Obras y Proyectos es una publicación cuya misión es difundir, promover y fomentar la investigación, contribuyendo al intercambio de conocimientos entre los profesionales de la comunidad de la Ingeniería Civil. Para ello se consideran trabajos originales y científicos, así como notas técnicas orientadas principalmente a mostrar y discutir trabajos y proyectos relevantes. También se presentan trabajos técnicos que muestran innovaciones y aplicaciones utilizadas principalmente por empresas y consultoras involucradas en Ingeniería Civil. De esta forma se desarrollan las ramas clásicas de la Ingeniería Civil, a saber, Estructuras, Hidráulica, Geotecnia, Transporte y Construcción. Además, se consideran otras áreas relacionadas y aplicadas a la Ingeniería Civil como Energía, Medio Ambiente, Geología, Minería, Informática y Tecnología.De esta forma Obras y Proyectos busca la participación de un grupo amplio que abarca desde el mundo universitario, organismos públicos y el mundo empresarial.
Universidad Católica de la Santísma Concepción
Estudio preliminar de la viabilidad de hormigones con fibra metálica de neumáticos fuera de uso para pavimentos autocalefaccionantes
La investigación explora alternativas a las fibras metálicas industriales (FMI) utilizadas en hormigón, planteando su sustitución por fibra metálica proveniente de neumáticos fuera de uso (FMNFU) y por viruta de acero (VA). El objetivo consiste en analizar los efectos de la incorporación de FMNFU en el comportamiento mecánico y físico de hormigones destinados a pavimentos autodescongelantes. Los ensayos indican que la mezcla 1,5FMI+13,5VA presenta una resistencia a la compresión equivalente a la del hormigón convencional, mientras que la mezcla 1,5FMNFU+13,5VA evidencia una disminución del 25,9% respecto del control, atribuida a la presencia de contaminantes. No obstante, se observa un desempeño térmico superior en la mezcla con FMNFU, la cual muestra una eficiencia 3,4 veces mayor en el incremento de temperatura interna en comparación con la mezcla que incorpora FMI. En conjunto, estos resultados sugieren oportunidades de innovación para la industria del hormigón, al evidenciar que la utilización de materiales reciclados como la FMNFU puede contribuir no solo a la reducción de costos y de la huella de carbono, sino también a una mejora del comportamiento térmico en pavimentos.
fibra metálica de neumático fuera de uso
Derechos de autor 2025 Universidad Católica de la Santísima Concepción https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Escoria de cobre: una alternativa sustentable para la construcción de pavimentos rígidos
Este artículo investiga el uso de escoria de cobre (EC), residuo masivo de la industria minera, como material cementicio suplementario (MCS) en mezclas de hormigón con posibles usos en pavimentos, evaluando las propiedades mecánicas y durabilidad frente a agentes agresivos. Experimentalmente, se observó que reemplazar hasta un 20% (volumen) del cemento con EC no reduce significativamente la resistencia a la flexo-tracción (FT), y que un 10% de EC aumenta en un 3,3% la resistencia a la FT a largo plazo (360 días) respecto al hormigón de referencia (sin EC). Además, se registró una reducción de la profundidad de penetración de agua en un 36% y 38%, a los 28 y 90 días respectivamente. Se concluye que la EC tiene un uso potencial para mezclas de hormigón para pavimentos, con un adecuado desempeño estructural y un menor impacto medioambiental, aunque son necesarios estudios adicionales específicos de pavimentación para validar estos hallazgos.
Control de calidad de pernos de anclaje en roca: especificación técnica para ensayos de extracción
En Chile, para la estabilización de taludes, se han utilizado distintos tipos de mallas ancladas en roca mediante pernos de anclaje pasivos, los cuales han entregado resultados satisfactorios. El Manual de Carreteras establece el requisito de que estos pernos sean ensayados a tracción in situ. Sin embargo, la norma no establece los parámetros del ensayo, como tipo, procedimiento, número, carga, criterios de aceptación o consecuencia en función de los resultados. En la práctica, se encuentran muchas distintas maneras de exigir la realización de los ensayos en los términos de referencia de las obras. En base a la experiencia propia de los autores en la realización de estos procedimientos y una revisión bibliográfica y de referencias normativas se presenta una propuesta de criterios unificados para la realización de ensayos de tracción de pernos de anclaje pasivos en roca para la estabilización de taludes.
Análisis de factibilidad sobre la reutilización de plataformas de industrias pesqueras para puentes provisorios
Este trabajo evalúa la factibilidad técnica de reutilizar plataformas industriales pesqueras como puentes temporales en zonas rurales de Chile. Se utilizó un software de elementos finitos para modelar y analizar el comportamiento estructural de las plataformas bajo cargas vehiculares y peatonales, en conformidad con la normativa AASHTO LRFD. Las plataformas fueron sometidas a distintas combinaciones de carga para evaluar su resistencia y capacidad de servicio. Los resultados muestran que estas estructuras cumplen con los requisitos técnicos para funcionar como puentes provisionales, ofreciendo una solución rápida y de bajo costo para asegurar la conectividad en caminos rurales, donde el mantenimiento y la reposición de puentes es limitada.
Aprovechamiento de residuos de procesos como material para capas de pavimentos
El artículo aborda, a partir de experiencias propias de los autores, el uso de residuos de procesos industriales y no industriales en obras viales, con énfasis en su aplicación en vías de bajo volumen de tránsito. Se presentan varios casos de estudio sobre el mejoramiento de suelos de subrasante, estabilización y capas de cobertura, con diferentes residuos; como escoria de alto horno, catalizadores agotados, barbijos triturados, lignina, entre otros. El artículo destaca la importancia de realizar mediciones y ensayos adecuados para evaluar la compatibilidad y eficacia de los materiales. Además, resalta la necesidad de considerar factores ambientales y logísticos en el uso de residuos. Finalmente, que la alternativa puede ser una solución viable y sostenible, especialmente si se optimizan los recursos locales y se minimizan las distancias de transporte.
Ensayos no destructivos en el diagnóstico de puentes: conclusiones después de 15 años de ejercicio
Los ensayos no destructivos son métodos indirectos que no dañan o alteran de forma permanente las propiedades de la estructura sujeta a inspección. El Laboratorio de Ingeniería de Puentes de la UACh ha realizado más de 750 de estos ensayos en puentes chilenos desde el 2012. Los ensayos más usados han sido Esclerómetro de hormigón, Profundidad de carbonatación, Pacómetro, Calidad de hormigón con ultrasonido, Dureza Brinell in situ y el ensayo de Impact-Echo. Basado en esta experiencia se concluye, entre otros, que los ensayos de esclerómetro, carbonatación y ultrasonido en hormigón armado HA debería realizarse siempre como un trío. Además, para evaluar la vida útil restante se requieren ambos ensayos: carbonatación y la medición del recubrimiento mediante pacómetro. Finalmente se observa que la Dirección de Vialidad solicita cada vez más ensayos no destructivos por puente, dándole así mayor importancia a sus resultados.
Predicción del contenido de humedad de suelos expuestos a la intemperie para la capa de subbase usando simulación experimental en cámara climática
Un contenido adecuado de humedad del suelo permite alcanzar su máxima densidad al ser compactado, mejorando la cohesión y estabilidad del suelo. En algunos suelos, el contenido óptimo es inferior al natural, lo que requiere su reducción mediante exposición a la intemperie. Sin embargo, esta desecación es estacional, siendo menor en meses de media estación. Determinar la tasa de desecación del suelo en cada estación permite planificar la construcción de caminos y la disponibilidad de suelo con humedad óptima. Este trabajo presenta un procedimiento para predecir la reducción de humedad del suelo a través de simulaciones experimentales en una cámara climática, considerando temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y radiación solar. Los resultados permiten una planificación eficiente y sustentable de movimientos de terreno, optimizando la reutilización de suelos de excavación en proyectos de infraestructura vial y contribuyendo a la reducción del impacto ambiental y costos.
Productividad y transformación digital: el rol del BIM en la industria de la construcción chilena
La digitalización de la industria de la construcción ha puesto de relieve la necesidad de incorporar metodologías innovadoras que mejoren la productividad y la gestión de proyectos. En este contexto, Building Information Modeling (BIM) se ha consolidado como una herramienta importante, al facilitar la integración de datos, la coordinación interdisciplinaria y la optimización de procesos en el ciclo de vida de las obras. La literatura internacional muestra que su implementación reduce costos, tiempos y errores, además de fomentar innovación y colaboración. El objetivo de este artículo es analizar la evolución y el rol de BIM en la productividad y gestión de proyectos en Chile, a partir de la evidencia de las Encuestas Nacionales BIM 2013, 2016, 2019 y 2022. Se busca comprender beneficios percibidos, barreras existentes y tendencias que guían la transición hacia la transformación digital. La metodología corresponde a un análisis descriptivocomparativo, basado en datos de dichas encuestas y en literatura especializada. Los resultados muestran un crecimiento sostenido en la adopción de BIM, pasando de 39% de profesionales con experiencia en 2013 a 80% en 2022, con un aumento de usuarios regulares y en roles vinculados a gestión de proyectos. Se evidencia que BIM mejora coordinación interdisciplinaria, control de costos y eficiencia en diseño, aunque persisten brechas en obra y en la masificación de estándares. En conclusión, BIM se posiciona como una buena herramienta para la productividad y transformación digital de la construcción chilena, requiriendo políticas públicas y capacidades organizacionales que aceleren su consolidación.
Efecto de cenizas de semilla de palta, durazno y fibra de sisal en el comportamiento de una subrasante arcillosa
Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de cenizas de semilla de palta (CSP), durazno (CSD) y fibra de sisal (FS) en las propiedades geotécnicas de suelos arcillosos, buscando determinar su viabilidad como aditivos estabilizantes en aplicaciones viales sostenibles. Los ensayos realizados incluyeron pruebas de plasticidad, compactación mediante el método Proctor modificado y capacidad portante evaluada a través del California bearing ratio (CBR). En los resultados de plasticidad, el índice de plasticidad (IP) se redujo hasta 15%. Para la compactación, la máxima densidad seca (MDS) alcanzó un valor de 1.83 g/cm³ con un contenido óptimo de humedad (OH) de 16.2%, mostrando una mejora en la cohesión interna del suelo. Finalmente, en cuanto a la capacidad portante, los valores del CBR mostraron un aumento máximo de hasta 21.6% al 100% de MDS Proctor, lo cual valida la eficiencia de los aditivos para incrementar la resistencia del suelo bajo carga. En conclusión, los resultados obtenidos respaldan la aplicación de CSP, CSD y FS como aditivos que mejoran la plasticidad, compactación y capacidad portante del suelo arcilloso, ofreciendo una alternativa técnica y ambientalmente sostenible para infraestructuras viales mediante el aprovechamiento de subproductos agroindustriales.
Uso de relaves de flotación de escorias de cobre en hormigón
Este estudio preliminar explora el potencial de los relaves de flotación de escoria de cobre (CSFW), un subproducto de la industria minera del cobre en Chile, como reemplazo parcial del cemento Portland en hormigón. Se caracterizó una muestra de CSFW de una fundición chilena, y se probaron mezclas de hormigón con sustituciones de CSFW del 0% al 20% (en incrementos del 5%) para evaluar la resistencia a la compresión a 7, 28 y 60 días. La difracción de rayos X (XRD) reveló que el CSFW está compuesto principalmente por hedenbergita, magnetita, fayalita y albita. Aunque la resistencia a la compresión disminuyó con mayores niveles de sustitución de CSFW, la mezcla con 5% de reemplazo alcanzó aproximadamente el 80% de la resistencia del hormigón de control a los 60 días. La plasticidad aumentó significativamente con el contenido de CSFW, triplicándose el asentamiento en la mezcla con 20% respecto al control, lo que indica un aumento en la trabajabilidad pero también un exceso de agua en la mezcla. Estos resultados, sugieren que el CSFW es una alternativa viable para reemplazos de cemento de bajo nivel, promoviendo la valorización de residuos mineros y la sostenibilidad ambiental en el sector de la construcción en Chile.
relaves de flotación de escoria de cobre
Seismic coefficients adopted in the design of Chilean tailings dams
The design of tailings dams considers a pseudostatic stability analysis using the limit equilibrium method, where inertial effects are captured by forces proportional to the weight of the sliding mass and seismic coefficients. This study compiles and analyzes a database of horizontal seismic coefficients (kh) adopted in the design of 125 tailings dams built in Chile from 1983 to 2022. The database also considers geometric, seismic, and geotechnical information that influences the factors of safety obtained in slope stability analyses. This study reviews 11 methods adopted for the estimation of kh and recommends a range of values for design earthquakes.
Aplicación de herramientas de monitoreo DinSAR de deformaciones para el estudio de fallas en depósitos de relaves
En la última década han ocurrido fallas catastróficas en depósitos de relaves que han evidenciado la importancia del monitoreo continuo de los depósitos durante su operación y cierre. Lo anterior, de modo de gestionar adecuadamente el riesgo de inestabilidad física de la estructura. En muchos casos, las fallas de los depósitos están precedidas por una serie de anomalías como la deformación excesiva en superficie, aparición de grietas de tensión o cambios en tendencias de aceleración de puntos de control. Si estas alertas son identificadas a tiempo, pueden ser significativas para la activación de planes de emergencia y de control, lo que finalmente mitigue el riesgo de la falla física. Las técnicas de interferometría diferencial de radar de apertura sintética (DInSAR) miden la deformación superficial procesando la diferencia de fase de radar de al menos dos imágenes SAR complejas adquiridas en diferentes épocas sobre la misma área. Estas técnicas son de gran utilidad para medir deformaciones en depósitos de relaves ya que proveen información periódica de alta precisión sobre grandes áreas, pudiendo utilizarse incluso en condiciones climáticas adversas, a diferencia de la utilización de imágenes de satélites ópticos. Este artículo presenta los resultados de la aplicación del análisis interferométrico de deformaciones superficiales en tranques de relaves, las cuales permiten la detección de deformaciones sobresalientes, tendencias de aceleración y estimaciones del momento de falla en sus estructuras. Las herramientas de procesamiento son aplicadas a casos de falla relevantes a nivel internacional. Para el estudio se utilizan técnicas DInSAR avanzadas de dispersores persistentes (PS InSAR). Los resultados obtenidos se comparan con estudios geotécnicos post-falla realizados a los casos de estudio.
Derechos de autor 2022 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Evaluación de asentamientos en el tiempo de sistemas placa-pilote apoyados sobre depósitos arcillosos de Bogotá D.C. utilizando un modelo 3D de elementos finitos
Este estudio se relaciona con los análisis de sistemas de cimentación placa-pilote apoyados sobre un perfil estratigráfico típico de arcillas en Bogotá D.C. La estratigrafía fue establecida usando alrededor de 57 registros de exploración y 16 ensayos de piezoconos de estudios geotécnicos para la primera línea del Metro proyectado en esta misma ciudad. Se estableció un modelo de 4 capas de suelo y los parámetros geotécnicos para cada una de estas fueron estimados a partir de ensayos de clasificación USCS, peso unitario, corte directo, consolidación unidimensional, compresión inconfinada y triaxiales CU. Basados en estos parámetros geotécnicos, un análisis de FEM en 3D fue realizado para el estudio de un sistema placa-pilote. 54 combinaciones geométricas entre longitud, diámetro, separación entre centros de elementos verticales y espesor de placa, fueron establecidas para la determinación de asentamientos totales teniendo en cuenta el proceso de construcción (300 días) y posterior hasta 20 años para un edificio sin sótanos de 15 pisos. Adicionalmente se estimaron los asentamientos totales usando las metodologías de Placa equivalente, Pilote equivalente, Poulos y Davis, y Poulos-Davis-Randolph para encontrar el número máximo de pilotes necesarios para el cumplimiento del asentamiento máximo a 20 años propuesto por la NSR-10 (2010) – Título H (30 cm). Finalmente se realizó el análisis de costos globales de construcción para todas las configuraciones geométricas encontradas.
Derechos de autor 2018 Universidad Católica de la Santísima Concepción https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Análisis de los factores que determinan el diseño de mallas metálicas para la estabilización de taludes en macizos rocosos
Las caídas de rocas son un tipo de inestabilidad usual y frecuente en taludes en roca, la necesidad de protección frente a este tipo de fenómenos ha llevado al desarrollo de diferentes soluciones, entre ellas encontramos la estabilización de taludes mediante el uso de sistemas de malla metálica con pernos o anclajes. Los fabricantes han desarrollado manuales y softwares de diseño de estas mallas, sin embargo, estas herramientas son de uso exclusivo y con fines comerciales. Así mismo el desconocimiento general del diseño e implantación de estas soluciones, relacionado a la falta de claridad en el funcionamiento de estos elementos sobre el macizo rocoso, restringe el diseño y la colocación de este tipo de soluciones únicamente a los fabricantes. Teniendo en cuenta lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo establecer la influencia de las propiedades mecánicas y geométricas de los macizos rocosos y mecánicas de las mallas flexibles en el diseño de sistemas de estabilización para taludes en macizos rocosos, para lo cual se propone una nueva metodología para el diseño de estabilizaciones de taludes en macizos rocosos con mallas metálicas flexibles.
Análisis de un amortiguador de masa sintonizado óptimo en estructuras asimétricas no lineales
Se analiza el comportamiento de un amortiguador de masa sintonizado (AMS) óptimo ubicado en una estructura asimétrica de un piso con tres ejes resistentes con comportamiento no lineal en dirección de la excitación sísmica. El comportamiento no lineal es modelado a través de la ecuación de Bouc-Wen. Se consideran dos criterios de optimización, el primero consiste en el balance uniforme y reducción de la energía histerética simultáneamente en los tres ejes resistentes no lineales y el segundo se basa en la minimización del daño de la estructura a través de un funcional de daño propuesto, consistente en la media entre la energía histerética normalizada del sistema y el coeficiente de correlación entre el desplazamiento y rotación de la planta, con el objetivo de alcanzar balance torsional. El estudio se realiza desde un punto de vista estocástico estacionario. Se encuentra que la frecuencia óptima del AMS se sintoniza con la frecuencia lineal equivalente del modo predominante. La posición óptima del AMS, para ambos criterios, se encuentra en el borde que en la condición de estructura sin AMS presenta una mayor deformación y energía histerética. Se observa que para el segundo criterio el término del coeficiente de correlación logra valor nulo, observándose balance torsional de la estructura. Por otra parte, el AMS es eficiente en la reducción de deformación y disipación de energía histerética en la estructura, reduciendo más, tanto la razón de energía histerética con respecto a la energía del sistema asimétrico como la deformación de borde, en el plano más cercano a la posición óptima del AMS.
Estimación simple del desplazamiento elástico máximo de techo de un muro esbelto de hormigón armado en voladizo considerando efectos dinámicos
Este artículo presenta un método simple para estimar el desplazamiento elástico máximo de techo de un muro esbelto de hormigón armado en voladizo, incluyendo efectos dinámicos, llamado δ. La formulación calcula δ en función de una fuerza lateral equivalente, ubicada en una altura equivalente hν . Los efectos dinámicos son incluidos calculando la altura equivalente asociada a una distribución de cargas laterales representativa del primer modo, h1 , reduciéndola para ser consistente con un patrón de cargas laterales que impone una deformada representativa de modos superiores de vibrar sobre el muro. Esto se ejecuta dividiendo h1 por el factor de amplificación dinámica ων , definido previamente para diseño al corte por capacidad. El desplazamiento δ se obtiene al imponer condiciones de fluencia nominal en la sección crítica del muro, para la carga equivalente aplicada en hν . Añadiendo expresiones bien establecidas para calcular la curvatura nominal de fluencia de secciones transversales de miembros de hormigón armado, se presenta una nueva fórmula para calcular la máxima razón de desplazamiento elástico de techo, en función de números adimensionales que dependen de la geometría, topología, y acero de refuerzo del muro. Usando un ejemplo, se demuestra que el nuevo método provee valores más conservadores que otros propuestos anteriormente, notando que esto resulta en mayores extensiones horizontales de elementos de borde, para el mismo desplazamiento último de techo. Para concluir, la formulación se presenta en una forma apta para ser implementada en la regulación sísmica chilena, y en versiones simplificadas útiles para cálculos a mano.
Determinación del nivel de desempeño de un edificio habitacional estructurado en base a muros de hormigón armado y diseñado según normativa chilena
Se determina el nivel de desempeño de un edificio estructurado en base a muros de hormigón armado, el cual es diseñado según la normativa chilena vigente (DS60, 2011, DS61, 2011). Para determinar el nivel de desempeño se utiliza el Método de Espectro de Capacidad MEC, el cual superpone el espectro de capacidad y demanda sísmica. El espectro de capacidad se construye a partir de la curva de capacidad estructural del edificio, la cual se obtiene mediante un análisis estático no lineal pushover. Al utilizar esta herramienta se deben incorporar propiedades no lineales a los materiales que componen los muros usando leyes constitutivas (relaciones tensión-deformación). Para el análisis pushover se consideran 3 patrones de carga. Los espectros de demanda sísmica considerados se obtienen según movimientos sísmicos de diseño establecidos por Lagos et al. (2012) provenientes de estudios de riesgo sísmico en edificios chilenos. Además, se considera dos formas para la determinación del espectro de desplazamientoelástico: la establecida en el DS61 (2011) y la señalada por ATC y FEMA. A partir de los puntos de desempeño obtenidos se determinan distintos parámetros, tales como: desplazamientos y cortes por piso y tensiones en los muros. Con el fin de comparar los resultados obtenidos con lo propuesto por Vision 2000, se determina el desplazamiento objetivo (cociente entre desplazamiento de techo y altura del edificio). Se concluye que el edificio analizado cumple, para todos los puntos de desempeño determinados, que el desplazamiento objetivo no supera los límites establecidos por Visión 2000. Finalmente, el nivel de desempeño del edificio, para todos los casos considerados, no supera el operacional, lo cual coincide con la experiencia chilena, según Lagos et al. (2012).
Análisis dinámico de una torre autosoportada sujeta a cargas de viento y sismo
Las torres autosoportadas son estructuras que requieren atención especial bajo las acciones dinámicas generadas por cargas de viento y sismo. Se pueden identificar tres enfoques para el análisis dinámico de estas estructuras: métodos estáticos equivalentes, métodos en el dominio de la frecuencia y métodos en el dominio del tiempo. El desarrollo de la computación en las últimas décadas ha facilitado las aplicaciones de los métodos de análisis dinámico complejos, como el método del dominio del tiempo, que pueden resolverse mediante técnicas de superposición modal o de integración directa. Dada la coexistencia en la literatura de ambas técnicas en el análisis de torres autosoportadas, el presente trabajo tiene como objetivo comparar la respuesta en términos de desplazamientos y reacciones de soporte, de una torre autosoportada bajo la acción de cargas dinámicas de viento y sismo, utilizando la superposición modal y la integración directa. Los resultados de la aplicación de ambas técnicas mostraron diferencias inferiores al 2% en los valores de las reacciones de apoyo y los desplazamientos de la torre. El procedimiento basado en la superposición modal es más eficiente ya que consume menos tiempo y memoria computacional.
Estudio de los pavimentos de túneles carreteros: ventajas de los pavimentos de hormigón frente a los bituminosos
Considerando tanto drenaje de un vertido accidental de una mercancía peligrosa sobre la calzada, así como el fuego de dicho vertido con afección a la capa de rodadura, se realiza un estudio comparado de los pavimentos de hormigón y pavimentos bituminosos para túneles de carretera (con capas de rodadura de hormigón o bituminosas). Según se concluye en el presente trabajo, en túneles carreteros en los que se autorice el paso de mercancías peligrosas, la consideración conjunta de ambos aspectos aconseja la ejecución de pavimentos con capa de rodadura de hormigón (pavimentos de hormigón) en túneles de más de 500 m de longitud.
Medición de resistencia a tempranas edades del hormigón: método que mejor se ajusta para la determinación de tiempos mínimos de desencofrado de elementos verticales de hormigón
En este artículo se presenta un estudio profundo de diferentes métodos para medir resistencia del hormigón a tempranas edades. Se busca determinar el instrumento de medición de resistencia que proporcione el mejor ajuste a las curvas de resistencia - maduración con el fin de determinar tiempos mínimos de desencofrado de elementos verticales de hormigón. Fueron estudiados los ensayos de compresión de probetas cilíndricas de dimensiones normales de 15 × 30 cm, compresión de probetas cilíndricas de dimensiones reducidas de 10 × 20 cm, penetrómetro de hormigón y esclerómetro pendular de baja resistencia. Se utilizaron dos dosificaciones diferentes de hormigón y fueron verificados más de 500 puntos de las curvas. Se concluye que la utilización del esclerómetro pendular es recomendado en caso de que el usuario desee desencofrar a resistencias menores que 3 MPa. En caso que se desee desencofrar a resistencias por encima de este valor se recomienda el uso de probetas cilíndricas de dimensiones normales.
medición de la resistencia a tempranas edades
Derechos de autor 2017 Universidad Católica de la Santísima Concepción https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Caracterización de cambios de volumen en hormigones producidos en Cuba y sus aplicaciones
La retracción por secado es un fenómeno interno en el hormigón, que puede generar esfuerzos de tracción en los elementos constructivos constituidos por este material y, por tanto, agrietarse. El artículo trata de la caracterización de este fenómeno en obras constructivas del cayerío norte de Cuba. El protocolo de investigación concebido incluye: la caracterización de grietas existentes en edificios, el estudio de materiales, la obtención experimental de valores de deformaciones de retracción, la comparación de valores de deformación obtenidos experimentalmente con los proporcionados por modelos de predicción de retracción en el tiempo y su uso en modelos estructurales de los edificios en estudio, para predecir los efectos estructurales de tales deformaciones. Los resultados obtenidos permiten concluir que las grietas en los edificios estudiados, pueden comprometer severamente la durabilidad de las obras. La comparación de los resultados con los proporcionados por los modelos teóricos estudiados permite asegurar que ninguno de ellos es capaz de reproducir adecuadamente el comportamiento de las deformaciones obtenidas durante las mediciones experimentales, mostrando la importancia de determinar experimentalmente los valores de las deformaciones por retracción. Aunque, el modelado del efecto de la retracción en las estructuras muestra esfuerzos de tracción superiores a los que el hormigón puede resistir, los patrones de fisuras determinados por el modelado coinciden con los reales que se reportan en los edificios estudiados.
análisis no lineal por etapas de construcción
Efecto de la variabilidad de la rigidez del sitio de fundación en el desempeño sísmico
La mayoría de normas de diseño estructural clasifican los sitios de fundación a través de la rigidez media que presenta el suelo, obtenida a partir de la velocidad promedio de ondas de corte en los primeros treinta metros Vs30. Al tratarse de un promedio, la clasificación no considera directamente las características de los estratos cercanos a la fundación, ni que sitios con distinta configuración de rigideces son clasificados como un mismo tipo. Por otra parte, tampoco hay indicaciones claras respecto de la forma en que esto podría afectar la respuesta estructural. Este trabajo busca establecer si la distribución de la rigidez del suelo de fundación afecta el desempeño sísmico de las estructuras mediante modelos numéricos en OpenSees. Bajo un enfoque de análisis directo bidimensional, la estructura es modelada con una constitutiva elastoplástica. El suelo se representa por elementos no lineales sensibles a la presión de confinamiento. La interfaz suelo-fundación se modela con elementos de contacto que permiten el deslizamiento y balanceo de la fundación. Se someten distintas estructuras (con períodos entre 0.3 a 1.2 s), a análisis dinámicos con registros sísmicos de diferentes contenidos de frecuencia y amplitudes. Los resultados muestran que existen diferencias significativas en la respuesta estructural entre sitios clasificados como un mismo tipo, pero con distinta configuración de rigideces, especialmente cuando la estructura se mantiene en el rango lineal, lo que sugiere que la clasificación sísmica de sitios de fundación en base a un indicador medio podría subestimar los efectos de acoplamiento dinámico del sistema suelo-fundación-estructura.
Análisis de la influencia de la profundidad de cimentación en la disminución de asentamientos en losas de fundación combinadas con pilotes
El empleo de losas de fundación combinadas con pilotes constituye una variante de cimentación en aquellos terrenos muy deformables sometidos a grandes cargas. De vital importancia en el proceso de diseño es estimar los asentamientos que se pueden generar y proponer una cantidad de pilotes que garanticen se cumpla con los criterios de capacidad de carga y asentamientos admisibles. Resultados experimentales sugieren que en la medida en que se aumente la profundidad de cimentación, esta comienza a trabajar como un cimiento compensado y disminuyen los asentamientos totales. En este trabajo se muestran los resultados obtenidos con el empleo de programas computacionales profesionales y hojas de cálculo programadas en MathCad, para determinar la curva estimada carga versus asentamiento. Se demuestra la influencia de la profundidad de cimentación en la disminución de los asentamientos en fundaciones flotantes combinadas con pilotes.
Procesos para los diseños por confiabilidad de muros de contención en ingeniería geotécnica
El diseño y construcción de cimentaciones, estructuras de contención y taludes se basan generalmente en formulaciones deterministas que no permiten la distinción entre la variabilidad natural y la dispersión inherente de los parámetros geotécnicos. Debido a la variabilidad inherente de las propiedades del suelo, existe una tendencia cada vez mayor en la implementación de diseños basados en la confiabilidad en geotecnia, con el fin de reducir las incertidumbres con métodos probabilísticos. Los diseños por confiabilidad requieren la definición de las funciones de densidad de probabilidad de las propiedades geotécnicas, además de tener el conocimiento de la variabilidad espacial correspondiente a cada tipo de suelo. Este artículo identifica los procedimientos, tipo de investigación del subsuelo, simulaciones y las áreas de estudio más comunes en los diseños geotécnicos basados en la confiabilidad. Se resalta la importancia de la longitud de correlación en la definición de los factores de reducción para determinar las probabilidades de falla y que el método de simulación más utilizado en estos diseños es Monte Carlo. Las áreas de la geotecnia más estudiadas en confiablidad son las de diseño de cimentaciones y análisis de estabilidad de las laderas, mientras que los análisis de muros de contención y muros de gaviones son los menos estudiados. Por otra parte, no se encontraron estudios en la determinación de la variación de la fricción suelo-muro ni en la influencia geológica para este tipo de estructuras, lo que implica un gran potencial para futuras investigaciones.
Evaluación probabilística de licuación en arenas de la ciudad de Piura en Perú
El método de Seed et al. (1985) es uno de los métodos utilizados para el cálculo de licuación y depende de la relación de esfuerzos cíclicos resistentes CRR y actuantes CSR para obtener el margen de seguridad. Con mucha frecuencia, esta medida de seguridad se supone como determinística y no considera la incertidumbre de las solicitaciones y de las propiedades resistentes del suelo. Los trabajos que se han desarrollado desde una perspectiva probabilística suponen funciones de densidad de probabilidad para CRR y CSR, y coeficientes de variación para las propiedades del suelo reportados en la literatura de zonas diferentes a las del caso de aplicación. Este trabajo presenta un procedimiento aplicado a la ciudad de Piura en Perú que incluye la incertidumbre de todas las variables aleatorias involucradas en el cálculo de licuación obtenidos de datos de la zona de estudio, ofreciendo un análisis de incertidumbre completo. El análisis probabilístico utiliza los métodos de FORM y simulaciones de Montecarlo. La probabilidad de licuación máxima es de 9.5% y se obtiene que el valor de N del SPT y nivel freático son las variables que más influyen en la probabilidad de licuación por su alta incertidumbre y la forma funcional en el margen de seguridad.
Efectividad de la gestión de los proyectos: una perspectiva constructivista
El éxito de los proyectos ha sido medido tradicionalmente en términos del cumplimiento del presupuesto y el cronograma. Sin embargo, la ejecución de los proyectos integra personas internas o externas a la organización para alcanzar unos objetivos específicos. Se requiere identificar los criterios por los cuales los involucrados en un proyecto, consideran que su gestión es efectiva y medir su percepción. Se realizó una investigación mixta en el marco epistemológico del constructivismo. Con la aplicación de la teoría fundamentada constructivista, se definieron once indicadores, los cuales se validaron mediante una encuesta aplicada al gremio de profesionales de TI en Colombia, pertenecientes a diversos sectores de la industria incluido el de construcción. Se definió una muestra esperada de 230 empresas, con un nivel de confianza del 95% y un error del 5%. Se obtuvieron 211 respuestas, lográndose una cobertura del 92%. Utilizando el análisis factorial exploratorio, se creó un constructo de efectividad con tres dimensiones definidas como: 1) cumplimiento de expectativas, 2) satisfacción del equipo y 3) logro de compromisos. Los dos indicadores mejor calificados en una escala de 1 a 5, fueron el aporte de los proyectos a la estrategia y el cumplimiento con la calidad. Los indicadores con menor calificación fueron el cumplimiento con el alcance del proyecto y la respuesta dada a los riesgos. Los resultados amplían la teoría en gestión de proyectos y abren la posibilidad de investigaciones futuras orientadas a medir la efectividad de esta gestión en otros sectores económicos.
efectividad de la gestión de los proyectos
Laponita: una nanotecnología que retarda la licuefacción
La licuefacción de depósitos de arena suelta ha causado daños significativos en eventos sísmicos de gran magnitud, tanto en Chile (Valdivia 1960, Valparaíso 1985, Maule 2010) , como en otros países (Nueva Zelanda 2010, Japón 2011) . Espor esto que se requiere el desarrollo de métodos de mejora del suelo para mitigar la licuefacción, en particular en terrenos cercanos a estructuras existentes, donde no pueden aplicarse mejoramientos tradicionales de densificación. En este contexto, este trabajo presenta un estudio experimental que explora el uso de Laponita, una nano-arcilla sintética de diámetro diez veces más pequeño que la Bentonita, para el tratamiento de suelos licuables. Se presentan resultados de ensayos triaxiales cíclicos para estudiar el efecto de 1% de Laponita (por peso seco de arena) sobre la resistencia a la licuefacción de arena limpia con densidad relativa entre 15 y 25%. Se observa que la presencia de 1% de Laponita mejora la resistencia con respecto a arenas limpias, aumentando el número de ciclos para la licuefacción hasta dos órdenes de magnitud, bajo la misma razón de tensión cíclica. Este efecto es comparable al inducido por Bentonita, pero con menos material. Además, se abordan los mecanismos detrás de la mejora gracias al fluido tixotrópico formado entre los poros de arenas.
Modelamiento dinámico del Puente Mataquito afectado por licuefacción y corrimiento lateral
El puente Mataquito se sitúa al norte del epicentro del terremoto del Maule Mw 8.8 y fue seleccionado para este estudio por la clara evidencia de licuefacción detectada en terreno, y la suficiente información geotécnica disponible para generar el modelo numérico. El modelo numérico fue desarrollado en el software FLAC e incluye modelos constitutivos avanzados como PM4SAND y UBCHYST, los cuales han sido validados para la condición dinámica. Además, la interacción suelo-estructura es considerada mediante los elementos pile disponibles en FLAC, mediante resortes normales y de corte. Para la condición dinámica se aplicó una historia de aceleración registrada en la estación Rapel. El proceso de calibración considerado en esta investigación fue desarrollado a partir de resultados de ensayos SPT y correlaciones geotécnicas. Diversos modelos numéricos fueron analizados para obtener los parámetros de los modelos constitutivos avanzados y de los resortes para los pilotes. Los resultados incluyen desplazamientos laterales y momentos flectores debido al terremoto. Los desplazamientos residuales son alrededor de 10 cm y se concentran en la cabeza de los pilotes. Además, se incluye el aumento de la presión de poros debido al movimiento sísmico, donde la licuefacción se alcanza previa al peak de la aceleración.
Estudio de efectos de sitio en la Región de Coquimbo durante el terremoto de Illapel Mw 8.3 de 2015
Este trabajo tiene como objetivo determinar efectos de sitio en las localidades de la Región de Coquimbo producidos por el terremoto Illapel Mw 8.3 de 2015, particularmente aquellas que cuentan con estaciones sismológicas. Se relaciona la respuesta sísmica y la distribución de daños durante el evento con la geomorfología y geología de los sitios. Para ello se emplearon razones espectrales H/V (HVSR) calculadas a partir de registros de aceleraciones de sismos con magnitud moderada a alta (Mw ≥ 5), ocurridos en una ventana temporal de tres años en torno al evento principal. Por otra parte, el método HVSR fue también aplicado a mediciones pasivas de vibraciones ambientales de corta duración (20 a 30 minutos), realizadas con sismógrafos de 4.5 Hz. A partir de ambas variantes del método, se obtuvieron razones espectrales en función del periodo, caracterizando dinámicamente los suelos por medio de su periodo predominante de vibración. Esta información se contrastó con la geología y geomorfología de las localidades, para explicar los efectos de sitio en cada una de ellas. Finalmente, se compararon los resultados con estimaciones de intensidad calculadas a partir de un catastro de viviendas dañadas producto del terremoto, elaborado por instituciones gubernamentales. Se concluye que las estaciones sismológicas de la Región de Coquimbo se encuentran en su mayoría sobre depósitos de suelo rígido o en afloramientos rocosos, lo que es consistente con que las intensidades MSK alcanzaran valores máximos de 6.5 en la Región.
Comportamiento sísmico de presas de relaves construidas aguas abajo y línea central
El crecimiento de la tasa de tratamiento de mineral durante las últimas décadas ha requerido un incremento en la capacidad de los depósitos de relaves. Consecuentemente, la altura y el volumen de las presas de arenas diseñadas han alcanzado dimensiones sin precedentes, debido a limitantes ambientales de acuerdo a la normativa vigente. En este contexto el diseño de presas de arena según línea central es una alternativa para reducir el volumen de arena requerido sin afectar la estabilidad global de la presa. Este método de crecimiento ha sido aplicado satisfactoriamente con presas de gran altura en países sísmicos, tales como Canadá y recientemente en Perú. El presente artículo presenta la modelación numérica en dos dimensiones de presas de relaves de gran altura sometidas a un sismo severo. Para este análisis se ha considerado una sección característica del crecimiento aguas abajo en un caso, y en un segundo caso esta sección modifica su crecimiento a línea central a partir de cierta cota. Se compara la respuesta sísmica de ambas secciones en cuanto a deformaciones post sísmicas, aceleraciones del coronamiento y amplificación respecto a campo libre, pérdida de revancha operacional, entre otros.