Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas

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    Aplicaciones de Inteligencia Artificial en el diseño estructural
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-23) Massone Sánchez, Leonardo Maximiliano
    In shear wall building design, the initial process requires the interaction between the architectural and structural engineering groups to define the adequate wall layout, usually done with a trial-and-error procedure to fulfill architectural and engineering needs, slowing down the design process. For the engineering analysis, first, the wall thickness and length are required to check the building deformation limits, base shear strength, among other parameters. For this reason, the present investigation develops a structural design platform for reinforced con crete wall buildings that uses a deep neural network to predict the wall’s thickness and length based on previous architectural and engineering projects. The study includes, in the first place, the surveying of the architectural and engineering plans for a total of 165 buildings constructed in Chile; the generated database has the geometric and topological definition of the walls and the slabs. As a second stage, a model was trained for the regression of the wall segments’ thickness and length, making use of a feature vector that models the variation between the architectural and the engineering plans for a set of conditions such as the thickness, connectivity (vertical and horizontal), area, wall density, the distance between elements, wall angles, foundation soil type, among other engineering parameters. The regression model results in terms of R 2-value are 0.995 and 0.994 for the predicted wall thickness and length, respectively, proving to be a reliable method for the initial engineering wall definition.
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    Actualización sísmica de puentes de voladizos mediante aislamiento de base
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-23) Muñoz Rojas, Javier Carlos
    El viaducto Yarumo Blanco del corredor Bogotá-Buenaventura es una estructura de concreto presfuerzo con sección cajón de 640 m de longitud y 11 vanos con luz típica 75 m con dos tramos independientes separados por una junta intermedia. Tiene una marcada curvatura en planta, con una vinculación monolítica entre tablero y las columnas rectangulares con marcadas diferencias de altura. La ejecución de la obra quedo interrumpida durante más de tres años con la estructura parcialmente realizada. La revisión del proyecto inicial y la campaña de inspección realizadas detectaron: • La falta de capacidad de la obra para resistir la acción sísmica debido a una inadecuada configuración sísmica. Además de la irregularidad en las columnas vinculadas rígidamente, presentaba defectos en el diseño que no garantizaban la capacidad de desplazamientos por medio de rótulas plásticas, y capacidad a cortante menor del asociado a las rótulas plásticas, con posibilidad de modos de rotura frágil. • Una mala calidad general de las partes construidas, mostrando muchas patologías y deficiencias estructurales, comprometiendo particularmente la posibilidad de formación de las rótulas plásticas previstas en el diseño. Después de diversos estudios se concluyó en la necesidad de cambiar la configuración sísmica de la obra por medio de una solución innovadora basada en el aislamiento sísmico. Para ello las bases de los columnas más cortas se cortaban para para intercalar aisladores pendulares de fricción con los dados existentes.
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    Nuevos desarrollos en el proyecto y construcción de puentes atirantados
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-23) Martínez Cutillas, Antonio
    El Nuevo Puente sobre la Bahía de Cádiz tiene una longitud total de 3092 m y cruza la bahía desde la ciudad de Cádiz hasta la de Puerto Real. El puente principal es un puente atirantado con una luz de 540 m, vanos de compensación de 200 m y un gálibo de navegación de 69 m. Se han empleado diferentes procedimientos de construcción totalmente adaptados a las distintas tipologías empleadas y a su ubicación en mar o tierra. El puente atirantado principal se construyó por voladizos sucesivos con dovelas de 20.0 m de longitud. El viaducto de acceso situado sobre el mar se construyó por medio de empuje desde el estribo del lado Cádiz. El viaducto de acceso situado sobre tierra en el lado Puerto Real se construyó vano a vano por medio de una cimbra aporticada. El tablero simplemente apoyado de 150.0 m se iza desde ambas pilas con la ayuda de una barcaza.
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    XL Jornadas Sudamericanas de Ingeniería Estructural: Memorias
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-23) Chacón Flores, Rolando; Alcalá González, Julián; Reyes Ortiz, Juan Carlos; Begambre Carrillo, Óscar Javier; Loredo-Souza, Acir Mércio; Massone Sánchez, Leonardo Maximiliano; Muñoz Rojas, Javier Carlos; Martínez Cutillas, Antonio; Vega Villamizar, Silvia Camila; Gisbert Domenech, Carlos Miguel; Viviescas-Jaimes, Álvaro; Aguilar Chuquimia, Henry; Muñoz Peláez, Alejandro; Guerrero-Mosquera, Felipe; Ortiz, Albert R.; Marulanda-Casas, Johannio; Thomson, Peter; Salazar Manrique, Bayron; Ortiz Lasprilla, Albert; Arcila, Mónica; Montejo, Julián; Niño-Álvarez, Luis; Guevara-Corzo, Jeffrey; Begambre-Carrillo, Óscar; Schubert Pfeil, Michèle; Guilhon De Araújo Périssé, João Paulo; Carvalho Battista, Ronaldo; Olivera, Victoria; Leites De Moraes, Rafael; Bouchard, Bruno; Segura-Castillo, Luis; Lima Santos Pereira, Marcela; Gayoso De Azeredo Coutinho, Alvaro Luiz; Alves, Élcio Cassimiro; Oliveira Maia Da Silva, Isabela; Oliveira Teixeira, Mariana; Kripka, Moacir; Grobério Calenzani, Adenilcia Fernanda; Morgner Gomes Da Silva, Chayana; Menza-Calambás, Yessica Milena; Muñoz-Astudillo, Alejandro; Acosta-Gutiérrez, Katherin; Guerrero, Felipe; Campuzano Carmona, Jorge Eliécer; Jiménez Maldonado, Camilo Andrés; Martínez Martínez, Giovanni; Blandón-Valencia, John Jairo; Castañeda-López, Fredy Antonio; Vargas, Laura; Sandoval, Cristián; Bertolesi, Elisa; Tarque, Nicola; Calderón, Sebastián; Linero-Segrera, Dorian; Estrada-Mejía, Martín; Garzón-Alvarado, Diego; Tannuss, Yussef Harun; Alves De Azeredo, Givanildo; Ortega Vargas, Evelin; Piedrahita Madrid, Santiago; Ospina Trujillo, Alejandro; Acosta, Karol; Cárdenas Ordóñez, Harold; Ortiz-Lozano, José A.; Mena-Sebastia, Francisco; Segura, Ignacio; De La Fuent, Albert; Aguado, Antonio; Ardila, John; Canqui Mamani, Johnatan; Umpiri Calla, Rolby; Aguilar Chuquimia, Henry; Rivera, Mónica; Hurtado Amézquita, Xavier Fernando; Molina Herrera, Maritzabel; Otero Velasco, Javier Andrés; Torres Ortiz, Denny Mariana; Rodríguez Calderón, Wilson; Pallares Muñoz, Myriam Rocío; Maldonado de la Torre, Luis Enrique; Fontana, Juan José; Crosa, Karen; Saura, Mariana; Mussio, Gianella; Bozzo, Laura; Ferreira, Marcia; Olivera, Leticia; Ramos, Noelia; Zubeldía, Guillermo; Pardo Vargas, Zulma Stella; Buelvas Moya, Homer Armando; Pinzón Castillo, Jeysson Camilo; Díaz Valdés, Abel; Beghini, Alessandro; Long, Eric; Bruzzone, Gastón; Passarella, Diego; Moya, Laura; Alomia Viveros, Diana Alejandra; Piñeyro, Marina; Vila, Virginia; Retamoso-Llamas, Claudia; Niebles-Santiago, Aliro; Ortega Piamba, Juan Pablo; Jaca, Rossana C.; Bramardi, Sergio; Godoy, Luis A.; Quiroga, Luis Enrique; Muñoz, Alejandro; Mendoza-Palomino, Azael; Salgado-Estrada, Rolando; Marín-Urías, Luis Felipe; Carpio-Santamaría, Franco Antonio; Zamora Castro, Sergio Aurelio; Jaramillo, Andrés; Pisca, Carlos Mario; Rojas, Tonny Andrés; Carrillo, Julián; Ramírez Leal, Mauricio; Suárez Pérez, Daniel Alejandro; Ospina-Trujillo, Alejandro; Matsushita, Kristian Y.; Miguel, Letícia F. F.; Villalba-Morales, Jesús D.; Aviram, Ady; Trifunovic, Marija; Choque, Jhon; Piscal, Carlos M.; Caballero-Castro, Luis F.; Arroyo, Orlando; Giraldo Martínez, Sebastián; Ortiz Cano, Nelson Andrés; Velásquez Betancurt, Alexey; Rodríguez Vera, Sven; Blandón Uribe, Carlos; Sierra Pérez, Julián; Ramírez, Mauricio; Vega Villamizar, Silvia Camila; Benjumea Royero, José Miguel; Riveros Jerez, Carlos Alberto; Lasso Vique, Laura Victoria; Canizales Daza, Paula; Contreras Ortiz, Deyson; Reina Montenegro, Luis; Arteta Obando, Luis; Madera Sierra, Ingrid Elizabeth; Ortega, Roger; Gómez, Sara; Areiza, Gilberto; Romero-Valeriano, Jesús; Olarte-Navarro, Jorge; Reina Da Rosa, Martín; Ihlenfeld Gagliardi, Martín; Muñoz Díaz, Édgar; Alvarado, Yezid; González, Samir
    La Universidad Industrial de Santander (UIS), de Bucaramanga (Colombia), con el apoyo de la Associação Sul Americana de Engenharia Estrutural (ASAEE), organizó las XL Jornadas Sudamericanas de Ingeniería Estructural durante los días 23, 24 y 25 de octubre de 2024. En este compendio digital se reúnen las ponencias presentadas en modalidad oral y los resúmenes de las conferencias magistrales.
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    Últimos avances en optimización heurística de estructuras de concreto
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-24) Alcalá González, Julián
    Los tableros losa de hormigón pretensado son una tipología habitualmente empleada en España para resolver estructuras de pasos superiores. Su optimización presenta un gran interés para conseguir diseños más económicos, que permitan un mayor aprovechamiento de los recursos que requieren. Las contribuciones a esta materia son escasas y han adolecido de un carácter extremadamente teórico que ha dificultado su aplicación por parte de ingenieros proyectistas. El objetivo de este trabajo ha sido el de aplicar técnicas de optimización estructural a esta tipología. Se han empleado técnicas metaheurísticas, puesto que permiten plantear el problema de un modo más complejo, aprovechando par una definición completa de tablero y de todos sus componentes, al tiempo que ha permitido imponer todas las comprobaciones que la normativa exige para este tipo de estructuras. Para definir las características del problema ha sido necesario distinguir entre los tableros aligerados y los macizos, dado que ha resultado imposible considerar a uno un caso particular del otro. Se ha implementado un programa informático que incluye las siguientes funciones: generación aletatoria de un tablero, comprobación automática de un tablero, evaluación de su coste a partir de las mediciones completas de todos sus componentes y tres algoritmos de optimización heurística implementados basados en tres metaheurísticas, pertenecientes a los denominados algoritmos de mejora local. Para la calibración de los algoritmos se han efectuado pruebas con diferentes parametrizaciones. La comparación de los resultados ha permitido descartar el algoritmo OBA pormostrar una menor eficacia para las parametrizaciones ensayadas. Los algoritmos SA y TA, por el contrario, muestran resultados muy similares, por lo que han efectuado pruebas de inferencia estadística consistentes en diferentes test de hipótesis. Los resultados no han sido capaces de determinar la heurística más eficaz de las dos.
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    Túnel de viento como una herramienta de diseño en estructuras
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-24) Loredo-Souza, Acir Mércio
    The increasing verticalization of urban environments led to the consideration of loads influenced by horizontal forces arising from the action of the wind. Different neighborhood densities alter the flow behavior and reflect on interference effects. An extensive study developed in the wind tunnel through aerodynamic characterization in the reduced model of the CAARC building, simulated with the insertion of distinct windward neighborhood densities in three configurations, I (one interfering model), II (two models) and III (three models), with different relative positions between the models, D and 2D, where D is the smallest dimension of the model, aiming to understand the interaction relationship between such parameters. Based on the results, both the insertion and number of interfering buildings, and the variation in spacing, influence on the determination of the coefficients. The results indicated that the FV values are mainly given as a function of the proximity and size of buildings directly in the surroundings, most forces on the x-axis have been increased (96.2%), on y-axis, most actions have been reduced (65.4%).
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    El arte de analizar y diseñar estructuras: aplicaciones de inteligencia computacional
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-24) Begambre Carrillo, Óscar Javier
    Heuristic computation techniques have been used in a wide range of fields, demonstrating their capacity to solve highly complex optimization problems.This article presents the most common techniques and their onclusió into the multi-objective optimization field, and emphasizes in the application of them in structural and architectural design by presenting examples within topics like: topological, shape and dimensional optimization of truss structures, roof optimization for sunlight conditions and onc minimization, grid structures, façade design, life cycle cost and environmental impact, energy efficiency and construction costs, morphogenetic structural optimization for oncl structures, acoustical optimization, evolutionary architectural design, architectural layout design optimization, RC frames optimization, and land use zoning, within others. Finally, the onclusión leads to the recognition of heuristic computation not only as an optimization tool, but also as an important component of a design methodology for creating innovative, creative, efficient, well performing, and aesthetically pleasant architectural/engineering objects.
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    Los gemelos digitales como herramientas durante la operación y mantenimiento de puentes
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-25) Chacón Flores, Rolando
    The emergence of digital twin technologies offers a promising avenue for improving decision-making through the integrated use of up-to-date physical or synthetically simulated data. Nevertheless, the practical implementation of digital twins in the built environment remains a significant challenge. This paper describes a system that seamlessly integrates data into digital twins of built assets. The system uses a knowledge graph to achieve data integration, which is designed to be modular, flexible, and interoperable. The graph includes BIM models, metadata from an external IoT platform, and process-related information. The system is microservice-based and revolves around a graph database housing the knowledge graph. It employs dynamic operations to update the knowledge graph and is tested using civil engineering infrastructure examples. Results from this work can be used to create pipelines that extract and operate with data connecting computational agents integrated into the system as microservices or connected through the system API.
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    Reforzamiento sísmico de construcciones patrimoniales de tierra
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-25) Reyes Ortiz, Juan Carlos
    Las edificaciones de adobe y tapia pisada forman parte del patrimonio histórico y cultural de Colombia y de otros países alrededor del mundo. Sin embargo, este tipo de construcciones presentan una alta vulnerabilidad sísmica, la cual ha generado pérdidas humanas, culturales y económicas durante la incidencia de terremotos. Este hecho ha impulsado la investigación y el desarrollo de sistemas de reforzamiento novedosos para estructuras construidas en tierra. Entre los diferentes sistemas de rehabilitación encontrados en la literatura, se puede resaltar el reforzamiento mediante platinas de acero como uno de los sistemas que mejores resultados ha proporcionado para aumentar la capacidad sísmica de las construcciones patrimoniales de adobe o tapia pisada. No obstante, la mayoría de las investigaciones existentes han sido realizadas usando modelos de edificaciones en tierra de un solo nivel. Actualmente, no se han realizado ensayos de laboratorio sobre casas de tierra completas, sino solamente sobre componentes o módulos de estas edificaciones. El objetivo de esta investigación es analizar numéricamente el comportamiento sísmico de construcciones en tierra reforzadas con platinas de acero, incluyendo edificaciones de dos niveles.
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    Efecto del estrés térmico agudo sobre la fisiología y el microbioma de poliquetos antárticos
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-28) Fonseca González, Idalyd
    Los poliquetos, en particular las especies de la Antártica se encuentran entre los grupos de invertebrados menos estudiados, aunque su abundancia, riqueza de especies, ubicuidad y métodos de alimentación los convierten en excelentes indicadores biológicos. Estos anélidos exhiben notables estrategias de adaptación fisiológica al cambio climático actual en respuesta a cambios ambientales como aumentos en la temperatura de la superficie del océano y alteraciones en los niveles de salinidad, acidez y oxígeno. Además, estos organismos también desempeñan funciones críticas en el reciclaje de la materia orgánica y la bioturbación de los sedimentos, por lo que se sugiere que podrían realizar remediación ambiental al alterar la estructura taxonómica, la red de coexistencia y los grupos funcionales de las comunidades bacterianas; Por lo anterior, el estudio de las relaciones simbióticas de los poliquetos y su microbioma plantea aplicaciones en la ingeniería de ecosistemas, posibles usos biotecnológicos y farmacéuticos y otras implicaciones ecológicas y evolutivas fundamentales. Nuestro trabajo está enfocado en determinar como el calentamiento del océano impacta la fisiología y el microbioma del poliqueto Microspio moorei, potencial organismo modelo útil en el desarrollo de biomarcadores moleculares que permitan monitorear, a futuro, el estrés ambiental en ecosistemas marinos. Esta investigación se realiza en el marco de los proyectos 2017-16325 y 2020-34229 financiados por Comité para el Desarrollo de la Investigación-CODI, Universidad de Antioquia, con el apoyo de investigadores del Instituto Antártico Chileno – INACH y la Universidad EAFIT, Colombia. Grupo LimnoBasE y Biotamar, Instituto de Biología, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Antioquia, Medellín-Colombia.
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    Invertebrados marinos de Isla del Rey Jorge, Península Antártica. El caso de los gusanos marinos
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-10-29) Londoño Mesa, Mario Hernán
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    ¿Colombia en Antártica? Reflexiones sobre la ciencia y la presencia humana en el Corazón del Planeta
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-11-01) Bolañoz Barrera, Santiago
    La configuración del Sistema del Tratado Antártico ha supuesto el desarrollo de determinadas formas de comportamientos por parte de los actores gubernamentales y no gubernamentales con interés por el Corazón del Planeta, en donde estas pautas promueven, restringen y reformulan su actuación en función de sus intereses, no obstante la investigación científica se identifica como el eje conductor primordial para la actuación de estos actores en la Antártica. En tal sentido, el comprender el rol de la ciencia en la actuación de los Estados se plantea como un elemento central para vislumbrar el interés de Colombia, desde el 2014,  por realizar investigación científica en la Antártica de cara a los grandes desafíos de la humanidad frente a las consecuencias derivadas del cambio climático.  Sin detrimento de ello, analizar la dimensión política de la ciencia, a partir del ejercicio de la diplomacia científica, permitirá plantear diferentes reflexiones sobre el futuro de este continente, de la ciencia que allí se realiza y de la presencia humana en el corazón del planeta.