Examinando por Materia "Ingeniería estructural"
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Publicación Acceso abierto Cuantificación de la incertidumbre paramétrica en el comportamiento de modelos de vigas de concreto reforzado sometidas a flexión(Universidad del Valle, 2025) Angola Ararat, Cristopher; Ortiz, Albert R.; AREIZA PALMA, GILBERTOEsta investigación cuantifica la incertidumbre paramétrica en el comportamiento flexural de vigas de concreto reforzado combinando ensayos experimentales con modelación numérica. Se fabricó y ensayó una viga a cuatro puntos, instrumentada con galgas extensométricas, LVDT y correlación digital de imágenes, junto con cilindros gemelos para caracterizar el concreto. En OpenSeesPy se desarrollaron dos modelos: (i) una sección de fibras personalizada (Patch) y (ii) la sección estándar RC Section. Los parámetros clave (fc, kfc, ft, Fy, Es) se calibraron mediante inferencia bayesiana (MCMC) tras un análisis de sensibilidad one-at-a-time. Las curvas carga–desplazamiento y las deformaciones del refuerzo simuladas se validaron mediante posterior predictive check. Los resultados muestran que el modelo RC section es más preciso pero menos exacto al momento de seguir la curva real del elemento. Las distribuciones posteriores demostraron reducir la incertidumbre entre 2 y 10 veces según cada parámetro. El modelo Patch demostró tener un gasto computacional significativamente mayor. Se concluye que este estudio permite caracterizar de manera eficiente las propiedades de los materiales a partir del comportamiento de un elemento ya construido.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una herramienta computacional para el análisis dinámico de estructuras con sistemas de control(Universidad del Valle, 2016) González Hurtado, Mateo; Thomson, Peter; RIASCOS GONZALEZ, CARLOS ANDRÉSLas vibraciones excesivas que producen las cargas dinámicas sobre estructuras civiles pueden producir daños en sus elementos e inconformidad en sus ocupantes. La limitación de estas vibraciones es un objetivo del diseño sismoresistente, con el cual se disminuye la vulnerabilidad de las edificaciones. Aunque en países como Japón y Estados Unidos se ha utilizado el control estructural como alternativa para la protección de estas estructuras, en Colombia aún no ha sido ampliamente aceptado. Las razones radican en el desconocimiento que se tiene sobre estas técnicas y en la desconfianza de sus ventajas estructurales. En este trabajo de grado se presenta el desarrollo de un software, con el cual se permite comparar el efecto de usar distintos sistemas de control para reducir la respuesta dinámica de una estructura plana porticada sujeta a excitaciones sísmicas. En el software se incluyen sistemas de control de masa sintonizada (TMD), fricción (FD), columna líquida sintonizada (TLCD), amortiguador semiactivo de columna líquida sintonizada (SATLCD) y de fricción variable (SAVFD). Esta herramienta será de gran utilidad no solo en el ámbito profesional para ingenieros que deseen analizar el comportamiento dinámico de estructuras con control, sino también en la academia para facilitar la comprensión de estas técnicas.Publicación Acceso abierto Diseño de viguetas de latas de bambú atornilladas para soporte de entrepisos y cubiertas(Universidad del Valle, 2025) Duque Quintero, Jhonatan Harvey; García Alvarez, José JaimeEl proyecto de investigación se desarrolló como respuesta a la necesidad de impulsar alternativas sostenibles en la construcción, frente al elevado impacto ambiental asociado al uso de materiales convencionales. En este escenario, el bambú, y en particular la especie Guadua angustifolia Kunth —abundante en Colombia y con propiedades físico-mecánicas destacadas—, se reconoce como un recurso renovable idóneo. No obstante, una proporción significativa de este material se descarta por no cumplir con los requisitos dimensionales para elementos principales de la estructura, como vigas y columnas, lo que abre la posibilidad de su aprovechamiento en nuevos usos constructivos. El objetivo fue diseñar viguetas conformadas por latas de bambú unidas con tornillos comerciales, evaluando su factibilidad como elementos estructurales para entrepisos y cubiertas. La investigación se desarrolló en tres fases: (I) definición del procedimiento constructivo, que incluyó selección y caracterización de materiales, validación de patrones de atornillado mediante análisis multicriterio y modelación numérica; (II) evaluación mecánica experimental, en la que se fabricaron 20 especímenes en cuatro configuraciones y se sometieron a ensayos de flexión a cuatro puntos conforme a la norma ASTM D198-15; y (III) formulación de recomendaciones de diseño basadas en los resultados obtenidos, complementadas con una prueba final en la que se evaluó una losa conformada por un grupo de viguetas bajo carga de personas. Los ensayos mostraron que las viguetas con mayor número de latas alcanzaron capacidades resistentes superiores y que el uso de tornillos de cabeza plana incrementó la rigidez respecto a los de tipo drywall. En todas las tipologías, el momento de inercia efectivo superó al teórico, evidenciando buen trabajo conjunto entre las latas, aunque se identificaron fenómenos de inestabilidad lateral-torsional que limitaron la capacidad última y deflexiones que superaron los límites de servicio de la NSR-10. En conclusión, la investigación demostró la viabilidad técnica de las viguetas de latas de bambú ensambladas con tornillos comerciales, aportando lineamientos constructivos y estableciendo una base para futuras investigaciones.Publicación Acceso abierto Evaluación de modelos de interacción humano-estructura y estrategias de control estructural a través de un problema de referencia(Universidad del Valle, 2019) Gómez Molina, Santiago; Thomson, Peter; Marulanda Casas, JohannioEn los últimos años se han reportado numerosos casos de puentes peatonales que presentan problemas de vibración excesiva inducida por las actividades humanas. Algunas de las causas son: mayor flexibilidad estructural, menor peso propio y el uso de grandes luces entre sus apoyos. Como resultado, la evaluación de la capacidad de servicio o serviciabilidad de vibraciones se ha convertido en un tema de gran interés científico y técnico, debido a la necesidad de garantizar la comodidad de los usuarios de los puentes peatonales. La precisión de la evaluación de la serviciabilidad de vibraciones de estas estructuras requiere una visión detallada del comportamiento estructural bajo las cargas dinámicas inducidas por personas, sin embargo, los modelos para representar dichas cargas aún se encuentran en desarrollo. El mejoramiento y desarrollo de modelos más precisos dependen, en gran medida, de la disponibilidad de datos experimentales para su validación. En este documento se presenta una descripción detallada de los efectos dinámicos inducidos por la caminata de una persona en un puente peatonal, a partir de un extenso conjunto de registros experimentales de vibración de más de 100 personas. La estructura de referencia (UV HSI Footbridge Testbed) consiste en un puente peatonal de 12.0 m de longitud y 1.2 m de ancho. Se presenta un análisis estadístico de la influencia del peatón en la respuesta de la estructura. Con base en los registros experimentales, se propone un problema de referencia para evaluar el desempeño de los modelos de interacción humano-estructura, que contempla la influencia de una persona en un puente peatonal, en la dirección vertical. Se analizaron dos tipos de modelos para representar las cargas inducidas por personas: fuerza móvil (FM) y sistema masa-resorte-amortiguador (SMD, , de sus siglas en inglés ¿Spring-Mass-Damper¿) móvil de un grado de libertad (MSMD). Para cada tipo de modelo se evaluó una representación tradicional (pulso continúo) y una variación que considera la longitud de paso en su formulación (pulso discreto). Los modelos que tienen en cuenta las variaciones de las propiedades dinámicas del sistema humano-estructura presentan un mejor desempeño que los que simplifican la acción del peatón como una carga externa. Finalmente, se propone una métrica para evaluar el desempeño de estrategias de control, enfocadas a la mitigación de las vibraciones inducidas por personas. Se analizaron dos sistemas de control, uno pasivo y uno semiactivo. El sistema de control semiactivo logró mayores reducciones que el pasivo y un buen desempeño en todo el rango frecuencias de paso del peatón. El desempeño de los modelos de control estructural está sujeto al desempeño del modelo de IHE empleado para simular la acción del peatón