Escuela de Ingenieria Civil

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Análisis comparativo de las deformaciones de los suelos mediante teorías tradicionales y software de elementos finitos
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Remolina Manosalva, Jennifer Andrea; Torrado Gomez, Luz Marina
En este trabajo de aplicación se realiza un análisis comparativo de las deformaciones mediante teorías tradicionales y software de elementos finitos. Para la primera alternativa se tienen las teorías clásicas como las de Terzaghi, Meyerhof, Vesic, Hansen y Brinch – Hansen, para la segunda alternativa el uso de software de elementos finitos por medio de Plaxis 2D y 3D. Además de las deformaciones y la capacidad de carga a la que está sometido el suelo, y así poder comparar estos dos métodos para saber qué tan desfasados se encuentra el uno del otro. Este análisis se realizará para un caso en específico: ‘’ESTACIÓN 3’’, que consiste en la construcción de un muro en tierra armada, el cual presenta suelos arcillosos de compresibilidad media, plasticidad baja y presencia de nivel freático. Para la construcción de este muro en tierra armada se hizo control y registro de las deformaciones inmediatas por medio de topografía. Con el presente proyecto se busca comparar las deformaciones obtenidas mediante las ecuaciones teóricas y elementos finitos contra las deformaciones producidas por este tipo de suelos en la realidad. Finalmente, se realizó el análisis comparativo de las teorías y que diferencias cuantitativas se pueden obtener, dado que lo calculado teóricamente siempre es un aproximado y no un valor exacto, sobre todo cuando se tienen condiciones de consolidación.
Análisis comparativo de las deformaciones horizontales medidas con inclinómetros y el método de elementos finitos durante la construcción de un sistema de estabilización con pantallas ancladas, caso de estudio Proyecto de Vivienda Multifamiliar Andes
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Leon Carvajal, Nelson Ferney; Del Toro Rodriguez, Wilfredo
De acuerdo el numeral H-de Construcción Sismo Resistente NSR-10 durante construcción de excavaciones las deformaciones horizontales y verticales deben ser lo suficientemente pequeños de tal manera que no sobrepase el estado límite de servicio y evitar afectaciones a edificaciones adyacentes e infraestructura pública En el presente trabajo se hace un análisis comparativo de las deformaciones horizontales totales obtenidas producto del monitoreo con inclinómetros contra el modelo de elementos finitos en la construcción del sistema de soporte lateral diseñado para el tratamiento de la excavación del proyecto Andes 41 en la ciudad de Bucaramanga. El monitoreo se hizo durante la excavación y construcción del sistema de soporte lateral en donde se obtuvieron deformaciones horizontales totales y fueron comparadas con las obtenidas con Midas GTS-NX, software para el modelamiento con elementos finitos en el que se implementó el modelo Elastoplásticos Mohr Coulomb y el modelo Hiperbólico Duncan Chang con los que además se evaluó la relación del módulo de elasticidad con la deformación horizontal. Los parámetros geotécnicos requeridos por el modelo Mohr Coulomb fueron obtenidos mediante un análisis que toma en cuenta correlación de los parámetros elásticos con el ensayo SPT, ensayos reportados por el estudio de suelos y ensayos de laboratorio elaborados a partir de muestras obtenidas durante la excavación, finalmente se hizo una comparación con el fin de determinar el grado de correlación de las deformaciones obtenidas con instrumentación contra las obtenidas con modelamiento
Análisis comparativo de modelos de simulación en transporte niveles macro, meso y micro a gran escala
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-22) Baza Solares, Nelson Deiwer; Salas Rondón, Miller Humberto; Martínez Estupiñán, Yerly Fabián; Moreno González, Emilio German; Guerrero Barbosa, Thomas Edinson
El constante aumento de la compleja dinámica de transporte de los centros urbanos deja en evidencia la gran necesidad de calibrar escenarios de microsimulación cada vez más grandes y detallados, que permitan obtener resultados más aproximados a los patrones de desplazamiento de la población con el fin de optimizar los procesos de planificación y sectorizar estrategias que mitiguen las externalidades negativas asociadas al transporte. Sin embargo, la construcción de este tipo de escenarios generalmente demanda grandes cantidades de información, recursos económicos y capacidad computacional. En el presente estudio se abordan las bondades que ofrece el uso de escenarios de microsimulación a gran escala respecto a la simulación meso y macro, para esto, se dispuso de un escenario de caso de estudio, desde el cual se ejecutaron simulaciones micro, meso y macro para evaluar las ventajas y desventajas entre los diferentes niveles de simulación cuando se aplican en áreas geográficas grandes. Además, se profundizó en los principales aspectos que se deben tener en cuenta a la hora de construir este tipo de escenarios y lo que se requiere para calibrarlos y validarlos con una baja inversión económica. Se identificó que, para un mismo escenario, los resultados de simulaciones meso y macro tienen a ser mayores respecto a los resultados obtenidos empleando las simulaciones micro; además, en cuanto mayor sea la escala, menor será el grado de concentración de datos alrededor de la media; también se identificó que la densidad de congestionamiento en la escala meso se alcanza en un menor periodo de tiempo respecto a la densidad de congestionamiento de la escala micro.
Análisis comparativo del comportamiento de cimentaciones en suelos areno-limosos, caso de estudio proyecto Carrizal la nueva Girón
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Cely Ávila, Víctor Javier Rafael Alejandro; Toro Rodriguez, Wilfredo Del
El crecimiento urbano del municipio de Girón apetecido por su alta extensión de terrenos inhabitados y gran parte de ellos con accesos viales idóneos para la construcción de edificaciones de viviendas multifamiliares, la conglomeración de zonas residenciales también se refleja en la densificación poblacional al igual que la concentración de esfuerzos en los suelos donde se cimientan estas edificaciones, un ejemplo claro es el proyecto Carrizal la Nueva Girón, donde se observan asentamientos en la cimentación y en su momento se realizan planes de contingencia para minimizarlos, de allí parte este estudio con el fin de analizar los asentamientos presentes en la torre #1 y con ellos los sistemas de cimentación utilizados. Este proyecto se realiza con el fin de estudiar el comportamiento de la cimentación inicial de la torre #1 del proyecto Carrizal la Nueva Girón junto con el recalce utilizando inyección de lechada de cemento que se implementó para mejorar las características de suelo donde se cimentó y se propondrá un sistema de cimentación con el fin de evitar estos asentamientos diferenciales, teniendo en cuenta la relación costo beneficio de cada una. Los criterios de evaluación se hicieron bajo estudios de campo y de laboratorios realizados previos y durante los procesos constructivos del proyecto.
Análisis de alternativas para la contención de la cabecera 35 de la pista del aeropuerto internacional Palonegro de la ciudad de Bucaramanga, departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Alvarez Carreño, Jorge Eliecer; Torrado Gomez, Luz Marina
El proyecto de aplicación consiste en el análisis geotécnico tendiente a analizar las diferentes alternativas de solución para la estabilización de la cabecera 35 del Aeropuerto Internacional Palonegro de Bucaramanga, teniendo en cuenta la geología, geomorfología de la zona y las características físico mecánicas del talud, con el objeto de mejorar las condiciones técnicas y de seguridad aeroportuaria, de acuerdo a normas FAA, ampliando el área y la geometría de la llave de giro de la cabecera 35. Dentro de los trabajos proyectados se realizó análisis de la información existente, el levantamiento topográfico georreferenciado, la determinación de la estratigrafía de los suelos por medio de sondeos, tomografías geo eléctricas y la caracterización de los parámetros de resistencia de los suelos encontrados en la zona, datos requeridos para realizar el modelo geotécnico y el cálculo de los factores de seguridad para cada uno de los métodos constructivos o modelos propuestos, en donde a la propuesta favorable técnicamente se le calculó el asentamiento, todo lo anterior utilizando software especializado. Una vez realizado el modelamiento geotécnico se procedió a analizar las diferentes alternativas de solución planteadas para la estabilización y escoger la alternativa técnica más viable para la construcción del muro de contención que garantice la estabilidad, el área y las normas internacionales de seguridad aeroportuaria, entrando el aeropuerto de Bucaramanga dentro
Análisis de alternativas para la mitigación del talud ubicado en el sector de La Fonda Paisa (pr 84+700 al pr 84+780)
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Rey Palacios, Cristian Eduardo; Torrado Gomez, Luz Marina
El talud ubicado en el sector de la Fonda Paisa vía Floridablanca Piedecuesta presenta problemas de inestabilidad a causa del periodo de lluvias además de la geomorfología del sitio, causando desprendimiento de materiales a la vía y afectando la movilidad del sector. Para prevenir la amenaza a la seguridad de los transeúntes, surge la necesidad de ejecutar una investigación geotécnica de sitio para evaluar el deslizamiento producido con el fin de proponer alternativas de solución para la estabilización y/o mitigación del talud en estudio. Para este proyecto de aplicación se realizó un estudio el cual incluye el levantamiento topográfico y la caracterización geológica y geotécnica de la zona inestable donde se realizaron ensayos de campo y de laboratorio para la obtención de parámetros, los cuales permiten la conceptualización y modelamiento del talud para determinar los factores de seguridad empleando el software de elementos finitos SLIDE 6.0 del paquete de software de ROCSIENCE. Finalmente se plantearon y estudiaron dos alternativas para la estabilización del talud teniendo en cuenta aspectos técnicos y económicos de estas propuestas para su evaluación para lo cual se realizaron actividades como la cantidad y presupuesto de cada una de las soluciones y especificaciones técnicas de los ítems para cada una de ellas.
Análisis de alternativas y propuesta de estabilización del talud k71 entre el subsector San Alberto-San Roque del tramo f. Aguachica-La mata de la Ruta del sol.
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Montañez Gomez, Robinson Antonio; Del Toro Rodríguez, Wilfredo
El talud de PR 71+250 Œ PR71+700 en el subsector de San Alberto Œ San Roque del Tramo F, Aguachica Œ La Mata de la Ruta del Sol, carretera que comunica el interior del país y la costa norte de Colombia, se ha deslizado destruyendo las obras de protección existentes y dificultando la transitabilidad en época de lluvias por la generación de caída de rocas y detritos. Este talud presenta pendientes muy fuertes, amplias alturas, algunos negativos en la parte superior y formación de cárcavas de erosión, estos factores incidentes sumado a la falta de un drenaje adecuado y a las precipitaciones detonaron los deslizamientos del suelo aluvial. Los taludes están conformados por alternancias de suelos granulares y finos con estructura gravosoportada en matriz limo arenosa, siendo esta composición textural muy propensa a la erosionabilidad. Se analiza la conformación del talud existente y se realiza el análisis de estabilidad mediante modelos conceptuales y matemáticos para la proposición de obras que cumplan con el factor de seguridad requerido y que geotécnicamente tengan buen comportamiento en este tipo de taludes; además, se plantea la solución geotécnica mediante cobertura reforzada para el control de la erosión y un sistema de drenaje que controle los niveles de saturación.
Análisis de cimentación para vivienda campestre en el coluvión de La Leona sector de La Renta finca El Reposo Lebrija Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Diaz Tanco, Luis Felipe; Del Toro Rodríguez, Wilfredo
Los coluviones son formaciones geológicas inestables que presentan retos importantes para su adecuada estabilización, en la mayoría de los casos estas formaciones cuentan con desplazamientos de volúmenes del orden de millones de metros cúbicos y con desplazamientos de unos centímetros día o centímetros mes. En las zonas tropicales del país es normal encontrar este tipo de formaciones en su mayoría en zonas rurales, por su característica de baja pendiente se encuentran siempre habitadas y desarrolladas en cultivos o pastoreo, esto genera que las poblaciones asentadas en un coluvión sean bajas, lo que no da cabida a desarrollar una estabilización completa del coluvión por su alto costo y su bajo impacto social. Por ende es necesario pensar en la posibilidad de estabilizar las viviendas de las personas que vivan en estas regiones y que a su vez se pueda garantizar una vivienda que sea competente y estable para su habitabilidad. Lo que genera la necesidad de presentar una solución a esta problemática; los coluviones por ser tan diversos el proyecto esta puntualizado al coluvión de la Leona, ubicado en el municipio de Lebrija, Santander. Al desarrollar los modelos se estimó la estabilidad del terreno de estudio, los modelos arrojaron las características del este coluvión, con los que se permite el modelamiento de algunos tipos de cimentaciones y estimar cual puede ser el adecuado para desarrollar. __
Análisis de estabilidad de taludes del corredor vial y pared lateral oriental de la mina "Caypa", en el municipio de Barrancas - departamento de La Guajira
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Arenas Calderon, Gonzalo Alonso; Del Toro Rodríguez, Wilfredo
El presente trabajo de aplicación, se realizó con el objeto de analizar los diferentes eventos de inestabilidad, que han venido afectando de manera sistemática, la pared lateral oriental de la Mina de carbón a cielo abierto, denominada CAYPA y su vía de acceso perimetral. De una manera práctica, sencilla y técnica, se proponen alternativas viables de solución y/o remediación que conlleven a garantizar de forma segura la estabilidad de la mina. La evaluación de inestabilidad registrada, se hizo a partir de las características geológicas de la zona, litología de la pared lateral y parámetros Geomecanicos de la estratificación encontrada. Adicionalmente se usaron, modelaciones estereográficas, análisis cinemático, estabilidad de equilibrio limite, parámetros de Mohr-Coulomb y con base en análisis de Elementos Finitos, de definieron los factores de seguridad actuales. Como resultado importante, se evidenció que la inestabilidad es consecuencia de avanzada meteorización de los taludes superiores, movimientos en masas activos y pérdida de la sección lateral de la vía. Estas situaciones, pueden ser remediadas en forma eficiente con el rediseño geométrico de los taludes en la pared oriental, la remoción del material ya fallado y y el aseguramiento la sección de la vía perimetral ampliando su sección trasversal. .
Análisis de estabilidad de un talud de lutitas de la formación paja en el municipio de Vélez, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Castillo Martínez, Aldemar; Mendoza Rizo, Jorge Alejandro
El presente trabajo expone las características geotécnicas para la estabilización de un talud de lutitas en el municipio de Vélez, departamento de Santander. La información recopilada para este trabajo, se obtuvo de dos (2) fuentes: la primera, correspondió a una visita de campo por parte del investigador, y la segunda fue la información recopilada en enaza, vulnerabilidad 2015). Esta información contiene aspectos geológicos, geofísicos, hidrológicos, hidrogeológicos y geotécnicos, acompañados de datos de laboratorio. La caracterización de las propiedades geotécnicas de las lutitas es de gran importancia, dado que es un material geológico que predomina en diferentes sectores del territorio colombiano, en especial en la Cordillera Oriental. Muchos de los problemas geotécnicos presentes en las obras civiles (vías, presas, edificaciones, entre otras obras) de esta zona están asociados a la presencia de lutitas. En este trabajo se realiza el análisis geotécnico del talud teniendo en cuenta las características físicas y mecánicas, así como las alteraciones químicas. Algunas de las propiedades geotécnicas se ven afectadas por los procesos de meteorización. Las propiedades fisicomecánicas de las rocas y su comportamiento se pueden identificar mediante análisis de campo y laboratorio; estas propiedades a su vez se cargan en diferentes softwares, permitiendo realizar modelos simplificados de la realidad, los cuales permiten simular diferentes situaciones que se pueden presentar normalmente en un talud. Para este trabajo se emplearon los siguientes softwares: RocData 5.010, Dips 8.004 , Slide 9.008 y RS2 11.03, cada uno estos programas arrojan información muy importante para la toma de decisiones en la estabilización del talud, permitiendo definir los mecanismos más óptimos para la estabilización del talud en roca lutíticas.
Análisis de estabilidad de un talud de lutitas de la formación paja en el municipio de Vélez, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Castillo Martínez, Aldemar; Mendoza Rizo, Jorge Alejandro; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto; Velandia Patiño, Francisco Alberto
El presente trabajo expone las características geotécnicas para la estabilización de un talud de lutitas en el municipio de Vélez, departamento de Santander. La información recopilada para este trabajo, se obtuvo de dos (2) fuentes: la primera, correspondió a una visita de campo por parte del investigador, y la segunda fue la información recopilada en los estudios realizados por la Universidad Industrial de Santander en el proyecto “Estudio de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa del municipio de Vélez, departamento de Santander” (UIS-2015). Esta información contiene aspectos geológicos, geofísicos, hidrológicos, hidrogeológicos y geotécnicos, acompañados de datos de laboratorio. La caracterización de las propiedades geotécnicas de las lutitas es de gran importancia, dado que es un material geológico que predomina en diferentes sectores del territorio colombiano, en especial en la Cordillera Oriental. Muchos de los problemas geotécnicos presentes en las obras civiles (vías, presas, edificaciones, entre otras obras) de esta zona están asociados a la presencia de lutitas. En este trabajo se realiza el análisis geotécnico del talud teniendo en cuenta las características físicas y mecánicas, así como las alteraciones químicas. Algunas de las propiedades geotécnicas se ven afectadas por los procesos de meteorización. Las propiedades fisicomecánicas de las rocas y su comportamiento se pueden identificar mediante análisis de campo y laboratorio; estas propiedades a su vez se cargan en diferentes softwares, permitiendo realizar modelos simplificados de la realidad, los cuales permiten simular diferentes situaciones que se pueden presentar normalmente en un talud. Para este trabajo se emplearon los siguientes softwares: RocData 5.010, Dips 8.004 , Slide 9.008 y RS2 11.03, cada uno estos programas arrojan información muy importante para la toma de decisiones en la estabilización del talud, permitiendo definir los mecanismos más óptimos para la estabilización del talud en roca lutíticas.
Análisis de estabilidad del macizo rocoso de la formación mirador para la construcción de un túnel minero en la vereda la selva, corregimiento la don Juana, municipio de Bochalema, norte de Santander, Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Arévalo Espinel, Juan Carlos; Celis Leguizamo, Hebenly
En este documento se presenta la estimación de la estabilidad para un túnel en roca que operará como parte de una excavación minera en la vereda la Selva, municipio de Bochalema, Norte de Santander, Colombia. Como consecuencia de las actividades de campo programadas para este proyecto, se obtuvo información geológica y geotécnica de la formación Mirador a partir de pruebas de laboratorio y levantamientos de campo a través de la falla la Regadera. En este trabajo se implementó una caracterización geomecánica mediante el RMR, el RQD, el Q de Barton y el GSI. Además se determinaron los parámetros del macizo rocoso por medio del ensayo esclerómetrico, de petrografía, compresión, tracción y ultrasonido. Para el diseño de la perforación, se calculó las dimensiones del túnel según el RMR de Bieniawski, la profundidad de daño en un macizo rocoso según Hoek & Brown y la orientación del túnel en el software Dips. Los parámetros de resistencia fueron calculados con el software Rocdata. Se calculó la concentración de esfuerzos y desplazamientos mediante el software Phase 2 y la estimación de los sostenimientos a partir del índice Q de Barton. Adicionalmente, para una mejor apreciación, se realizó un análisis de estabilidad estática y dinámica utilizando fortificación con pernos, lo que requirió el estudio de cuñas de techo del túnel mediante el software Unwedge y el diseño del factor de seguridad de los bloques potencialmente inestables.
Análisis de estabilidad por elementos finitos para la aplicación de método de explotación por paneles con pilar central en minería subterránea de oro en mina Sandra k
(Universidad Industrial de Santander, 2022-06-29) Becerra Orozco, Michel Kenny; Celis Leguízamo, Hebenly; Rondón, José Alberto; Contreras Castellanos, Julián Mauricio
En este proyecto se realizó la caracterización geomecánica de una excavación de la mina Sandra k a partir de ensayos de compresión inconfinada y martillo Schmidt por el método RMR y también se modelo por medio del software RS3 donde se obtuvo un desplazamiento de 2,7 m para una sección sin sostenimiento. Se propuso un reforzamiento de la excavación por medio de pilares centrales y cuando las aberturas de cámaras superen los cuatro metros, se debe realizar sostenimiento mixto en madera y elementos hidráulicos Hydrabol, los cuales son Jackpack de 0,6 x 0,6 m y Jackpot de 180 mm. Estos elementos hidráulicos convierten el tipo de sostenimiento en activo, ya que por sí sola la madera para labores subterráneas conforma los elementos de sostenimiento pasivos. Una vez aplicado el sostenimiento se garantiza la recuperación del panel inclinado del 95% del mineral, esto se evidencia en campo una vez finalizado el corte piloto de paneles inclinado en mina Sandra K propiedad de Gran Colombia Gold.
Análisis de estabilidad y diseño de obras de estabilización de puntos críticos del corredor vial panorama-la cumbre, en el municipio de Floridablanca
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Pinto Martínez, Rene Alexander; del Toro Rodríguez, Wilfredo
La combinación de factores como el relieve, la geología, la historia tectónica, los regímenes de lluvia y la erosión, generan inestabilidad en los taludes. Para el caso de la infraestructura vial, la inestabilidad de los taludes y su falla, causan pérdidas de vidas humanas e importantes impactos económicos. El presente trabajo de aplicación, busca analizar y plantear soluciones a los problemas de inestabilidad en los Puntos Críticos del Corredor Vial Panorama Œ La Cumbre, del municipio de Floridablanca, y de esta forma coadyuvar a la adecuada operación de esta importante via local. Para tal fin se adelantaron las actividades de recopilación y análisis de la información topográfica y de exploración geotécnica; la caracterización físicoŒmecánica de los materiales, determinado los parámetros de resistencia de los suelos; el modelamiento del problema, estableciendo el grado de estabilidad a través de la evaluación del factor de seguridad; el planteamiento y análisis de alternativas de solución para la estabilización del talud; la evaluación de las alternativas y proponer la solución más conveniente. De acuerdo con los análisis realizados, se concluye que el corredor vial, se ve afectado por un fenómeno de remoción en masa clasificado como movimiento lento de ladera retrogresivo y rotacional, generado por el desplazamiento del coluvión sobre el estrato gravoso. Este fenómeno es incrementado por la infiltración del agua lluvia y la presencia de aguas subterráneas posiblemente provenientes del Acuífero Semiconfinado de La Cumbre. Las obras planteadas para la mitigación del movimiento en masa se enfocan en aumentar la resistencia del suelo por medio de subdrenajes; disminuir los esfuerzos actuantes en el talud a través del cambio de su geometría tendiendo éste a un ángulo menor y la remoción de la masa deslizada; y el aumentar los esfuerzos de confinamiento a través de obras de contención (muros de gravedad y pilotes).
Análisis de estabilidad y propuesta de alternativas de obras de mitigación para las viviendas ubicadas en el barrio Los Tamarindos en la comuna IV de Barrancabermeja
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Serrano Carranza, Camilo Andres; Toro Rodriguez, Wilfredo del
Durante el constante crecimiento de la población en Barrancabermeja mucha de las veces, es evidente la escases de lugares adecuados para los asentamientos humanos debido al sobrecosto de los terrenos baldíos, o en general de las viviendas existentes generados por el desarrollo de la industria del petróleo, obligando de esta manera a las personas que cuentan con menor capacidad adquisitiva a emplear lugares los cuales están menos adecuados para el desarrollo de sus viviendas, las cuales son ubicadas sobre terrenos no adecuados como llanuras de inundación de cuerpos hídricos (río Magdalena, o Ciénegas periféricas), también son empleadas con bastante frecuencia las laderas, en las cuales implementan rellenos no tecnificados con materiales de desechos y escombros para incrementar el área de construcción, o en la mayoría de los casos implementan cortes en estas laderas para conformar el espacio para sus viviendas. El empleo de estas prácticas (antrópicas) hacen que se modifiquen las condiciones naturales de estas laderas, alterando su estado de equilibrio generando de esta manera factores que condicionan la estabilidad de los taludes, otros factores que deben tenerse en cuenta en el momento de evaluar la estabilidad son los relacionados con la sismicidad propia de la zona y la hidrología del sector, los cuales se consideran como factores detonantes de inestabilidades en taludes. El presente trabajo de aplicación busca realizar un análisis de estabilidad, con el fin de aportar una alternativa de estabilización de las viviendas que se encuentran en la zona de talud y de equipamientos colectivos de la urbanización Tamarindos.
Análisis de estabilización de talud de corte ubicado en el pr14+855 de la vía Barrancabermeja-La Lizama
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Chacón Vidal, Julián Andrés; Contreras Castellanos, Julian Mauricio
Uno de los principales problemas que se presentan en el desarrollo de proyectos viales son los asociados a las interferencias de redes, situaciones que conlleva, en la mayoría de los casos, a buscar soluciones desde el campo de la geotecnia. Soluciones que deben estar encaminadas a satisfacer las necesidades del proyecto, evaluándolas desde cada uno los componentes que conforman el proyecto, entre los que se menciona el componente técnico y financiero. En el presente trabajo se realiza el análisis de la situación presentada en el sector del PR14+855 de la Unidad Funcional 2.3 del proyecto de Concesión BBY, donde se adelantaba la construcción de la segunda calzada de la vía entre Barrancabermeja y La Lizama, sector en el cual, dada la presencia de una torre de energía eléctrica de alto voltaje localizada en el corona del talud de corte, se dificultó la construcción de la sección de la vía establecida en diseño; situación que, de acuerdo al análisis realizado previamente por el constructor, debía ser resuelta desde el componente técnico, específicamente desde al área de geotecnia, planteándose alternativas de solución que permitieran garantizar la sección transversal de la vía, manteniéndose la integridad de la estructura eléctrica. Los parámetros geotécnicos para el análisis de estabilidad del talud se analizaron y definieron con base en información geotécnica y geológica, entre otra, del sector en estudio, obtenida del proyecto en ejecución. Análisis de estabilidad realizado mediante el empleo de software de Equilibrio Limite (SLIDE) y Elementos Finitos (PLAXIS), definiendo alternativas de solución y escogiendo finalmente la alternativa que se consideró la más apropiada.
Análisis de fisuras en una viga a partir de las curvaturas de la deflexión y la forma modal
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Forero Carrillo, Ruben Dario; Begambre Carrillo, Oscar Javier
Las estructuras a través de los años de uso pueden llegar a presentar fisuras que no fueron tenidas en cuenta en los análisis iniciales. Por ello resulta importante el desarrollo de herramientas que permitan modelar y analizar la presencia de fisuras en las estructuras. Teniendo como base la teoría de vigas de Euler Bernoulli, y el trabajo desarrollado por Sinha, Friswell y Edwards1, (el cual es un método que tiene la ventaja de localizar la fisura, dentro de un modelo numérico, dando su posición y su altura), se propone una extensión de las formulas planteadas por estos autores, con el fin de poder superar las limitaciones del planteamiento inicial de los mismos, a saber: el tamaño de los elementos finitos; la cercanía entre fisuras y la cercanía de las fisuras a los puntos extremos de la viga. Posteriormente, empleando las formulas modificadas, se desarrolló un procedimiento para determinar y graficar las curvaturas de la deflexión y de las formas modales, con la finalidad de identificar posibles variaciones en las mismas. Igualmente se simuló el efecto de errores de medición sobre las curvaturas determinadas y se analizó como afectan estos errores las gráficas de curvaturas de deflexión y de formas modales
Análisis de los efectos de las vibraciones generadas por la maquinaria de construcción de anclajes activos en el comportamiento del suelo
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Alarcon Tarazona, Maria Angelica; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto; Buenahora Ballesteros, Carlos Andres; Bravo Molina, Luz Stella
Colombia es un país que en los últimos años ha venido presentando un crecimiento exponencial en la construcción de viviendas, producto del desarrollo que presenta nuestro país con el paso de los días. A raíz de la necesidad que surge actualmente de construir edificios de gran altura, debido al costo elevado de los terrenos aptos para la construcción, se da la necesidad de realizar bases estructurales significativamente profundas, con el fin de lograr capacidades portantes óptimas para el desarrollo de los proyectos; y como consecuencia el uso de procesos de estabilización de taludes. Debido a lo expuesto anteriormente se pretende estudiar el comportamiento del suelo debido a los efectos generados por el uso de la maquinaria de perforación en los anclajes activos. Dentro de los temas a tratar se presentarán varios sistemas de estabilización de excavaciones y además las principales características de los ensayos geofísicos. Adicionalmente, se realizarán una serie de ensayos en una obra que se encuentre en fase de construcción de los anclajes activos y con ello una serie de mediciones con ensayos geofísicos como son el REMI, MASW y tomografía eléctrica, para así determinar las afectaciones que puede generar la intervención del suelo producto de la construcción de anclajes activos. Finalmente, se realizará una simulación numérica en el programa PLAXIS 2D con el fin observar las deformaciones del suelo durante las diferentes fases de construcción de los anclajes activos.
"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.
Análisis de muros delgados de concreto reforzado por el método de elementos finitos
(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-04) Orduz Suárez, Carlos Felipe; Valencia Mina, William; Viviescas Jaimes, Álvaro; Osorio Bustamante, Édison; Bonett Díaz, Ricardo León; Begambre Carrillo, Óscar Javier
El diseño y la construcción de edificaciones altas en Bucaramanga (Colombia) ha aumentado en las últimas décadas frente a la creciente demanda de vivienda, como una alternativa viable ante el costo del suelo y las limitaciones para su uso. El sistema estructural más empleado para este fin es el de muros de carga de concreto reforzado, construidos mediante el sistema industrializado o túnel. Este sistema es ampliamente usado por su gran rigidez lateral y resistencia, y porque permite reducir los tiempos y costos de obra en comparación con otros sistemas constructivos. Sin embargo, prácticas comunes en la industria, además de la falta de restricciones claras en Reglamento Colombiano de Construcción Sismorresistente NSR-10 al respecto de los espesores mínimos de los muros, han ocasionado que hoy se encuentren en Bucaramanga edificaciones de más de quince pisos con muros delgados cuyos espesores pueden llegar a ser incluso inferiores a los 15cm. La existencia de estas edificaciones ha generado preocupación en la comunidad académica tras los sismos ocurridos en Chile en 2.010 y Nueva Zelanda en 2.011, luego de los cuales se evidenciaron tipos de falla no deseados en edificaciones con muros similares e incluso con mayores espesores y mejor reforzados que los encontrados en Bucaramanga. Debido a esto, se han realizado investigaciones para encontrar las causas de las fallas ocurridas. En ese sentido, en este trabajo se empleó el método de elementos finitos para evaluar la respuesta sísmica de muros delgados de concreto reforzado. Para la validación de los modelos, se emplearon los resultados de dos campañas experimentales de la literatura. Los modelos reprodujeron de manera adecuada la respuesta histerética de los muros, en términos de resistencia, rigidez, capacidad de disipación de energía y daño. Por otra parte, se realizó el ensayo ante carga lateral cíclica reversible en el plano de un muro rectangular de concreto reforzado con las características de los muros encontrados en edificaciones construidas mediante el sistema túnel en Bucaramanga. El refuerzo del muro se proporcionó mediante mallas de acero electrosoldadas traslapadas con barras de acero de refuerzo corrugado en la base. La falla del muro se produjo por la aparición de una única grieta principal horizontal a lo largo de la longitud del muro y la fractura de la mayoría de las barras verticales de las mallas de acero electrosoldadas. Esta falla se caracteriza por ser de tipo frágil, con una distribución limitada de plasticidad en un único plano horizontal de agrietamiento, ocasionada por la reducción abrupta del área de refuerzo, y, por consiguiente, de la resistencia y rigidez del muro, debido al traslapo del refuerzo en una zona de potencial plastificación. Lo anterior actúa en detrimento de la distribución de la plasticidad del muro, que a su vez afecta la ductilidad de los elementos encargados de disipar energía sísmica, y que podría invalidar los factores de reducción R asumidos en las etapas de análisis y diseño.

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