Maestría en Ingeniería 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.
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 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.
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.
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.
"Análisis de los parámetros sísmicos para puentes con preesforzado extradosado en Colombia"
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Jasbon Carvajal, Neyid Mauricio; Chío Cho, Gustavo
El puente con preesforzado extradosado, presenta un comportamiento dinámico intermedio entre las tipologías de puente de viga cajón y un puente atirantado. Esta tipología ha sido implementada en países como Japón, China y Corea, en sitios con amenaza sísmica alta. En el presente trabajo se explica la influencia de las fuerzas sísmicas en el comportamiento dinámico de este tipo de puentes y se exponen diversas consideraciones a tener en cuenta en el diseño. Además se presenta el desarrollo histórico de la tipología y una perspectiva al futuro de esta. Se explican los criterios de diseño para un puente con pretensado extradosado utilizados en el presenta trabajo. Se describe la implementación realizada para la solución de la ecuación dinámica y la obtención de las fuerzas sísmica en un puente extradosado. Se explica el modelo realizado para la variación de los parámetros de diseño. Se estudia la importancia de los parámetros de altura de torre (H/L), relación de cantos del tablero (ha/hc) y tensión en los cables (σt) cuando los puentes con pretensado extradosado son sometidos a acciones sísmicas. En el presente trabajo se desarrolla un panorama de su posible utilización e implementación en zonas de amenaza sísmica alta como las encontradas en diversos sitios de Colombia. Además, se realizan recomendaciones sobre los parámetros de diseño en zonas de amenaza sísmica alta. Y se proponen futuras líneas de investigación en esta tipología. Y recomendaciones sobre los límites óptimos para los parámetros estudiados.
Optimización topológica de elementos estructurales : un enfoque estocástico
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Millán Paramo, Carlos Andrés; Begambre Carrillo, Oscar Javier
La Optimización Topológica de elementos estructurales trata de determinar la ubicación y distribución óptima de material, en un dominio de diseño, para unas condiciones de restricción determinadas y atendiendo a una función objetivo determinada, en este caso, la minimización de la energía de deformación. Esta investigación ha desarrollado un procedimiento de Optimización Topológica, empleando técnicas estocásticas (Algoritmo Recocido Simulado Modificado ASAM y Optimización con Enjambre de Partículas PSO) como optimizadora de las densidades del elemento, en el entorno de Matlab. El uso de estas técnicas mejora el rendimiento computacional, además, de proporcionar resultados satisfactorios al momento de abordar diferentes tipos de problemas. Con el objeto de evitar problemas de inestabilidades numéricas (tablero de ajedrez, contornos discontinuos, entre otros), se implementó un filtro de imagen, para obtener soluciones menos pixeladas, más suavizadas y menos dentadas. Para la validación de este procedimiento, se abordaron tres problemas reportados en la literatura especializada, (viga simplemente apoyada, viga en voladizo y viga en voladizo con hueco), cada problema fue analizado con tres tipos de mallas (números de elementos finitos), sin y con el uso del filtro de imagen propuesto, todo esto con el fin, de comparar los resultados obtenidos en cuanto a topologías, valor de energía de deformación y tiempos. A partir de lo anterior, se logró establecer que el procedimiento arroja menores tiempos computacionales a medida que se analizan los problemas con mallas más refinadas, además, las distribuciones de material en el dominio de diseño y valores de energía obtenidos, fueron similares a los reportados por la literatura.
Modelo hidrogeológico conceptual de la vulnerabilidad, amenaza y peligro a la contaminación del agua subterránea en la csrl
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Rueda Núñez, Jose Alfredo; Gómez Isidro, Sully
En la cuenca superior del río Lebrija el medio geológico está caracterizado por condiciones estructurales y litológicas que, entre otras, condicionan el flujo de agua subterránea. La falla de Bucaramanga-Santa Marta con dirección N-S es el rasgo estructural más notable, que divide la zona de estudio en dos geomorfologías y litologías diferentes. Al oriente se encuentra el Macizo de Santander, conformado por rocas cristalinas fracturadas y meteorizadas de interés hidrogeológico. Al occidente se encuentran rocas sedimentarias en abanicos aluviales, donde se identifican acuíferos como el acuífero superficial y el profundo en la formación Bucaramanga. En este trabajo se presenta un modelo conceptual del flujo de agua subterránea desde el Macizo de Santander, pasando por la falla de Bucaramanga, hasta los acuíferos en la zona aluvial. Se pudieron reconocer y validar con técnica hidrogeoquímica e isotópica dos tipos de flujo en el Macizo de Santander, que están condicionados por la geomorfología, la meteorización y la geología estructural; un flujo de corta a mediana distancia en espesores meteorizados y fracturadas a lo largo de zonas de parteaguas, y otro de larga distancia a través de fallas geológicas. La creación del modelo hidrogeológico que apoyará procesos de gestión y conservación del recurso hídrico, aporta al entendimiento del agua subterránea en la zona de estudio. Se realizó una revisión de una evaluación de vulnerabilidad y peligro a la contaminación del agua subterránea, con tres escenarios ajustados al modelo conceptual donde se varió la profundidad del nivel freático.
Detección de danos en pórticos 3d empleando información en el dominio de la frecuencia y técnicas heurísticas de optimización
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Sotelo Monroy, Fredy Saul; Begambre Carrillo, Oscar Javier
La identificación de daños es de gran importancia dado que, en la ingeniería civil, uno e los campos de investigación de mayor relevancia es la búsqueda de estructuras más seguras, donde la detección de daños se orienta a determinar si la estructura bajo estuio ha sufrido alguna alteración que pueda comprometer su funcionalidad y seguridad. En este contexto, el objetivo de esta investigación es desarrollar una metodología para la identificación de daños en pórticos tridimensionales empleando información en el ominio de la frecuencia y técnicas heurísticas de optimización, dicha metodología fue implementada en la estructura de referencia propuesta por la IASC y la ASCE, donde el daño fue simulado removiendo varios elementos de la estructura y la respuesta dinámica del sistema para cada caso de daño fue medida experimentalmente. El ajuste de modelos fue empleado tanto para la calibración del modelo inicial como para los casos de daño, los cuáles fueron abordados como un problema de optimización, donde se utilizó el algoritmo SL-PSO dado que mostro mejor desempeño en funciones de prueba comparado con tres técnicas (SA, Ag y PSO) de amplio conocimiento en la literatura. La identificación fue realizada por medio de un índice de daño por piso donde se logró determinar una adecuada estimación de la presencia de daño en cada uno de los casos estudiados. Finalmente, se compararon los resultados con un trabajo reportado en la literatura especializada.
Modelo numérico de un silo metálico para almacenamiento de cemento : flujo, presiones, acciones y esfuerzos
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Quintero Ramírez, Carolina; Begambre Carrillo, Oscar Javier; Calil Junior, Carlito
Los silos son estructuras de almacenamiento consideradas especiales en cuanto a su cálculo. La mayoría de los silos existentes no presentan condiciones ideales de operación pues generalmente en su diseño no se tienen en cuenta todas las variables que afectan su futuro desempeño estructural. Ya que para el diseñador no es factible simular la complejidad de los fenómenos que se presentan en los silos, la comunidad científica tiene la ardua tarea de traducir esa complejidad en procedimientos y recomendaciones claras de diseño. En este contexto, este trabajo tiene por finalidad modelar por el método de elementos finitos (MEF) un silo metálico esbelto de paredes flexibles, apoyado en cuatro columnas metálicas, para la estimación de los esfuerzos cuando el producto almacenado es cemento. Se presenta, la caracterización física del cemento y se aplican las teorías existentes para evaluar las presiones de llenado y descarga cuando el silo está sometido a cargas permanentes y de servicio. Finalmente los resultados numéricos arrojan una diferencia máxima de 93% entre los dos métodos para el estado de esfuerzos equivalentes de Von Mises y de 94% para deformaciones y se identifican algunos factores que explican estas diferencias. Esta estructura necesita un reforzamiento en su transición, cilindro tolva, para tener una buena distribución de esfuerzos sin concentraciones. 1
Uso de la escoria de procesos metalúrgicos como agregado del concreto para la fabricación de elementos de construcción no estructurales
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Pérez Bustos, Ludwing; Cruz Hernández, Ricardo Alfredo
En la actualidad existe una tendencia por la construcción sustentable, también llamada construcción verde, la cual implica la utilización de materiales producidos con bajo consumo de energía. Es común el uso de materia prima proveniente de residuos o subproductos de fábricas industriales mediante la adición o la sustitución de componentes del concreto en diferentes proporciones. Este trabajo presenta las propiedades de un concreto fabricado con escoria de horno de cubilote (EHC) triturada. La arena se sustituyó por EHC en diferentes proporciones (0%, 10%, 15% y 20%). El residuo industrial se caracterizó físicamente respecto a su granulometría, densidad, absorción y humedad natural; con estos datos y los ensayos realizados al cemento, agua y los agregados pétreos seleccionados, se efectuó el diseño de la mezcla. Posteriormente se evaluó el comportamiento físico-mecánico del material compuesto, para una resistencia de diseño de 14 MPa. Se realizaron ensayos al concreto en estado fresco y en estado endurecido para determinar su resistencia a la compresión a diferentes edades para cada porcentaje de sustitución, el módulo de rotura, la velocidad inicial de absorción, la absorción, la carga de rotura, el módulo de elasticidad, la densidad del material endurecido y la masa unitaria. En cada prueba realizada en esta investigación, se tuvieron en cuenta las desviaciones estándar asociada a los resultados para la aceptación del ensayo. Se evidenció que el material compuesto presenta un comportamiento favorable en su resistencia a compresión al sustituir el 20% de arena por escoria. Se dedujo que a mayor porcentaje de sustitución de EHC menor es la resistencia a flexión. Los porcentajes de absorción del material compuesto resultaron mayores a los admisibles y respecto a la densidad, se concluyó que ésta guarda una relación proporcional con el porcentaje de sustitución.
Comparación del índice de confiabilidad y los factores de seguridad para puentes de luces cortas simplemente apoyados con tablero de viga y losa
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Vanegas Herrera, Sergio Andrés; Chío Cho, Gustavo
En este proyecto de maestría se presenta un trabajo sobre la estimación de los índices de confiabilidad 𝛽 y los factores de seguridad de reducción de resistencia ∅ y amplificación de la carga 𝛾, de las vigas interiores y exteriores de tres puentes de longitud de 10m, 20m y 30m, de un tablero de viga y losa, en concreto reforzado, simplemente apoyado y diseñado según el Código colombiano de Diseño Sísmico de Puentes CCDSP-95 (CCDSP-95, 1995). En la evaluación de los momentos resistentes se consideró que algunas propiedades de los materiales fueran aleatorias, usando como partida una distribución normal; y además, una simulación de Monte Carlo fue utilizada para estimar la solicitación del momento en centro de luz y la solicitación del cortante máximo en los apoyos, para los efectos de la carga viva, que es producida por el paso de camiones y vehículos sobre los puentes, tomados de algunas estaciones de conteo suministrados por el INVIAS (Instituto Nacional de Vías: INVIAS) del año 2008. Se usaron las estaciones 146 y 1124, que representan la que mayor cantidad de vehículos pesados sobre la ciudad de Bucaramanga y su área metropolitana; además se utilizaron las estaciones 695 y 36, que representan los conteos de mayor cantidad de vehículos pesados en Colombia. Un programa hecho en Matlab© fue desarrollado para realizar la simulación de los puentes para el paso de cualquier clase de tráfico, al cual se le hicieron pruebas de calibración para avalar su precisión.
Computación evolutiva aplicada al diseño de estructuras reticulares
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Moreno De Luca, Leonardo; Begambre Carrillo, Oscar Javier
Durante el proceso de optimización conducido en la fase conceptual del diseño de edificaciones, es común que surjan inconvenientes con respecto a los parámetros que definen el comportamiento estructural, y la funcionalidad y estética del objeto arquitectónico (ya que, por lo general, la optimización de dichos parámetros es conflictiva o incierta). Por consiguiente, en este proyecto de investigación se propone y se desarrolla un Procedimiento Auto-Configurado para el Diseño Multi-Objetivo de Estructuras Reticulares (PACDMOER), el cual está enfocado en generar y optimizar la geometría de dichas estructuras, teniendo como meta minimizar la energía de deformación y el peso, y optimizar el rendimiento acústico de la estructura. Para lograrlo, el procedimiento propuesto integra tres componentes (también desarrollados dentro del proyecto de investigación): un proceso de generación automática de geometría (llevado a cabo con el software Rhinoceros), unos códigos de programación para el análisis estructural y acústico (escritos en MatLab), y un algoritmo heurístico auto-configurado y multi-objetivo (basado en la combinación del algoritmo Particle Swarm Optimization, PSO, con el algoritmo Unified Particle Swarm Optimization, UPSO). Como resultado, el procedimiento propuesto fue capaz de alcanzar los objetivos, optimizando significativamente las tres funciones objetivo planteadas, y conduciendo un proceso de morfogénesis que resulta en la forma que se aproxima a ser óptima para una estructura reticular en particular. En este sentido, PACDMOER le permite al diseñador explorar distintas alternativas estéticas, mientras optimiza simultáneamente la estructura reticular.
Modelo numérico del flujo de agua subterránea en las formaciones acuíferas de Bucaramanga
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Antolinez Quijano, Walter Leonard; Gómez Isidro, Sully
El objetivo de esta investigación es implementar un modelo numérico del flujo de agua subterránea en las formaciones acuíferas de Bucaramanga a partir de información disponible y de la recolectada en campo. La importancia del estudio radica en el papel fundamental que juegan los recursos hídricos en el desarrollo de las actividades diarias que realiza el ser humano, y particularmente, la población del Área Metropolitana de Bucaramanga y sus alrededores. Para llevar a cabo los objetivos propuestos de la investigación, se realiza en primera instancia un recopilación de información pertinente y disponible en las diferentes entidades ambientales y privadas, luego se procede a hacer una interpretación de la información para proponer un modelo hidrogeológico conceptual y finalmente se realiza la implementación del modelo numérico basándose en el modelo conceptual propuesto y el modelo geológico tridimensional desarrollado para la zona de estudio. A partir de los resultados obtenidos del modelo se llegaron a varias conclusiones entre las cuales se destacan: las direcciones preferenciales de flujo para el acuífero superficial y el profundo, la interrelación que existe entre dichos acuíferos, la variación gradual de los valores de conductividad para el acuífero superior, la influencia del sistema de drenaje superficial, la variación de las cabezas piezométricas relacionadas con la precipitación y los valores de caudal de extracción para obtener isopiezas del año 2011.
Efecto de la interacción suelo estructura sobre el comportamiento de un muro de concreto reforzado
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Monroy Gutierrez, Jackson Erminzul; Cruz Hernández, Ricardo Alfredo
En esta tesis se analiza la influencia de algunas de las propiedades del suelo sobre la distribución de los esfuerzos y desplazamientos concernientes con la interacción de un muro, una losa y el suelo de cimentación, siguiendo un análisis estático. Dicho análisis se lleva a cabo usando el modelo no lineal de la fundación Winkler (BNWF Beam on Nonlinear Winkler - Foundation), utilizando desplazamientos basados en los elementos de la viga y la aplicación de resortes no lineales (p-x, t-x y q-z), los cuales representan el efecto horizontal y vertical del suelo circundante. Se analizaron las afectaciones que presenta el sistema y la susceptibilidad a los diferentes parámetros que intervienen en él. Se demuestra que el modelo es sensible al enmallado, característica propia de los modelos basados en la teoría de Winkler debido a la ausencia de acople en los resortes. El ángulo de fricción altera el amortiguamiento del conjunto de resortes no lineales originado por el incremento de la capacidad última, adicionalmente las dimensiones de la losa influyen directamente en su rigidez. La respuesta del asentamiento en el sistema es delimitada en gran medida a estos parámetros, mientras que la relación de Poisson y el muro en el centro de la losa generan una respuesta despreciable.
Determinación de la incidencia de irregularidades en la configuración estructural en la respuesta resistente de las edificaciones de mampostería confinada
(Universidad Industrial de Santander, 2015) López Morantes, Elkin Mauricio; Chio Cho, Gustavo
En este proyecto de maestría se presenta un trabajo de investigación basado en un estudio paramétrico realizado a edificaciones de mampostería de uno y dos pisos, en donde se considera la presencia de dos tipos de irregularidades en su configuración estructural: La presencia de abertura en los muros portantes y el confinamiento parcial de la edificación. Para tal fin, se eligió como referencia una casa tipo en la ciudad de Bucaramanga, se llevó a cabo una caracterización de los materiales mediante ensayos de laboratorio que fueron confrontados con las expresiones teóricas dadas en la norma NSR-10. Posteriormente se llevó a cabo un análisis paramétrico variando las condiciones de la edificación en términos de porcentajes de aberturas totales en los muros y desconfinamiento gradual de los muros, aplicando un análisis estático no lineal con el software SAP2000 a cada uno de los modelos planteados, con el fin de determinar la incidencia de éstos factores en las curvas de comportamiento ﬁpushoverﬂ de las edificaciones y medir su afectación en la respuesta resistente de la mampostería confinada mediante la construcción de curvas de daño aplicando la metodología WP04 ﬁvulnerabilidad de edificaciones existentesﬂ propuesto por el equipo RISK EU (Milutinovic y Trendafiloski) aplicable a entornos urbanos con diversos sistemas estructurales.
Análisis del flujo de caja de la construcción de un proyecto con modelos bim 5d y dinámica de sistemas
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Sánchez Rivera, Omar Giovanny; Porras Díaz, Hernán
El análisis y planificación del flujo de caja de un proyecto de construcción resulta una labor indispensable en la fase de diseño, labor que tiene como objetivo planificar y estudiar los flujos de efectivo que se clasifican en ingresos y egresos los cuales son generados por pagos de: materiales, equipos, herramientas, mano de obra, transportes, actas de obra, entre otros. La gran cantidad de elementos y el tamaño de los proyectos de construcción ocasionan que el estudio de los flujos resulte una labor compleja, en donde el insumo fundamental para garantizar precisión en las estimaciones es el nivel detalle de la información de construcción. Deficiencias en los ejercicios de planificación del flujo de caja pueden conllevar a eventos indeseados como detenciones de obra y en los casos más graves quiebras de compañías constructoras y abandono de obras. En el presente trabajo de investigación se presenta una metodología para el análisis y planificación del flujo de caja sustentada en la utilización de BIM (building information modeling) y la dinámica de sistemas, en donde el BIM es utilizado como plataforma de almacenamiento, integración, consulta y comunicación de la información, esto a partir de la elaboración del modelo digital con el cual se obtiene un modelo BIM 5D (ancho, alto, profundidad, tiempo y costo), la simulación del proceso constructivo en el modelo BIM 5D produce la información de entrada para el estudio de la dinámica de los flujos en un modelo de dinámica de sistemas, en donde es posible generar diferentes alternativas para el flujo de caja, lo cual resulta una herramienta ideal para la toma de decisiones en la fase de planificación, teniendo presente que es posible elegir las mejores alternativas basadas en la validación del proceso constructivo en el modelo BIM 5D y la disponibilidad de efectivo en el modelo de dinámica de sistemas.
Entropía como índice de gestión para proyectos de construcción
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Franco Duran, Diana Marcela; Dangond Chcon, Cesar Enrique; Mejia Aguilar, Guillermo
Los métodos de pronóstico, como herramienta de control de los proyectos, pretenden alertar oportunamente a los gerentes sobre las posibles desviaciones en costo del proyecto. Sin embargo, los recurrentes sobrecostos en la industria de la construcción han resaltado la importancia de evaluar el desempeño de estos métodos en miras a mejorar sus estimaciones. Para tal fin, resulta importante considerar, que cualquier pronóstico por bueno que sea (preciso y oportuno) siempre estará sujeto cierta variabilidad. La falta de información que se tiene sobre los eventos futuros (incertidumbre) conlleva a que los métodos no puedan predecir con total exactitud o certeza el costo final del proyecto. Por lo tanto, con el propósito de mejorar el desempeño de los métodos de pronóstico, es necesario cuantificar la incertidumbre de sus estimaciones ya que esta puede afectar drásticamente el costo, la calidad y la duración del proyecto. Este estudio propone un índice, basado en el concepto de entropía de la información, que mide la incertidumbre de las desviaciones en costo de los métodos de pronóstico utilizados en los proyectos de construcción. Los resultados indican que resulta objetivo medir el desempeño de los métodos de pronóstico a partir del porque no solo proporciona información sobre la incertidumbre de las estimaciones de los métodos sino que además tiene en cuenta la precisión y la anticipación de los métodos.

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