se garantiza falla del acero o falla dúctil. Diseño de anclaje de varillas más exacto. Las características geométricas existentes son tenidas en cuenta y no las distancias mínimas entre ejes y al borde dadas por los códigos de concreto reforzado: menores longitudes de anclaje y traslapo. La resistencia de adherencia depende de la limpieza del hueco, especialmente en concreto húmedo. Anclaje de varillas sin refuerzo de conexión solo se permite en varillas a compresión. Anclajes con longitudes de anclaje pequeñas, menores a aproximadamente 15 ds, y sin refuerzo de conexión se comportan como anclajes adheridos y deben diseñarse como tal. En tal caso la falla puede ser dúctil o frágil. No puede generalizaser el diseño de un sistema de anclaje; según el caso el diseñador analizará el comportamiento del sistema de anclaje y de acuerdo a esto efectuar el diseño, elección del personal de obra, el uso de equipos especiales, de adhesivos que cumplen especificaciones para el caso de anclajes estructurales.
Análisis y diseño de columnas con arriostramiento en un solo eje
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Gamboa Granados, Gustavo; Cruz Hernandez, Ricardo Alfredo
En Bucaramanga, con la entrada en vigencia del Plan de Ordenamiento Territorial, se exige a los proyectos el inicio de rampas y escaleras a partir del paramento, dejando totalmente libre las zonas verdes y antejardines. Esto ha generado que en dichos proyectos, ya sean casas o edificios, se presenten, en las columnas del primer piso, a la fachada, la suspensión de la viga de amarre y por lo tanto estas columnas solo quedan arriostradas en un solo eje, pasando al rango de columnas largas. Para el diseño y análisis de dichas columnas, es necesario tener en cuenta parámetros importantes como la esbeltez y el índice de estabilidad y su incidencia en la estabilidad estructural general de proyecto, tanto a las cargas de servicio, como a las solicitaciones sísmicas, las cuales con muy altas en relación con los parámetros sísmicos del país. Para el estudio se analiza una columna, de un proyecto típico de la ciudad, obteniendo los valores de cargas, momentos, desplazamientos y derivas, tanto de la columna como del proyecto. La suspensión de la viga de amarre genera un cambio en la sección de la columna y por consiguiente un aumento del acero de refuerzo en la misma. Los datos obtenidos son confrontados por el método de superficie de falla. El parámetro esbeltez, se convierte en el factor determinante en el diseño generando aumento en el acero de refuerzo en la columna.
Estudio de vulnerabilidad sísmica y reforzamiento estructural de edificio ubicado en zona de amenaza sísmica alta
(Universidad Industrial de Santander, 2011) Cáceres Suarez, José De Jesús; Moreno Infante, Pablo Armando; Chio Cho, Gustavo
El presente proyecto se realiza con la necesidad de implementar un análisis de vulnerabilidad y Reforzamiento para un edificio aporticado que está compuesto por seis plantas, y fue construido hace varios años, el cual ha resistido las cargas verticales y sismos de mediana intensidad presentados desde la fecha en que entró en servicio hasta el día de hoy, sin presentar daños visibles. Sin embargo, de acuerdo con la antigüedad de la construcción y la reglamentación vigente en materia de diseño estructural para esa época es de esperar que el sistema estructural no cumpla con los requisitos exigidos por la NSR-2.010. El enfoque de este trabajo se basa principalmente en dos puntos que son complementarios, el primero es determinar el grado de insuficiencias de estructura sismo resistentes que presenta el edificio a analizar en comparación con los requisitos mínimos que estipulados en la NSR-2010, estas insuficiencias se pueden medir con análisis inelástico o basado en un estudio de vulnerabilidad bajo los índices de sobreesfuerzo y flexibilidad. El segundo punto es dar solución estructural de rehabilitación o reforzamiento, ajustándose a las especificaciones de la NSR-2010. Para lograr dichos enfoques se empleó la siguiente metodología reflejada en el libro: Recolección de información, Análisis No Lineal de la estructura, Evaluación y calificación de la Estructura, Análisis de los índices de sobreesfuerzo y de flexibilidad, Planteamiento de alternativas de reforzamiento, Análisis de alternativa, Elaboración de memorias, Elaboración del informe y Presentación de la
Análisis de constructividad de conexiones de acero a partir del estudio de conexiones a momento viga-columna tipo buep y wuf-w según aisc 358-10
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Peña Piza, Edinson James; Cruz Hernández, Ricardo Alfredo; Garza Vásquez, Luis
En este trabajo se presenta la definición de Constructividad y Constructabilidad y se establecen sus diferencias. Se realizan recomendaciones para la estructuración de edificios de acero desde el punto de vista de la facilidad constructiva y del cumplimiento de las normativas aplicables tanto en la etapa de diseño como en la etapa de construcción. De la misma forma, se analiza la constructividad aplicada a las conexiones de acero, se clasifican los tipos de conexiones y se hace un análisis en el medio Colombiano. En procura de mejorar la calidad de las conexiones que se realizan en el país, se describen y comparan dos alternativas de conexiones a momento de acero precalificadas según la AISC 358-10. Conexión no rigidizada con - Para obtener datos comparativos entre estructuras que usan conexiones a momento tipo BUEP y WUF-W se realiza un ejemplo de diseño para estructuras con diferentes luces; de esta manera se determinan las dimensiones de los perfiles y elementos requeridos para la conexión. Se hace igualmente análisis a estas estructuras usando aceros de diferentes calidades, A-36 y A-572 grado 50. De otra parte se realiza una comparación de costos y rendimientos entre conexiones fabricadas en taller y conexiones soldadas directamente en campo, a partir de información obtenida de Ingenieros con gran experiencia en el sector de la construcción de estructuras de acero.
Evaluación de vulnerabilidad y rehabilitación sísmica para una edificación aporticada ubicada en zona de actividad sísmica
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Prada Diaz, Pedro; Solano Lobo, Giancarlo; Cruz Hernández, Ricardo Alfredo
Durante las últimas décadas la ingeniería civil en Colombia se ha venido desarrollando en forma tangencial, creando en gran parte generación de empleo y una infraestructura excepcional en nuestro país, no obstante el nivel cultural, los bajos altos índices de pobreza, la falta de conocimientos en cuanto a la construcción de edificaciones, han creado un gran vacío ante la problemática de construcciones sismo resistente en Colombia, por ello la necesidad de implementar estudios relacionados con la vulnerabilidad de edificaciones ya sean de nivel histórico, institucional o residencial. En esta monografía se pretende implementar un análisis de vulnerabilidad y reforzamiento sísmico para una construcción de edificio aporticado de cinco niveles, terminado hace varios años en zona sísmica alta, en la que ha recibido cargas gravitacionales y de sismo durante el perdió de servicio sin presentar daños a simple vista. No obstante y debido con la anterioridad de las normas antiguas para el diseño estructural de la edificación con respecto a la norma vigente NSR-10 es de esperar con no cumplan con los requisitos de diseño estructural. Siguiendo dos parámetros complementados como son el análisis de índices de vulnerabilidad bajo la curva Poshover y los índices de sobreesfuerzo es necesario hacer un estudio detallado del nivel de comportamiento de la estructura además del parámetros mínimos exigidos por la NSR-10, respecto al segundo parámetro el análisis de alternativas de reforzamiento es una etapa importante para cada proyecto de rehabilitación sísmica. Para lograr dichos enfoques se empleó la siguiente metodología reflejada en el libro: Recolección de información, Evaluación y calificación de la Estructura por medio de los índices de sobreesfuerzo y de flexibilidad, análisis Poshover, Alternativas de reforzamiento estructural, Elaboración de memorias para cada análisis, Elaboración del informe y Presentación de la monografía.
Estudio de vulnerabilidad estructural de un edificio aporticado ubicado en zona de amenaza sismica alta
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Luna Carrillo, Luz Consuelo; Calderón Carrillo, Ernesto; Chío Cho, Gustavo
Esta propuesta fue desarrollada a nivel académico ya que no se realizaron en campo las actividades necesarias para comprobar lo establecido en los planos de construcción, etapa necesaria para la realización de un estudio de vulnerabilidad sísmica. Todos los datos preliminares tales como: la geometría de los elementos, tipo de suelo, levantamiento geométrico de la estructura, profundidad de cimentación y la resistencia de los materiales empleados en el proceso constructivo fueron tomados de los planos de construcción, memorias de diseño y estudio de suelos realizados por los propietarios del proyecto. Con base en lo anterior, no significa que lo desarrollado en la presente monografía no tenga ningún valor aplicativo .Por el contrario, ya que una vez realizada la etapa de recolección de información, se procede a realizar el estudio de la vulnerabilidad sísmica de la edificación de acuerdo a lo establecido en la Norma Sismo Resistente Colombiana vigente, NSR-2010, y más concretamente lo contenido en el capítulo A-Evaluación e intervención de edificaciones construidas antes de la los requisitos a emplear en la evaluación, adición, modificación y remodelación del sistema estructural; el análisis de vulnerabilidad, el diseño de las intervenciones de reforzamiento y rehabilitación sísmica y la reparación de edificaciones con posterioridad a la ocurrencia de un sismo. Asimismo, y de acuerdo al método de evaluación seleccionado, se debe ajustar a lo establecido en el Apéndice A-3, Una vez determinada la vulnerabilidad de la estructura con base en los resultados obtenidos, se evalúa la necesidad de un reforzamiento o rehabilitación. Si el reforzamiento es indispensable, se procede a la escogencia de la alternativa más adecuada y luego al análisis y diseño de la estructura con la alternativa propuesta.
Estudio de vulnerabilidad y rehabilitación para el edificio de secundaria y administración del colegio Fundación UIS
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Delgado Rojas, Carlos Andrés; Mantilla García, Robinson; Cruz Hernández, Ricardo Alfredo
El reglamento de Diseño y Construcción Sismo Resistente en nuestro país ha evolucionado debido al avance en el conocimiento del comportamiento de las estructuras ante cargas sísmicas, entrando en vigencia la NSR-10; debido a la puesta en marcha de este reglamento se exige la realización del estudio de vulnerabilidad y rehabilitación de las edificaciones de los Grupos Uso III y IV estructuras consideradas como indispensables. Teniendo en cuenta lo anterior se realizó el estudio de Vulnerabilidad Sísmica y Rehabilitación Estructural al Edificio de Secundaria y Administración del Colegio Fundación UIS. Para ello se utilizó el método para evaluar la capacidad establecido por la norma NSR-10 capitulo A-10 determinando los índices de sobresfuerzo de cada elemento estructural y el índice de flexibilidad, con lo cual se determina la Vulnerabilidad por Resistencia y por Flexibilidad; parámetros que nos indican el nivel de daño de los elementos estructurales ante las nuevas solicitaciones de cargas. Alternativamente y como complemento del estudio se realizó un Análisis Estático No Lineal ﬁPushoverﬂ siguiendo los parámetros del ATC-40 y el Fema 356, utilizado conjuntamente con la demanda sísmica establecida por la Norma NSR-10, con el fin de obtener y evaluar el nivel de daño de cada elemento estructural expresado en la deformación de las rotulas; con el punto de comportamiento obtenido de la intersección de las curvas de capacidad y espectro de demanda y los límites para cada nivel de daño, podemos determinar el nivel de desempeño de la estructura siguiendo los niveles establecidos por el comité VISION 2000 (SEAOC, 1995).
Estudio de vulnerabilidad sismica y reforzamiento de una estructura industrial combinada en altura con porticos de concreto y estructura metalica
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Peralta Hernández, Miguel Antonio; Rangel Muñoz, Jose Luis; Chío Cho, Gustavo
Una estructura se refuerza para impedir el colapso más no el daño, cuidar el patrimonio y salvar vidas Humanas. A partir de la norma de 1984, se ha tenido en cuenta algunos requisitos que permiten a las estructuras soportar un nivel de daño más alto sin que se presente el colapso. Estamos el día de hoy regidos por la norma NSR-10 que contempla la posibilidad de actualizar una estructura a los estándares de diseño actual. El presente documento contiene una metodología para evaluar la vulnerabilidad sísmica de una estructura combinada en altura por pórticos de concreto en la parte inferior y continua con una estructura metálica en la parte superior. La finalidad de este documento consiste en aplicar los conceptos y metodologías aprendidas a lo largo de las clases de la especialización en estructuras que ofrece la Universidad Industrial de Santander. El método de análisis utilizado es el recomendado por la norma sismo-resistente NSR-10, en su capítulo A10 (EVALUACIÓN E INTERVENCION DE EDIFICACIONES CONSTRUIDAS ANTES DE LA VIGENCIA DE LA PRESENTE VERSION DEL REGLAMENTO) APÉNDICE A1 (RECOMENDACIONES SISMICAS PARA ALGUNAS ESTRUCTURAS QUE SE SALEN DEL ALCANCE DEL REGALMENTO) APÉNDICE A-3 (PROCEDIMIENTO NO LINEAL ESTÀTICO DE - Cabe anotar que la forma en que se abordó este problema, no corresponde a una única solución y aunque existen nuevos materiales como también nuevas metodologías, somos consientes que día a día la ingeniería se encuentra en un proceso actualización y tecnificación.
Tendencias actuales del comportamiento dinámico en uniones de viga-columna con anclajes post-instalados
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Gutiérrez Blanco, Sergio Alonso; Chio Cho, Gustavo
El presente trabajo muestra los resultados obtenidos en la investigación realizada sobre las tendencias de los estudios que se están realizando actualmente para entender mejor el comportamiento dinámico en uniones de viga-columna efectuadas en concreto reforzado. Se realizó una búsqueda de las diferentes tendencias en el ámbito internacional para conocer cual tipo de investigación se estaba realizando en cuanto a aspectos relacionados con dicho tema. Se encontró que muchas investigaciones apuntan al desarrollo de temas de reforzamiento de estructuras de concreto reforzado utilizando materiales como el acero, la madera y el FRP. En cuanto a las tendencias que llevan a investigar sobre barras ancladas con adhesivos químicos se encontró que las empresas proveedoras de sistemas y productos para reforzamiento, rehabilitación y reparación, son las más interesadas en desarrollar investigación sobre este tema. En el ámbito nacional la investigación se concentra en los aspectos relacionados con el anclaje de barras corrugadas para unir elementos estructurales nuevos a elementos estructurales existentes y poder validar o no los procedimientos recomendados por las empresas proveedoras de estos sistemas de anclaje tan utilizados en nuestro país. Al final se presentaron las conclusiones, las cuales muestran que se debe seguir buscando alternativas para poder desarrollar más investigación sobre los temas relacionados con el comportamiento de las uniones, ya que el conocer más de ellas nos puede llevar a diseñar y construir estructuras más seguras.
Aporte al estudio del comportamiento estructural del sistema reticular celulado
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Serrano Arenas, Javier Antonio; Chio Cho, Gustavo
El sistema reticular celulado fue ampliamente utilizado en todo el mundo y en especial en Colombia hasta los años 80, específicamente en edificaciones de vivienda, oficinas e instalaciones educativas, por su capacidad de manejo de luces grandes y por los desarrollos en el análisis y diseño propuestos por el ingeniero Doménico Parra, principalmente ante cargas verticales. El pésimo comportamiento de estas placas en los eventos sísmicos, como el ocurrido en México en 1985, significo prácticamente la desaparición del sistema, siendo actualmente muy cuestionado y restringido en la normatividad de la construcción. Desde esta perspectiva este proyecto se orienta a analizar las fortalezas, ventajas y debilidades del sistema reticular celulado y una alternativa de reforzamiento para las edificaciones con este tipo de estructura. El problema que reporto el sistema reticular celulado fue el colapso de las placas por un efecto local en la placa, la parte aledaña no registro el punzamiento de la misma, generando una falla frágil que indujo el colapso por la ausencia de soporte. A partir de esta situación el proyecto presenta una alternativa de reforzamiento estructural que garantiza la seguridad, estabilidad y la resistencia a los efectos destructivos de un sismo. Como conclusiones del estudio se encuentra que el sistema reticular celulado es conveniente y ajustado a la normatividad actual, es más conveniente que las placas armadas en una o dos direcciones, su comportamiento es mejor, la unión de la losa-columna, es conveniente chequearla por el método del diseño por capacidad; el sistema capital antipunzamiento es fácilmente aplicable y permite reforzar el sistema reticular celulado a bajo costo y de manera segura.
Estado del arte para el análisis y diseño de muros de contención rígidos de gravedad y en voladizo
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Gabriele Pradilla, Jose Luis; Orejuela Ramos, Perla Johanna; Toro Rodríguez, Wilfredo del
Se desarrolla un estado del arte para el análisis y diseño de muros de contención rígidos de gravedad y en voladizo cuya cimentación sea de tipo superficial, esta investigación se establece a partir de las teorías clásicas de evaluación de presión de tierras indicando sus principales características, la forma usual de su aplicación y considerando variables como la capacidad portante del suelo, el estado y la inclinación del material a contener, la presencia de sobrecarga y el valor de la aceleración sísmica, para ello se tienen en cuenta varios estudios anteriores relacionados con el tema, como por ejemplo, tesis de grado y artículos que serán utilizados como soporte teórico para la elaboración de este proyecto. Como producto final se establece una herramienta computacional basada en una hoja de cálculo en Excel, la cual permite optimizar el análisis y diseño de este tipo de estructuras rígidas, teniendo en cuenta la variación de las propiedades y condiciones del suelo, la aceleración sísmica y las dimensiones y especificaciones de los materiales de construcción que serán empleados. De esta manera se define un estado del arte para analizar y generar diseños óptimos de muros de contención rígidos3, el cual, está conformado por una herramienta computacional que le permite al usuario la oportunidad de prediseñar o diseñar este tipo de muros, determinando resultados como dimensiones de la estructura, cálculo de presiones de tierra y chequeos de estabilidad, para el caso de muros en voladizo, se producen resultados adicionales como chequeos de resistencia a esfuerzo cortante y flexión, cantidad de acero de refuerzo que requiere la estructura, teniendo en cuenta la selección de la barra de refuerzo y su colocación.
Deflexiones a largo plazo en vigas de concreto reforzado
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Ochoa Rincón, Ivan Rafael; Guerrero Pulido, Eliana Ines; Viviescas Jaimes, Álvaro
El presente proyecto se realiza con la necesidad de determinar una fórmula simplificada para calcular las deflexiones a largo plazo, en vigas rectangulares de concreto reforzado, teniendo como base las deflexiones inmediatas debidas a cargas gravitacionales de servicio (muertas y vivas) sostenidas en el tiempo mediante el planteamiento de la variación no lineal de la inercia de la viga, la cual tiene dos fases distintas de comportamiento dependiendo de la magnitud de la carga aplicada antes de llegar a la falla: (i) comportamiento no fisurada; y (ii) comportamiento fisurado. Para escoger los factores apropiados se analizaran los métodos simplificados del ACI-435 y de la NSR-10 para predecir las deflexiones en vigas de concreto reforzado y los resultados obtenidos con estos métodos son comparados con los obtenidos por medio de un análisis no lineal. Los efectos debido al flujo plástico y retracción del fraguado son considerados para el cálculo de las deflexiones a largo plazo. Los resultados obtenidos indican que los dos métodos simplificados son apropiados para el cálculo de las deflexiones instantáneas en vigas de concreto reforzado. El método de la CEB también arroja buenos resultados cuando son considerados los efectos del flujo plástico y la retracción del concreto. Sin embargo, el método de la NSR-10, proveniente del ACI, difiere a los demás métodos en la evaluación de las deflexiones a largo plazo, siendo más conservador. Las vigas a analizar son simplemente apoyadas.
Nuevas tendencias para el diseño de muros de concreto reforzado caso de estudio : diseño por desplazamientos
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Calderón Ardila, Freddy Arnaldo; Valderrama Cordero, Ricardo; Viviescas Jaimes, Álvaro
Alternativamente al método basado en resistencia, vigente en la mayoría de los códigos de diseño del mundo, existen metodologías que representan mejor el comportamiento de las estructuras, especialmente cuando éstas sobrepasan los límites de trabajo en el rango elástico. Aunque desde hace mucho tiempo existía certeza de las deficiencias del diseño sísmico basado en fuerzas, sólo en los últimos años se ha enfatizado el desarrollado de métodos enfocados en el desempeño de las estructuras, dentro de los que se encuentran los métodos de diseño por desplazamientos. El presente trabajo hace una revisión del método directo de diseño sísmico basado en desplazamientos (DDBD), el cual parte de la conversión del sistema a una “estructura equivalente” caracterizada por una rigidez secante que incluye el comportamiento elástico e inelástico hasta una deformación de diseño, incluye correlaciones entre demanda de ductilidad y amortiguamiento, espectros de desplazamiento para diferentes amortiguamientos y con las fórmulas básicas del análisis estructural se obtienen las propiedades requeridas para la estructura sustituta en cada estado límite, con lo que se obtiene el cortante basal, se distribuye y se diseñan los elementos por capacidad. Adicionalmente, se realiza la revisión de diversas propuestas de diseño por desplazamientos presentadas por diferentes autores y se incluyen resúmenes de las metodologías planteadas. A continuación se hace una revisión de la incursión de estas metodologías en la normativa colombiana de diseño sísmico, encontrándose que cada nueva reglamentación incluye más herramientas basadas en filosofías de diseño por desplazamientos. Finalmente, se produce un algoritmo de diseño sísmico por desplazamientos, para muros de concreto reforzado, que no es otra cosa que la recopilación de los métodos revisados.

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