Escuela de Ingenieria Civil

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Caracterización dinámica experimental de puentes de hormigón simplemente apoyados a partir de mediciones de vibración ambiental
(Universidad Industrial de Santander, 2010) Gómez Araujo, Iván Darío; Maldonado Rondon, Esperanza
El trabajo de investigación presentado en esta tesis de grado tiene como objetivo principal estudiar, implementar y aplicar herramientas que utilizan vibraciones ambientales para la caracterización dinámica experimental de un puente de hormigón con vigas simplemente apoyadas. En este contexto, se presentan los fundamentos teóricos y los procedimientos esenciales sobre la implementación de varios métodos de identificación modal estocásticos, en el dominio del tiempo y de la frecuencia. La exposición de las diferentes temáticas, es abordada a partir de algunos ejemplos propuestos que ilustran la aplicación de cada uno de los procedimientos y que fueron solucionados con rutinas desarrolladas en la herramienta computacional de Matlab®. Posteriormente, se muestra la aplicación de diversas técnicas de identificación modal a un puente de vigas simplemente apoyadas. Los procedimientos utilizados son descritos en términos de los ensayos realizados y análisis de los datos. Esto permite la exploración de las potencialidades y limitaciones de cada uno de los métodos de identificación. Finalmente, se plantea una metodología para realizar la calibración de modelos de elementos finitos, con base en la caracterización experimental del comportamiento dinámico de estructuras y la utilización de algoritmos genéticos. A partir de la aplicación al puente bajo estudio, se concluyo que el comportamiento dinámico de la superestructura, presenta formas modales referentes a una estructura tipo placa, con componentes de vibración tanto longitudinal como transversal. Referente a las metodologías implementadas, se concluye que no es posible definir un método que sea mejor que los restantes, sino que por el contrario ellos se complementan durante el proceso de identificación.
Comparación entre técnicas de estabilización para el talud ubicado entre el pr 3+200 al pr 3+400 costado occidental en el condominio ruitoque
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Rodón, Jose Alberto; Celis Leguizamo, Hebenly
La vía de acceso al condominio Ruitoque ha sido afectada por una serie de deslizamientos, interrumpiendo la libre movilidad de este sector y que ameritan ser intervenidos a fin de garantizar a sus usuarios seguridad y confort. Con el propósito de disminuir o mitigar el riesgo de amenaza causada por la inestabilidad ocasionada por lluvias, material suelto, tipo de material existente, sismicidad, etc. y con el fin de brindar a la comunidad unos taludes más estables, se presenta el estudio de las diferentes técnicas de estabilización que permitirán afrontar el problema, teniendo en cuenta los factores tanto técnicos como económicos. Este proyecto de aplicación consiste en estudiar las diferentes técnicas de estabilización de taludes, teniendo en cuenta la geomorfología de la zona, las características físico mecánicas del talud ubicado entre el PR 3 + 200 al PR3+ 400 costado occidental de la vía de acceso al condominio Ruitoque. Dentro de los trabajos proyectados se realizó el levantamiento topográfico, la determinación de la estratigrafía de los suelos por medio de sondeos y la caracterización mediante la realización de ensayos de laboratorio de los parámetros de resistencia de los suelos encontrados en la zona, datos requeridos para realizar el modelo del talud y el cálculo de los factores de seguridad, utilizando software especializado como Geoslope W - 2007. Una vez realizado el modelamiento se procedió a analizar las diferentes técnicas de solución planteadas para la estabilización y cuantificar los costos de las obras recomendadas, para lo cual se realizaron los análisis de precios unitarios, especificaciones técnicas y presupuesto de las dos soluciones planteadas.
Predicción del módulo de rigidez dinámico de la mezcla asfáltica a partir de una prueba con carga monotónica
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Rivero Olarte, Maria Cristina; Castaneda Pinzón, Eduardo Alberto
La rigidez de la mezcla asfáltica es uno de los parámetros de entrada principales de las nuevas metodologías de diseño, desarrolladas para pavimentos flexibles y rehabilitaciones. Por lo anterior, es importante caracterizar la rigidez de la mezcla bituminosa a través de ensayos dinámicos que permiten evaluar su comportamiento de forma más acertada. En Colombia, sin embargo, el alto costo de las pruebas y la carencia de equipos dinámicos, dificulta esta caracterización. Se desarrolló el estudio que pretende determinar una relación para predecir el módulo dinámico de rigidez a través de un ensayo aplicando cargas monotónicas. La investigación consistió en someter 24 mezclas a una carga dinámica de compresión axial utilizando el marco de carga de la MTS variando la frecuencia de aplicación de la carga entre 1, 5, y 10 Hz y la temperatura entre 7, 19 y 35ºC, determinando el modulo de rigidez dinámico de la mezcla. Posteriormente los especímenes se sometieron a una carga de compresión simple utilizando nuevamente el marco de carga del equipo MTS, aplicando velocidades de deformación de 1, 7 y 15 mm/min a temperaturas de 7, 19 y 35ºC, se determinó el módulo de rigidez bajo carga monotónica. Se relaciona el módulo de rigidez dinámico de la mezcla asfáltica en función del valor de rigidez obtenido bajo carga monotónica, la temperatura, la velocidad de deformación y la porosidad de la mezcla. La importancia de esta relación es contar con una herramienta que permite controlar en las etapas de diseño y construcción la rigidez de la mezcla a través de una prueba de laboratorio con carga monotónica que tiene ciertas ventajas como son: un procedimiento fácil, tiempos cortos de prueba, disponibilidad del equipo y bajo costo del ensayo.
Modelo hidrológico distribuido de la cuenca superior del rio de oro
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Forero Sarmiento, Juan Carlos; Gómez Isidro, Sully
La Cuenca Superior del Río de Oro (CSRO) es considerada una reserva hídrica para el Área Metropolitana de Bucaramanga y en especial para el municipio de Piedecuesta, en ella se llevan a cabo una serie de procesos que están condicionados o dependen de factores geomorfológicos, litológicos, estructurales, climáticos, vegetación, suelos, red de drenaje, etc. Sobre la CSRO, se propone la aplicación del modelo hidrológico distribuido TETIS, que quiere explicar algunos fenómenos relacionados con la fase terrestre del ciclo hidrológico. En esta investigación se intenta establecer un modelo conceptual de flujo, como aproximación fundamental para realizar el modelado hidrológico y poder cuantificar las componentes anteriores en forma espacial y temporal. De esta forma se obtiene un acercamiento al conocimiento de las diferentes variables que condicionan el comportamiento del flujo en su fase terrestre y la complejidad de los sistemas montañosos que participan y condicionan el fenómeno lluvia escorrentía en la cuenca, así como identificar la participación del flujo subterráneo y determinar diversos escenarios de impacto en esta cuenca, que permitan la toma de decisiones para mitigar o prevenir los diferentes efectos producidos, de manera que sea una herramienta confiable y apropiada para las diferentes entidades que lo requieran. Adicionalmente con la existencia de este modelo y su constante mejoramiento se podrán proponer diferentes usos y adicionalmente ampliar su atención a otras cuencas cercanas.
Detección de danos en puentes de tipología viga y losa simplemente apoyada usando redes neuronales artificiales
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Hani Martínez, Rafael Eduardo; Chío Cho, Gustavo; Borras Pinilla, Carlos
El estudio realizado analizó una técnica capaz de identificar la presencia de daños no localizados ni cuantificados en la parrilla sur occidental del puente Cañaveral, correspondiente a la ampliación realizada en la autopista vehicular que comunica los municipios de Bucaramanga y Floridablanca, basada en el uso de una Red Neuronal Artificial (RNA) y en la respuesta dinámica de la estructura. A través de un Modelo de Elementos Finitos (MEF) de la estructura tipo parrilla desarrollado en Matlab® y validado mediante SAP2000©, se simularon los daños lineales en la misma, disminuyendo de manera simple y aleatoria el valor del módulo de elasticidad de sus elementos como estrategia para modificar la rigidez de los mismos. Dentro de los resultados se encontró que la Red Neuronal Artificial Perceptron Multicapa, utilizando en su entrenamiento el algoritmo de Levenberg-Marquardt, es capaz de identificar la existencia de daños en la estructura y la tipología de errores que puede presentar la misma al momento de detectar un daño simple, tales como la detección fallida que la red considera real, y la detección real que la red considera fallida. También se concluyó que la respuesta dinámica de la estructura es sensible a pequeñas variaciones del módulo de elasticidad de sus elementos.
Evaluación y caracterización del deterioro de estructuras de pavimentos bituminosos con capas de base granular tratada con cemento propuestas en el manual del instituto nacional de vías a través de método mecanistico-empirico
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Garces Gelvez, Berenice; Castaneda Pinzón, Eduardo Alberto
En 1998, El Instituto Nacional de Vías de Colombia INVIAS, creó una guía de diseño de pavimentos flexibles para altos y medianos volúmenes de tránsito, con secciones estructurales para diferentes combinaciones de variables basado en el método AASHTO 1993 La recolección de información y la experiencia demostró que al analizar el comportamiento de las estructuras construidas, el deterioro inicia antes del periodo de diseño y las causas se debían al tráfico proyectado de forma inadecuada, mala valoración de la subrasante, condiciones ambientales no consideradas, entre otras que se deben en parte a la metodología de diseño. Los nuevos desarrollos de la ingeniería de Pavimentos posteriores al manual, contienen un cambio conceptual en el diseño de pavimentos evolucionando de una base empírica a una base mecanicista empírica, que permiten predecir directamente indicadores de desempeño que afectan el comportamiento y evalúan la progresión del deterioro en una estructura. En el manual, no se conoce la progresión del daño, la Fisuración y la pérdida de serviciabilidad. El método AASTHO 2002, posee una entrada de datos especializada, la variable transito requiere una progresión específica del crecimiento vehicular, ya no en término de ejes equivalentes, como en ediciones anteriores sino en términos de espectros de carga, y de distribuciones horarias de tránsito, otro cambio importante es la incorporación de un software especifico integrado para el análisis del clima, el EICM que modela cinco variables climáticas con frecuencia horaria durante un periodo mínimo de 24 meses así: precipitación, temperatura, velocidad del viento, nubosidad y humedad relativa, permitiendo predecir: perfiles de humedad, temperatura, presión de poro, empuje por ciclos de humectación desecación Se modelaron cuatro tipos de clima, cinco condiciones diferentes de subrasante, y tres tipos de transito, analizando el comportamiento en condiciones menores, intermedias y criticas; en total se revisaron 48 modelos. Del estudio se obtuvo como producto especifico datos de transito para nueve clasificaciones en términos de espectros de carga, adaptadas a Colombia, otro aporte son los archivos icm con información climática horaria durante 24 meses para seis regiones, con un modelamiento exacto de la variable clima. Se determinaron los modelos de deterioro para todas las estructuras analizadas, encontrándose que la falla típica es debida al agrietamiento longitudinal, se observo que para tránsitos mayores a 15 millones de ejes equivalentes, temperatura mayor a 20°, y precipitaciones superiores a 2000 mm/año, las fallas son muy tempranas incluso al inicio de la vida útil del pavimento; para los tránsitos tipo T4 que poseen 15 años de periodo de diseño las fallas se dan entre los 1.4 y 2.1 años, estructuras y los tránsitos tipo T9 con 20 años de vida útil, fallan incluso 3 meses después de la puesta en servicio.
Estudio experimental de la influencia de ciclos de humedicimiento y secado en los parametros de resistencia de un suelo en fase i
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Torres Camargo, Jose Rubén; Merchán, Vladimir Ernesto
Es usual que los análisis de estabilidad de taludes se establezcan para una condición con parámetros de resistencia únicos en estado saturado. Cuando se realiza el diseño de taludes para ampliaciones de vías, donde se requiera el corte de la ladera, se realiza el análisis de estabilidad tomando como base un dato de resistencia del material de suelo en el talud, obtenido generalmente de ensayos de corte directo o triaxial practicado a probetas inalteradas tomadas del sector. Al ser intervenidos, el suelo queda expuesto a las condiciones naturales y los ensayos de laboratorio practicados a estos materiales se ejecutan con el fin de obtener parámetros geotécnicos, requeridos para chequear la estabilidad. Sin embargo, las posibles variaciones que tengan estos parámetros por efecto de los cambios ambientales, lo cuales pueden generar cambios al interior del suelo y sus parámetros de resistencia, no ha sido estudiados hasta el momento para las condiciones locales de la ciudad de Bucaramanga (Formación Bucaramanga) donde los materiales de los taludes están sometidos a cambios cíclicos en su grado de saturación y secado. Se presenta en esta tesis de grado, un estudio experimental sobre las posibles afectaciones que los ciclos de humedecimiento y secado puedan ocasionar en los parámetros de resistencia en condiciones drenadas. Esto considerando que cada ciclo de humedecimiento y secado simula una condición intensa de lluvia que logra humedecer el suelo completamente y luego un cambio de temperatura tan alta que pueda secar la probeta en su totalidad o en un porcentaje muy alto.
Estudios de los problemas de inestabilidad del barrio Los colorados ubicado en el pr 03 del tramo vii sobre la vía de la ruta 45a
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Blanco Soto, Claudia Marcela; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto
En el documento se realiza un estudio en el talud escogido estableciendo los factores determinantes en el momento de la ocurrencia del deslizamiento; En el desarrollo de los capítulo se presentan: el planteamiento del problema, la localización del sitio de estudio, el marco geológico, la geología estructural y la afectación por estar en una zona activa sísmicamente; con la información tomada en campo y analizada se procedió a definir la estratificación y el modelo geológico para el análisis de la estabilidad basado en los métodos de equilibrio límite. Para el análisis del modelo geotécnico se utilizó el software para computadorSLOPE/W, Versión 5 de GEO-SLOPE en los eventos en condiciones normales y críticas para el talud, como son para los escenarios Estáticos y pseudoestáticos en condiciones de Agua y Sin agua. Con la elaboración del análisis de estabilidad para cada perfil sin obras de mitigación, nos dio como resultado la probabilidad de presentarse fallas. Con esta información se ajustan los parámetros de resistencia con el planteamiento de diferentes alternativas de estabilización, teniendo en cuenta el coeficiente sísmico y la presión del agua, cumpliendo con los factores de seguridad de la NSR-10, dados para condiciones estáticas y seudoestáticas, permitiendo garantizar la estabilidad del talud. Como alternativa de solución, se plantea un prediseño de las obras o alternativas de medidas de mitigación de la cuales se incluyen estructuras de contención, estructuras para el manejo del agua superficial y subterránea y obras para la protección de la erosión, teniendo en cuenta factores técnicos, sociales y económicos de la zona analizada.
Evaluacion de amenaza y riesgo por fenomenos de remocion en masa de los proyectos acuaparque, monumento al santisimo y getsemani
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Valencia Pinzón, Edwin Fernando; Merchán, Vladimir Ernesto
El presente trabajo final de Maestría tiene por objeto principal plantear una propuesta metodológica en el análisis de riesgos, planteando 3 escenarios diferentes en los cuales se presentan diferentes tipos de análisis geotécnicos. Este proyecto se desarrolló a manera de aplicación y análisis de dos megaproyectos que se van a desarrollar en Santander y son liderados por la Corporación Parque Nacional del Chicamocha PANACHI y un proyecto de vivienda en un sector del barrio la cumbre. Con estos tres diferentes escenarios, se analizan los conceptos asociados a la Amenaza, Vulnerabilidad y Riesgo por fenómenos de remoción en masa y asentamientos en taludes rocosos y en suelos residuales. Como resultado de este estudio, se plantea una metodología cuyos resultados podrán ser objeto de posteriores investigaciones afines al tema en estudio. En la actualidad, los análisis de riesgos y los actuales eventos que han azotado al país, han encendido la alarma para que los geotecnistas se preocupen por estudiar y desarrollar este tema, más aún cuando los desastres naturales están vinculados a un manejo político y económico donde los recursos que a su vez son tan escasos no se puedan aplicar a las soluciones necesarias de cada necesidad. La Vulnerabilidad social no se encuentra dentro del alcance de este proyecto, pero es un capítulo muy importante que queda abierto a posteriores estudios. Se trabajaron 3 proyectos los cuales fueron escogidos para lograr describir 3 escenarios diferentes en el análisis de los procesos geológicos y geotécnicos que enmarcan cada uno de ellos y poder elaborar diferentes modelos geotécnicos que nos sirvan de referencia en el análisis de la amenaza, vulnerabilidad y riesgo de cada uno de ellos y así determinar una metodología más acorde con los fenómenos encontrados en la naturaleza a la hora de evaluar estos parámetros.
Correlación del valor n del ensayo de penetración estándar - spt con el valor de ondas de corte - vs para los miembros de la formación Bucaramanga de las zonas geotécnicas 3a, 3b, 4a y ab de la zona metropolitana de Bucaramanga
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Contreras Sandoval, Jose Neyith; del Toro Rodríguez, Wilfredo
Se determinaron las ecuaciones de velocidad de onda de corte a partir de datos locales de la zona Metropolitana de Bucaramanga empleando la metodología de mínimos cuadrados lineal para estimar las ecuaciones empíricas de la velocidad de onda de corte Vs, también se estimaron Vs promedio para los Miembro de la Formación Bucaramanga y fueron comparadas con las velocidades encontradas por INGEOMINAS y las medidas por los ensayos cuyos datos se emplearon para crear las ecuaciones de este estudio. Las Vs se calcularon de las ondas compresionales Vp usando el coeficiente de Poisson respectivo para cada tipo de suelos, también se hizo un análisis de sensibilidad para el rango de los valores mínimo, máximo y promedio del coeficiente Poisson para cada miembros que conforman la Formación Bucaramanga estimando los rango de valores máximos y mínimos que puede tomar las Vs. Se emplearon un total de 950 datos, de los cuales 609 se utilizaron para hacer las correlaciones de Vs con N; se evaluaron ecuaciones de otras correlaciones propuestas por otros autores evaluando el valor de N medido in situ, donde se puede observar la falta de precisión que presenta los resultados de dichas ecuaciones confrontadas con las postuladas en este trabajo. Las ecuaciones propuestas son Vs=15.136N0.980 para el Miembro Limos rojos (Qblr) es con r2=0.840 y Vs=24,946N1, 019 para el Miembro Órganos (Qbo) con r2= 0.737 que fueron las de máximo valor de coeficiente de determinación en función del número de golpes N; también se estimaron otras ecuaciones en función de las variables de profundidad H que son Vs=283.139H0.59 con r2=0.812 y Vs=210,8637H0.209 con r2=0.796 y otras en función de la profundidad H y número de golpes N que son Vs=29.992N0.757H0.077 con r2=0.845 y Vs=1025.652N-0.398H0.788 con r2=0.801 en ambos casos para los Qblr y Qbo respectivamente.
Propuesta de estabilización entre el pr o + 200-pro + 400 costado occidental del condominio ruitoque
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Torrado Gómez, Luz Marina; Celis Leguizamo, Hebenly
En la actualidad la vía de acceso al Condominio de Ruitoque ha presentado problemas de deslizamientos, causados por la saturación de los suelos debido a las frecuentes precipitaciones ocurridas en la zona, que han generado interrupciones en la movilidad del sector, amenazando la seguridad de sus usuarios. Por tal motivo surge la necesidad de realizar una exhaustiva evaluación de los deslizamientos producidos en esta zona, con el fin de emprender una serie de análisis, que permitan determinar soluciones viables e inmediatas que garanticen la estabilidad de los taludes existentes. El presente proyecto de aplicación consiste en analizar los problemas de estabilidad del talud ubicado en el sector comprendido entre el PR 0 + 200 PR 0 + 400 costado occidental del Condominio Ruitoque, teniendo en cuenta la geomorfología de la zona, las propiedades de los suelos encontrados y la geometría del talud. Dentro del estudio se realizó el levantamiento topográfico y la caracterización geotécnica del área de estudio incluyendo la geología, geomorfología, estudio de los suelos encontrados e hidraúlica de la zona; parámetros requeridos para realizar el modelo del talud y el cálculo de los factores de seguridad, mediante la utilización de software especializado como el Geoslope W - 2007, con los cuales se realizaron los planteamientos de las soluciones. Finalmente se escogieron y estudiaron dos (2) alternativas para la estabilización del talud, teniendo en cuenta aspectos técnicos y económicos para su evaluación, para lo cual se elaboraron las especificaciones técnicas de los items involucrados, se calcularon las cantidades de obra, se realizaron los análisis de precios unitarios y los presupuestos para cada una de las soluciones.
Caracterización dinámica de los suelos en un sector de la vía Girón-Bucaramanga
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Gamboa Ramírez, Jairo Rafael; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto
La caracterización dinámica de un suelo consiste en determinar sus propiedades de rigidez, representada por el módulo cortante G, y la disipación de energía o amortiguación . Estas son fundamentales en la determinación de la respuesta del suelo al someterse a la acción de un sismo. El sector de la vía Bucaramanga Girón, está constituido por los cuatro miembros de la formación Bucaramanga, para cada uno de los miembros se determinaron valores de módulo cortante y amortiguación a partir de ensayos triaxiales dinámicos y se calcularon valores de Gmáx, con base en resultados de velocidad de onda (P), determinadas por ultrasonido con relaciones de Poisson (n) de 0.45 y 0.49. Se tuvieron en cuenta cuatro sismos con contenidos frecuenciales variables, de Armenia, California, China y Japón. Con los resultados obtenidos de triaxial y los valores máximos de G, según una relación de Poisson de 0.49 y un análisis lineal-equivalente evaluado en el programa Quake, se encontró que la respuesta del suelo dio una deamplificación entre 6% y 25% (espectro respuesta), equivalentes entre 0.11g y 0.17g, para un valor de amortiguación de 1%. Contrario a esto, en un modelo lineal-elástico, considerando el módulo cortante G constante e igual al promedio encontrado con los ensayos triaxiales, una amortiguación del 1%, se encontró que se presentan amplificaciones entre 96 y 230% (espectro respuesta), para los sismos de Armenia, California y China, equivalentes a 0.23g y 0.6g. Para el sismo del Japón se deamplifica un 40% dando un valor de aceleración espectral de 0.13g. El valor máximo de aceleración de referencia en todos los sismos es 0.25g.
Estudio del movimiento del talud ubicado en la abscisa k6+100 de la vía san gil-Charalá, departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Arias Arias, Fany; Celis Leguizamo, Hebenly
En esta tesis se presentan los resultados obtenidos en el estudio realizado al talud ubicado en la vía San Gil Charalá. El tema está enmarcado dentro del comportamiento geotécnico de suelos residuales con presencia de coluviones. Los fenómenos de inestabilidad superficial de taludes en suelos suelen ir asociados a degradación de las propiedades mecánicas a partir de su superficie, por diferentes procesos (humectación, meteorización, etc.). Su análisis se realiza generalmente mediante el empleo de métodos de equilibrio límite. Como aporte se destacan los principales factores que intervienen en los procesos de inestabilidad en los taludes, el comportamiento del deslizamiento y de las obras correctivas aplicadas como solución. Se realiza una caracterización geológica-geotécnica detallada de los materiales desde el punto de mecánico, resaltando aspectos importantes de estas propiedades en el deslizamiento. Igualmente se da importancia al aporte del drenaje en la estabilidad del terreno y en el diseño de las obra de mitigación y presupuesto de obra. La herramienta empleada para el desarrollo del estudio corresponde el software de análisis de estabilidad, SLIDE, mediante el cual se hicieron una serie de modelaciones, los cuales se encuentran sujetos a modificaciones, de acuerdo a las características encontradas a la hora de la intervención real del terreno. Si estas condiciones encontradas durante la intervención del terreno varían considerablemente a las modeladas en los programas numéricos, es necesario realizar las modificaciones pertinentes en los modelos de estabilidad, conforme a la verificación mediante nuevo estudios de exploración geotécnica sobre las obras en ejecución diseñadas como alternativa inicial de mitigación de estabilidad del deslizamiento.
Evaluación del movimiento del talud para la vía troncal central la estación municipio de guapota en el sector del k1+520 al k2+020
(Universidad Industrial de Santander, 2012) López Prieto, Laura Regina; Celis Leguizamo, Hebenly
Ante la diversidad de requerimientos de la comunidad, los recursos públicos deben ser utilizados de la manera más rentable y evaluar la incertidumbre generada por los cambios climáticos; de allí la importancia fundamental en la prevención y entendimiento de desastres naturales, como las remociones en masa en general. Se requiere considerar los cambios climáticos y las acciones que identifiquen las causas de la problemática que permitan definir las acciones que minimicen los impactos negativos del fenómeno, además, maximizar las oportunidades que se presenten a partir de las atenciones en los sitios críticos de manera eficaz. La geotecnia permite evaluar, identificar y diseñar alternativas que solucionen de manera adecuada la problemática presente proporcionando una obra eficiente y económicamente factible. Esta proyecto plantea analizar el comportamiento geotécnico deltalud inferior en el K1+500 sobre la vía Troncal Central (La Estación) – Guapotá para ello, se debe estudiar la geología, evaluar las condiciones iniciales del talud, las propiedades de los suelos, la capacidad portante y modelar la estabilidad, para así definir y diseñar las obras de mitigación. Para establecer la inestabilidad de la ladera y la disminución de la resistencia de los suelos se hace una revisión general de la zona en estudio sobre temas como topografía, clima, vegetación, geología, geomorfología y descripción de las exploraciones geotécnicas ; los resultados de las características físico-mecánicas del subsuelo luego de efectuar la exploración del mismo, definen las obras de mitigación que cumplen los factores de seguridad en las modelaciones por los métodos estático y pseudostático.
Evaluación geotécnica del dereco de vía del gasoducto Gibraltar-Bucaramanga. Sector pk 101+500
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Palencia Gualdron, German; del Toro Rodríguez, Wilfredo
La geotecnia como técnica para el mejoramiento de la estabilidad de los suelos; es la rama de la ingeniería civil e ingeniería geológica que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra. Los estudios geotécnicos investigan e indagan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, etc. Es por esto que en presente trabajo de grado consiste en hacer un estudio geotécnico que permita aplicar las técnicas de remediación existentes al talud ubicado en el Gasoducto Gibraltar- Bucaramanga, Sector PK 101+500, con base en la experiencia, en la técnica y en todo el desarrollo que en mecánica de suelos y estabilización de taludes se tiene se pretende realizar un estudio para escoger el método que más se adapte a las condiciones del sector en mención. Una vez culminado el proyecto se
Evaluación del efecto del agua en vigas de concreto asfaltico bajo condiciones inducidas de humedad
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Pérez Rodríguez, Viviana Marcela; Castaneda Pinzón, Eduardo Alberto
El agua es uno de los agentes que produce daño sobre la carpeta asfáltica aumentando la velocidad de degradación en la vida útil del pavimento debido a la filtración entre los poros de la mezcla asfáltica ocasionando la perdida de adhesión entre el asfalto y el material granular, característica visible en la red vial Colombiana, la cual es afectada por las precipitaciones que se presentan en las regiones. Esta investigación plantea validar una metodología para evaluar el efecto del agua en el concreto asfáltico, a partir de ensayos no destructivos en vigas, determinando las características viscoelásticas del material, a través de la evolución de la rigidez en el plano de módulo complejo. Para establecer el efecto del agua se fabricaron 16 probetas, combinando 4 factores en su diseño: contenido de asfalto, gradación, fuente del material granular, y tiempos de inmersión en agua. Los especímenes fueron sometidos a una carga de flexión en 4 puntos (Máquina de Ensayos Universales MTS 810) variando la frecuencia de aplicación de la carga entre 1, 3, 5, y 10 Hz y la temperatura entre 0, 10, 20 y 30 °C. Se realizaron ensayos de módulo complejo a las mezclas asfálticas antes y después de los ciclos de inmersión en agua para determinar la evolución de la rigidez del material. A partir de lo anterior, se logró establecer que las mezclas con mayores tiempos de inmersión presentaron mayor deterioro con respecto a las que no fueron sometidas al efecto del agua, y una relación entre la perdida de adherencia del asfalto y el agregado mineral, de esta forma, se definió un factor de daño (FA) para calcular el deterioro del concreto asfáltico por efecto del agua.
Capacidad de carga superficial obtenida a partir de correlaciones con ensayos de campo en suelos de la ciudad de Valledupar
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Ortega Sinning, Eberto Rafael; del Toro Rodríguez, Wilfredo
Dinámico de Cono PDC, Correlación, Capacidad Soporte de Suelo CBR, Depósitos Aluviales. Se reconocieron los suelos del Municipio de Valledupar Cesar requiriendo otras alternativas para incrementar las posibilidades de estudio y poder así obtener resultados más efectivos a la hora de ser investigados en campo y evaluados en Laboratorio y cálculos de oficina, mediante estos se obtienen datos de capacidad de carga superficial, estos se podrán aplicar para el desarrollo de obras de infraestructura en la región; por lo tanto se realizó esta investigación la cual con la intención de brindar facilidad en la obtención de capacidades de carga con equipos que gozan de mayor practicidad a la hora de efectuar cualquier ensayo de campo. Este análisis también contiene la caracterización y zonificación de los suelos de la ciudad de Valledupar Cesar. La metodología utilizada es fundamentada en las pautas y directrices que plantean los ENSAYOS DE CAMPO Y LAS POSIBLES CORRELACIONES PARA OBTENCIÓN DE CAPACIDAD DE CARGA, mediante la realización de treinta (30) ENSAYOSDE PENETRACIÓN NORMAL (SPT) MUESTREO DE SUELOS CON TUBO PARTIDO I.N.V. E 111 07, MÉTODO DE ENSAYO NORMAL PARA EL USO DEL PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO EN APLICACIONES DE PAVIMENTOS A POCA PROFUNDIDAD I.N.V. E 172 07 Y RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL LABORATORIO (CBR DE LABORATORIO) I.N.V. E 148 07. Cabe indicar que estos ensayos se realizaron cumpliendo especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras emitidas por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS) del año 2007 las cuales fueron aplicadas para la elaboración del presente proyecto de tesis con el fin de ajustarnos a una normatividad de Colombia y que estos en algún momento sirvan para
Calificación de una conexión metálica rígida viga i- columna compuesta
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Torres Torres, Carlos Mauricio; Cruz Hernández, Ricardo Alfredo
El proceso de calificación de conexiones metálicas en pórticos resistentes a momento, hace parte de un conjunto de investigaciones realizadas en muchos países del mundo, sobre todo en aquellos que están expuestos a la acción de los sismos. En Colombia éste proceso de calificación se ha venido desarrollando hace pocos años, liderado por universidades que presentan las condiciones adecuadas de laboratorio para su realización. La necesidad de realizar estos ensayos de calificación en laboratorios, se presenta porque a los especímenes se les debe brindar todas las condiciones y requerimientos exigidos por las reglamentaciones y recomendaciones existentes. El objetivo de la presente investigación es calificar una conexión metálica rígida de una viga en I y una columna compuesta conformada por un perfil en I embebido en concreto y confinado por barras de acero de refuerzo longitudinal y transversal. Para verificar que resista por lo menos el 80% del momento plástico de la viga registrado en la cara de la columna para un ángulo de rotación de 0.04 radianes. De la presente investigación se obtuvo el logro del objetivo planteado y se evidenció la posibilidad de optimizar este tipo de conexión, en cuanto a mejorar la rigidez y permitir la utilización de un perfil de viga continuo al utilizado con características físico-mecánicas inferiores. Acorde a los requerimientos dados por el Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-10, La conexión en estudio es calificada para las condiciones estudiadas y se clasifica como semirrígida.
Estudio y análisis por remoción en masa en la vía California - Vetas
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Peña Vera, Gersson Armel; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto
El desarrollo del estudio por remoción en masa abarca una serie de parámetros que se consideran fundamentales a la hora de modelar este fenómeno que se ha presentado no solo en proyectos de infraestructura vial sino en muchos proyectos de urbanizaciones los cuales comprometen a la población. El proyecto se dividió en dos (2) etapas: La primera consistió en la recopilación de información existente (topografía, geotecnia, visitas a campo, etc) en esta etapa también se contemplo la obtención de información adicional como: levantamiento topográfico, exploración geotécnica y Ensayos de laboratorio. La segunda etapa consistió en la interpretación y el análisis de la información obtenida en la primera etapa. Para esta etapa se realizó la validación del modelo geológicoŒgeotécnico, realizando perfiles transversales en los sectores más críticos, a partir de estos se realizó el modelamiento en el programa SLIDE. También se hace necesario la calibración del modelo para lo cual se hace una reconstrucción extrapolada de la geomorfología del terreno antes que se presentara la falla; el método utilizado para esta calibración es el de falla rotacional. Con lo anterior se tiene un modelo lo más cercano a la realidad, lo cual nos permite hacer combinaciones para diferentes escenarios críticos y así proponer obras que permitan mitigar el impacto que se pueda presentar en la zona de estudio.
Evaluación del comportamiento estructural de puentes extradosados con pilares esbeltos en zonas de alta sismicidad
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Benjumea Royero, Jose Miguel; Chío Cho, Gustavo
El objetivo de esta investigación es estudiar el comportamiento estructural de los puentes extradosados en servicio y durante construcción, y evaluar el efecto en la respuesta estructural al modificar la altura de los pilares, el tipo de conexión tablero-pilares, la longitud del vano central, y la amenaza sísmica de la zona donde se construye el puente. El estudio es de gran importancia porque provee al ingeniero proyectista de un respaldo científico-técnico que servirá de base a la hora de optar por esta tipología, pudiéndose identificar puntos clave para la concepción y diseño. Para cumplir con los objetivos, se desarrollaron modelos de elementos finitos en el software SAP2000©, en los cuales se llevaron a cabo análisis lineales elásticos para estudiar el comportamiento en servicio, y no lineales, teniendo en cuenta los efectos de fluencia y contracción del concreto, para evaluar la respuesta durante y después de construcción. Las fuerzas sísmicas fueron calculadas por medio de un análisis multimodal espectral. A partir de estos análisis se encontró que en zonas con amenaza sísmica baja, donde el diseño es controlado por la carga viva, una vinculación monolítica tablero-pilares es más favorable, mientras que en zonas con amenaza sísmica intermedia y alta parece razonable emplear tableros apoyados sobre los pilares, ya que se logra un mejor comportamiento estructural sísmico del tablero. En todos los casos se observó que la altura de los pilares jugaba un papel poco significativo en el comportamiento de la superestructura. El análisis durante y después de construcción confirmó la importancia de considerar la fluencia y contracción del concreto, efectos que aumentan los momentos flectores del tablero y los pilares, y disminuyen la fuerza de los cables extradosados. Por último, se determinó que la vulnerabilidad sísmica del puente extradosado durante construcción puede ser mayor que la del estado de servicio.

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