Ingeniería Civil

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  • PublicaciónAcceso abierto
    Estabilidad al agua de un suelo estabilizado con un compuesto experimental
    (Universidad del Valle, 2026) Soto Giraldo, José David; Salazar Florez, Santiago; Orobio, Armando
    La tesis titulada "Estabilidad al Agua de un Suelo Estabilizado con un Compuesto Experimental" se centró en abordar la problemática de las carreteras terciarias cuando hay presencia de agua; mediante la evaluación detallada de la estabilidad al agua de un suelo fino estabilizado con un compuesto químico experimental, con el propósito de ofrecer resultados y conclusiones valiosas para mejorar la eficacia de los estabilizantes no tradicionales en estas aplicaciones. El objetivo principal de la investigación fue evaluar la estabilidad al agua de un suelo representativo de Santiago de Cali, estabilizado con un compuesto químico experimental. Se buscó entender cómo este estabilizante afecta la resistencia del suelo en vías terciarias, teniendo en cuenta la interacción con el agua y su capacidad para soportar las condiciones ambientales y el tránsito vehicular. Para lograr este objetivo, se llevaron a cabo ensayos de resistencia a la compresión inconfinada en muestras de suelo fino saturado con diferentes dosificaciones del estabilizante experimental. Esto permitió analizar y concluir sobre los efectos de las distintas dosificaciones analizadas con relación a la estabilidad al agua del suelo.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Influencia del fenómeno el niño-oscilación del sur (enos) en sus fases extremas en las lluvias y los movimientos en masa en el departamento de Nariño
    (Universidad del Valle, 2025) López López, Miguel Ángel; Ospina Ostios, Lina; Gómez Gutiérrez, Isabel Cristina
    Nariño es una región geográficamente vulnerable con antecedentes de movimientos en masa (MM) asociados a lluvias extremas. Esta situación de riesgo resalta la necesidad de comprender los eventos climáticos que agravan el problema. En este contexto, surge el interés por estudiar la influencia del Fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) en sus fases extremas sobre las precipitaciones y la ocurrencia de MM en el departamento. Para analizar esta relación, se realizó un estudio basado en series de tiempo y en la obtención del coeficiente de correlación de Pearson, utilizando una ecuación programada en Python con las bibliotecas Pandas y Numpy. Se recopilaron datos históricos de precipitaciones del IDEAM, registros de MM de la base DesInventar y datos sobre la intensidad del ENOS proporcionados por la NOAA, abarcando el periodo 2006-2015. Los resultados evidenciaron la necesidad de segmentar el análisis en dos regiones: la Pacífica y la Andina, debido a las diferencias geológicas y climáticas de cada una. A través de un análisis de series temporales, se observó que, a pesar de las condiciones altamente húmedas y lluviosas de la región Pacífica del departamento de Nariño, no existe una relación clara entre el ENOS y los MM. Esto se puede explicar teniendo en cuenta que la Zona Pacífica se caracteriza por extensas llanuras planas, que finalmente representan un riesgo relativamente bajo para este tipo de eventos. En contraste, la región Andina sí mostró una correlación significativa entre la fase La Niña y un aumento en la ocurrencia de MM. Este enfoque integral ofrece perspectivas valiosas para la planificación y gestión de riesgos por MM en la región y, en general, para otros lugares del país. Los hallazgos obtenidos no solo enriquecen el conocimiento sobre la relación entre los MM, el ENOS y las precipitaciones en Nariño, sino que también destacan la utilidad del empleo de las herramientas estadísticas implementadas en Python para abordar problemáticas ambientales complejas.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Detección de patologías en vías pavimentadas : prototipo y protocolo para la captura de imágenes de la superficie del pavimento
    (Universidad del Valle, 2025) Acero Henao, Sergio David; Thomson, Peter
    Este trabajo se enfoca en el desarrollo de un sistema semiautomático de bajo costo para la adquisición de imágenes de la superficie del pavimento, con el objetivo de facilitar la evaluación de los daños en pavimentos asfalticos y mejorar la gestión de la infraestructura vial en Colombia. La red vial del país, administrada en su mayoría por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), enfrenta desafíos debido a los métodos tradicionales de inspección visual, los cuales son lentos, subjetivos y tediosos. Por lo tanto, se hace necesario implementar tecnologías que optimicen la recolección de información para el análisis de pavimentos. El sistema propuesto consiste en un prototipo móvil que integra una cámara ZED 2i y un módulo GPS, montados en una estructura compacta y adaptable a un vehículo. Este dispositivo permite la captura de imágenes de alta resolución, junto con la localización precisa de cada punto de la vía. En la fase de desarrollo, se implementaron algoritmos específicos para automatizar la adquisición y el procesamiento de las imágenes. Luego, se formuló un protocolo detallado para optimizar la captura, seleccionando los horarios adecuados para minimizar las sombras y maximizar la calidad de las imágenes. El sistema fue validado mediante pruebas experimentales en diversas condiciones, asegurando su robustez y fiabilidad. Finalmente, se comparó el método propuesto con las metodologías manuales tradicionales, evaluando el tiempo de adquisición de datos, costos, personal requerido y la precisión en la medición de daños. Los resultados muestran que el sistema desarrollado ofrece ventajas significativas en eficiencia, reducción de costos y objetividad en la evaluación de pavimentos. Esta contribución se enmarca en un proyecto de investigación doctoral titulado “Methodology for Diagnosing Damage in Colombian Flexible Pavement Roads Using Computer Vision and Machine Learning techniques”, orientado a mejorar los procesos de evaluación y diagnóstico de pavimentos, que se complementa con el desarrollo del sistema aquí presentado, siendo un paso significativo hacia la modernización de la evaluación de la infraestructura vial en Colombia.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Análisis de programación en proyectos de construcción de carreteras
    (Universidad del Valle, 2018) López Izquierdo, Andrés Felipe; Orobio, Armando
    Contar con una adecuada infraestructura vial, contribuye de manera determinante en el desarrollo y crecimiento del país, proporcionando los medios para satisfacer adecuadamente la demanda de transporte, vinculando las regiones aisladas, minimizando impactos económicos, sociales y medioambientales. A pesar de su importancia, en Colombia se identifican problemas de planeación y programación de proyectos de construcción como una de las razones del rezago en la infraestructura vial, a consecuencia de los resultados del fracaso obtenido bajo la forma de demoras en completar el proyecto, con costos que sobrepasa lo presupuestado y en ocasiones no logrando cumplir los estándares de calidad exigido. El objetivo principal de esta investigación es proponer un procedimiento de análisis de tiempo-costo en la programación de proyectos de construcción de carreteras. Se recopilará información sobre las duraciones y costos de las actividades constructivas y haciendo uso de software especializado, del método de la ruta crítica (CPM) y Simulación Monte Carlo, incluir a la programación de obras del proyecto “tipo” previamente seleccionado, la incertidumbre asociada a la duración de las actividades constructivas, para identificar aquellas actividades constructivas que demanden una mayor cantidad de recursos y poder optimizar los procesos constructivos en tiempos de ejecución obteniendo mejores rendimientos y una mayor utilidad económica
  • PublicaciónAcceso abierto
    Pesaje dinámico vehicular basado en vibraciones en un puente de concreto preesforzado deteriorado
    (Universidad del Valle, 2025) López Martínez, Jennifer Marcela; Marulanda Casas, Johannio; Thomson, Peter
    Este estudio tuvo como objetivo implementar una metodología basada en vibraciones para el pesaje dinámico no invasivo en un puente deteriorado de concreto presforzado. La investigación se enmarca en el contexto actual de la infraestructura vial, cada vez más afectada por el paso frecuente de vehículos con sobrepeso. La metodología propuesta se basa en la respuesta vibratoria estructural registrada mediante un sistema de monitoreo conformado por acelerómetros instalados sobre las vigas del puente. Si bien los sistemas comerciales de pesaje en movimiento en puentes (B-WIM, por sus siglas en inglés) han demostrado una alta precisión en la estimación del peso bruto vehicular, su implementación enfrenta desafíos relacionados con las condiciones estructurales ideales requeridas para su correcto funcionamiento. Además, estos sistemas dependen principalmente de mediciones de deformación, lo cual implica una instrumentación más compleja y costosa, especialmente en puentes de gran luz. En contraste, la metodología planteada se fundamenta en mediciones de vibraciones, las cuales pueden obtenerse mediante equipos más portables y capaces de cubrir mayores áreas con menos sensores. La propuesta fue evaluada a través de simulaciones en un modelo numérico de elementos finitos bajo diferentes escenarios de carga vehicular y, posteriormente, implementada en campo en un puente vehicular deteriorado con alta pendiente de acceso. Los resultados obtenidos demuestran que es posible estimar el peso bruto vehicular de manera satisfactoria. Esta metodología representa una herramienta eficiente para el monitoreo de cargas en carreteras, contribuyendo a la reducción de riesgos estructurales y al fortalecimiento de la gestión de la infraestructura vial.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Diseño y evaluación de alternativas para la rehabilitación de los 5 primeros kilómetros de la vía Río Claro - Robles
    (Universidad del Valle, 2011) Arias Polentino, Mariela; Duque Arango, Diego
    Éste documento tiene como objetivo principal proponer un diseño adecuado para la rehabilitación de un pavimento ubicado sobre la vía Jamundí - Robles; el sector estudiado está compuesto por pavimento rígido, tiene una longitud de 5 Km y empieza en el puente de Río Claro. Con el fin de entender el comportamiento del pavimento existente y teniendo en cuenta que no se encontró información disponible acerca de éste, se realizaron distintos métodos de investigación tales como inspecciones visuales, apiques y estudios de laboratorio. La inspección visual de la vía se realizó teniendo en cuenta las recomendaciones dadas en el ''Manual para la inspección visual de pavimentos rígidos'', con este estudio se llegó a la conclusión de que solo un 14% de las losas que componen el tramo están en condiciones aceptables, el resto de ellas presentan un grado de deterioro muy alto. Los apiques realizados permitieron determinar que la estructura del pavimento existente está compuesta por una capa de relleno granular que tiene espesores que van desde los 30 a los 38 cm y por losas de concreto hidráulico que tienen un espesor de 17 cm, presentándose espesores un poco menores en sitios puntuales. Con el fin de caracterizar los materiales que componen las distintas capas de la estructura del pavimento, se hicieron ensayos de laboratorio a las muestras de suelo obtenidas de los apiques realizados, tales como límites de Atterberg, granulometría por tamizado y CBR. Mediante los resultados de estos ensayos se pudo determinar que el material granular ubicado debajo de las losas no cumple con los requisitos de los agregados para afirmados dados en las especificaciones actuales del INVIAS. Los volúmenes de tránsito se determinaron mediante tres aforos manuales, realizados con períodos de doce horas (6:00 am - 6:00 pm) cada uno. Con base en los resultados obtenidos de los diferentes métodos de investigación realizados, se llegó a la conclusión de que la mejor alternativa de rehabilitación es el retiro total de las losas, teniendo en cuenta esto, se propusieron dos alternativas: la primera consiste en colocación de una carpeta asfáltica, mientras que la segunda consiste en la colocación de losas de concreto, en ambas opciones se considera la conservación del material de relleno granular existente.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Aprovechamiento del residuo de producción de espumas fenólicas para la elaboración de morteros con capacidad de aislamiento térmico
    (Universidad del Valle, 2025) Romo Ortega, Jefferson Daniel; Astaiza Velasco, César Andrés; Villaquirán-Caicedo, Mónica A.
    El presente estudio evaluó los efectos de la incorporación de residuo de espumas fenólicas comerciales como reemplazo de agregado fino en las propiedades en estado fresco, endurecido y aislamiento termoacústico de un mortero de cemento portland. Para desarrollar esta investigación, las espumas fenólicas fueron obtenidas de los residuos del proceso industrial de la empresa FENOCOL S.A.S. Las espumas son nombradas dependiendo de sus condiciones de calidad y su densidad, como espumas fenólicas florales (F) y agrícolas (A) de buena (B) y mala (M) calidad. Se diseñaron y elaboraron morteros con reemplazos parciales de arena por espuma fenólica en contenidos de 10%, 20% y 30% del volumen. Las propiedades en estado fresco se evaluaron mediante el ensayo de mesa de flujo. Las propiedades en estado endurecido fueron la resistencia mecánica a compresión y propiedades físicas como la densidad, absorción y porosidad de los especímenes. Con base en estos resultados se seleccionaron las cuatro mezclas más prometedoras (compendio entre propiedades mecánicas y porcentaje de reemplazo) —20 % y 30 % de espuma floral-mala y agrícola-mala— para determinar su capacidad de absorción acústica. Posteriormente, las dos mezclas que mostraron mejor desempeño acústico —espuma floral-mala y agrícola-mala con 30 % de sustitución— fueron sometidas a ensayos de conductividad térmica y exposición a llama directa. En general, los ensayos concluyeron que incrementar el contenido de espuma fenólica mejora las propiedades termoacústicas del mortero —la conductividad se reduce un 45% aproximadamente respecto al mortero referencia—. No obstante, las propiedades mecánicas se ven afectadas —pérdidas entre 29% y 67% aproximadamente respecto al mortero referencia a 28 días de curado—, siendo las mezclas con espuma fenólica agrícola mala las que menos resistencia a la compresión pierden respecto al mortero referencia en las diferentes edades de curado (por ejemplo, entre 11% y 45% de resistencia mecánica a 90 días de curado). Por ello, las mezclas desarrolladas se recomiendan únicamente para aplicaciones sin exigencia estructural, como mampostería interior, revoques o recubrimientos ligeros.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Cuantificación de la incertidumbre en el comportamiento mecánico del acero y el concreto utilizado en la fabricación de elementos de concreto reforzado
    (Universidad del Valle, 2025) Orozco Henao, Juan Manuel; Ortiz, Albert R.; Thomson, Peter; GRUPO DE INVESTIGACIÓN
    El presente proyecto tiene como objetivo cuantificar la incertidumbre en el comportamiento mecánico del acero y el concreto empleados en elementos de concreto reforzado ensayados en Colombia. Para ello, se ha desarrollado un marco te´orico que incluye los fundamentos de DIC (2D y 3D), calibración estéreo, el método Triangular Cosserat Point y los principios de la inferencia bayesiana. Se describen los métodos experimentales de obtención de deformaciones (galgas extensiométricas, LVDTs y DIC) y los procedimientos de análisis de datos basados en dos estrategias de cálculo de módulo de elasticidad (ASTM C–469 y método vectorial). El ajuste de los parámetros mecánicos se realizó mediante un enfoque bayesiano, empleando muestreo MCMC para estimar las distribuciones a posteriori del módulo de elasticidad y del ruido de medición. Asimismo, se presenta el montaje experimental seguido, sus fases principales y los recursos de laboratorio utilizados, así como la asesoría de los directores del proyecto. Los resultados y sus implicaciones para la práctica de la ingeniería civil en Colombia se discuten al final de este informe.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Análisis de las señales sísmicas generadas por voladuras en minas a cielo abierto con urbanización creciente en su entorno : Yumbo
    (Universidad del Valle, 2025) Toro Paz, Julio Armando; Prado Cobo, Daniel Alejandro; Cano Moya, Sandra Liliana
    Este trabajo de investigación analiza el impacto de las vibraciones generadas por voladuras en las canteras Perea y Cia SAS, agregados La ROCA SAS y materiales y agregados Emt SAS, con el fin de identificar los parámetros clave para su control y garantizar que se mantengan dentro de los límites permitidos por la normativa vigente. Para ello, se realizaron múltiples visitas de campo en las que se registraron datos durante la ejecución de las voladuras, utilizando un sismógrafo Raspberry shake 3D, RAFDA. Estos instrumentos permitieron medir las vibraciones en tres direcciones: vertical, horizontal y transversal. A partir de la información recolectada, se evaluaron variables como amplitud, frecuencia y duración, contrastándolas con los valores establecidos en la normativa colombiana y en regulaciones internacionales. El estudio también consideró la relación entre la cantidad de explosivo utilizada y el nivel de vibración producido, con el fin de establecer criterios para diseñar voladuras controladas que cumplan sus objetivos operativos sin generar afectaciones significativas en edificaciones o predios cercanos. Los resultados obtenidos fueron analizados para determinar el alcance de las vibraciones y su posible incidencia en el entorno inmediato de las canteras. Finalmente, se presentan conclusiones y recomendaciones orientadas a mejorar las prácticas de voladura en zonas donde la actividad minera convive con desarrollos urbanos, contribuyendo así a la seguridad estructural y a la sostenibilidad de la operación.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación de la durabilidad en ácido acético y sulfato de magnesio de morteros elaborados a partir de activación alcalina de ceniza volante, ladrillo y vidrio reciclado
    (Universidad del Valle, 2025) Saleg Legarda, Hassan Ali; Portilla Rivera, Juan Diego; Villaquirán-Caicedo, Mónica A.
    En la presente investigación se evaluó la durabilidad de morteros ecológicos elaborados con arena de río y arena de vidrio frente a ambientes agresivos de ácido acético y sulfato de magnesio. Para ello, previamente, se realizó la caracterización química y física de las materias primas empleadas (OPC, ceniza volante, residuo de ladrillo y residuos de vidrio) para determinar su calidad. Se prepararon seis mezclas, cuatro basadas en cemento portland: OPC, OPC + CV, OPC + RL, OPC + VIDRIO, y dos activadas alcalinamente OPC+AA+CV y OPC+AA+RL variando las proporciones de cada componente, permitiendo seleccionar la composición óptima en función de la resistencia a compresión. Posteriormente, se realizaron morteros empleando arena natural y arena de vidrio, a los cuales se les realizó pruebas de fluidez, densidad, porosidad y succión capilar y resistencia a la compresión. Finalmente, los morteros fueron expuestos a ambientes agresivos: ácido acético (CH₃COOH) y sulfato de magnesio (MgSO₄). Estos ambientes de exposición permitieron simular condiciones propias de ambientes domésticos para materiales de enchape, el cual fue el elemento de aplicación del presente proyecto. En el ensayo de fluidez, la mezcla OPC+RL mostró mayor fluidez con arena natural (182.3%), mientras que OPC+AA+RL fue la menos fluida (173.1%). Los resultados de absorción y porosidad mostraron que las mezclas con arena de vidrio absorben ligeramente menos agua comparado a morteros elaborados con arena de río. Al comparar los residuos empleados, los morteros elaborados con RL fueron los morteros que tuvieron la menor absorción, tanto el basado en OPC (11.8%) como el álcali activado (11%), en comparación al mortero de referencia que tuvo una absorción de 14%. En los ensayos de compresión, de manera general los morteros elaborados con arena de vidrio tuvieron menor resistencia cuando eran basados en OPC, mientras que en los morteros álcali activados la resistencia fue mayor frente a morteros de arena de río. Con arena de río, los morteros OPC, OPC+CV, OPC+RL y OPC+VIDRIO alcanzaron entre 17 y 26 MPa a los 28 días, mientras que los activados alcalinamente no superaron los 10 MPa. Con arena de vidrio, los morteros OPC, OPC+CV, OPC+RL y OPC+VIDRIO alcanzaron entre 15 y 24 MPa a los 28 días, y los activados alcalinamente alcanzaron 10 MPa. La durabilidad de los morteros en ácido acético mostró que los morteros ganan peso durante los primeros días de exposición (entre 1.1-1.5%), sin embargo, cuando avanza la edad pierden peso, hasta un 0.2% cuando se elaboran con arena de río. En los morteros con arena de vidrio, los primeros días ganan entre 0.1-0.6% de peso, y en la medida que avanza el tiempo pierden entre 0.9 y 2.3%. Esta variación de peso afecta la resistencia de los morteros, y después de 90 días las resistencias caen ligeramente para los morteros con arena de río; sin embargo, en morteros con arena de vidrio las resistencias se aumentan para los basados con OPC, y en los álcali-activados permanecen similares que antes del ensayo. La durabilidad de los morteros en sulfato de magnesio mostró que los morteros ganan peso durante todos los días de exposición entre 1 y 4.5% para los morteros con arena de río (para 120 días de exposición) y entre 1 y 7% para los morteros con arena de vidrio. Esta variación de peso afecta la resistencia de los morteros ya que por la formación de geles debilitan la matriz, y después de 90 días los morteros OPC, OPC+CV, OPC+RL, OPC+VIDRIO las resistencias caen ligeramente para los morteros con arena de río en cambio para los 120 días los morteros activados alcalinamente OPC+AA+CV Y OPC+AA+RL aumentaron. En los morteros con arena de vidrio las resistencias se aumentan desde 90 días de exposición para los morteros basados en OPC, y en los álcali-activados permanecen, en general, similares que al inicio. La durabilidad por exposición a alta temperatura mostró que luego de la exposición a 800 °C, las mezclas con arena de río mostraron mayor resistencia que las de arena de vidrio, la mezcla de referencia OPC alcanzó resistencia de 12.95 MPa y las mezclas con residuos tuvieron una mejor resistencia (entre 5 y 7 MPa); sin embargo, se destaca el mortero álcali-activado con CV que aumentó la resistencia posterior a la exposición a alta temperatura pasando de 4 MPa a 16 MPa. Esto se atribuye a la mayor estabilidad térmica de la arena de río y a las discontinuidades que generan los álcalis del vidrio a altas temperaturas. En los morteros con arena de vidrio, los basados en OPC reportaron resistencias entre 5-8 MPa, mientras que el álcali-activado no superó 3 MPa. En general, los resultados muestran que es posible producir morteros más durables y sostenibles usando residuos, sin embargo, deben cuidarse cuidadosamente las dosificaciones de las materias primas para obtener un material de buena calidad.
  • PublicaciónAcceso 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 Jaime
    El 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.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Influencia de la profundidad de muestreo dentro de la capa activa del suelo en propiedades de expansión en el sector norte de la ciudad de Cali
    (Universidad del Valle, 2025) Becerra Vinasco, Lina María; Diago Saa, Juan Pablo; Duque Arango, Diego; GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA DE RECURSOS HÍDRICOS Y SUELOS
    La investigación analizó cómo la profundidad de muestreo afecta las propiedades de expansión de los suelos arcillosos en el norte de la ciudad de Cali, específicamente en el barrio Vipasa. Se llevaron a cabo seis perforaciones hasta una profundidad de 4 metros, recolectando dieciocho muestras representativas, las cuales fueron sometidas a pruebas de granulometría, límites de Atterberg, límite de contracción, gravedad específica y ensayos de expansión (Lambe y consolidómetro). Los resultados permitieron clasificar los suelos como arcillas de alta plasticidad (CH), con índices de plasticidad entre 40 % y 60 %, límites líquidos entre 59 % y 90 %, y límites de contracción que varían entre 9 % y 13 %. El análisis de la actividad del suelo evidenció un claro predominio de montmorillonita, mineral reconocido por su alta capacidad de absorción de agua y por generar variaciones volumétricas significativas. Esta característica explica las presiones de hinchamiento críticas encontradas, confirmando un alto potencial expansivo hasta los 4 metros de profundidad. A partir de los resultados obtenidos, se concluye que existe una relación entre la profundidad y la propiedad de expansión del suelo estudiado. Los estratos superiores reflejan la máxima intensidad de expansividad, mientras que los estratos más profundos presentan una disminución relativa. Este hecho refuerza la importancia de considerar la capa activa en su totalidad dentro de las investigaciones geotécnicas.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Diseño de mezclas de concreto con incorporación de agregado reciclado de baja densidad (Laminado PEBD-AL) proveniente de empaques para aplicaciones en elementos no estructurales
    (Universidad del Valle, 2025) Tipán Guerrero, Daniel Hernán; Villaquirán-Caicedo, Mónica A.; Valencia Saavedra, William
    En este estudio se investigó el comportamiento mecánico, físico y termoacústico de mezcla de concreto con incorporación en volumen de agregados finos agregados reciclados (AR) de baja densidad (laminado PEBD-Al) procedentes de residuos de empaque tipo sachet. La sustitución se hizo inicialmente en el diseño de morteros y a partir de los resultados de propiedades mecánicas y físicas se definió remplazar el 5% para la elaboración de concretos. Se realizó un elemento no estructural y se evaluaron sus propiedades físicas y mecánicas, presentando un adecuado desempeño mecánico (13.7 MPa) y físico (absorción máxima de 12.3%) que satisface la normativa para el sector de la construcción.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Caracterización mecánica de paneles de latas de guadua angustifolia kunth
    (Universidad del Valle, 2020) Montenegro Muñoz, Angie Marcela; García Alvarez, José Jaime
    La industria de la construcción genera elevados niveles de contaminación a nivel global, ante esta problemática ambiental nace la construcción sostenible. En este sentido, la sostenibilidad implica desarrollar alternativas constructivas que generen el menor impacto mediante el empleo de materiales que armonicen con el ambiente. Uno de esos materiales es la Guadua angustifolia Kunth (GAK) que tiene una tasa de crecimiento y alta resistencia que la convierten en un material idóneo para ser empleado en construcciones sostenibles. No obstante, aún falta investigación y normalización del empleo de este material. Con el objetivo de encontrar formas de aprovechamiento estructural de la GAK, esta investigación estuvo orientada hacia la creación y caracterización de paneles de latas de guadua. Estas latas resultan del corte del culmos que no cumplen con los requisitos normativos colombianos y terminan como desecho. Para lo anterior, se diseñaron y evaluaron teóricamente diez configuraciones de paneles de latas, de los cuales se seleccionaron tres modelos que fueron ensayados experimentalmente ante carga lateral y axial. En las pruebas se determinó la carga máxima, la rigidez lateral y la carga crítica de pandeo, valores que permitieron caracterizar el comportamiento mecánico de cada panel. Se observó que uno de los tres paneles presentó mejor respuesta respecto a los otros dos. Después, se analizó teóricamente el comportamiento de paredes de culmos reforzados con los paneles de guadua desarrollados. Posteriormente, se hizo un análisis preliminar para verificar la deriva de una aplicación de los módulos reforzados en una estructura de dos niveles, para un resultado de deriva inferior al 1%. Finalmente, se establecen recomendaciones para el uso de los paneles que pueden ser prefabricados y usados en estructuras modulares. Se espera que los resultados de este proyecto sirvan de base para la evaluación experimental de muros reforzados. Además, estos paneles se podrían usar en otras aplicaciones para incrementar la rigidez de diversos elementos estructurales como vigas de celosía.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación del impacto sobre la movilidad en corredores viales debido a la inclusión de ciclo-bandas
    (Universidad del Valle, 2019) Molano Gaviria, Jhon Sebastián; Luna Martínez, Luis David; Murillo Hoyos, Jackeline
    Este trabajo describe el proceso para la evaluación del impacto sobre la movilidad en corredores viales debido a la inclusión de ciclo-bandas, discutiendo aspectos importantes de su aplicación metodológica como herramienta de apoyo para la planificación y gestión de la movilidad. La evaluación se basa en parámetros que condicionan la movilidad desde dimensiones sociales, económicas, ambientales, operativas, entre otras. Se presenta un análisis de caso sobre el corredor Calle 5 entre Carrera 56 y Carrera 15 en la ciudad de Santiago de Cali, validado a partir de un índice de movilidad urbana sostenible y variables correlacionadas correspondientes a los elementos que componen el sistema Corredor Vial. La evaluación de impactos a partir de una metodología con bases técnicas es una herramienta fundamental en la formulación de políticas que promuevan la movilidad urbana sostenible.
  • PublicaciónAcceso 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 ANDRÉS
    Las 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.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Identificación de daño en un puente peatonal por medio de redes neuronales
    (Universidad del Valle, 2018) Martínez Rojas, Alba Ruth; Marulanda Casas, Johannio; Thomson, Peter
    El presente trabajo desarrolla y aplica dos modelos de redes neuronales artificiales para la identificación de daño estructural en el puente peatonal construido por el grupo de investigación G7, a partir de una identificación modal y pruebas experimentales previas y externas a este trabajo. El primer modelo es una red de tipo Perceptrón multicapa, la cual es una de las redes más utilizadas en el medio y se caracteriza por tener un aprendizaje supervisado y por usar funciones sigmoideas; y el segundo modelo es una red de Base Radial, que se diferencia de la anterior en que está compuesta por una sola capa oculta y por funciones gaussianas. En primer lugar, se realizó un análisis de sensibilidad con la información conocida de la estructura y se probaron diferentes tipos de procesamiento para obtener distintas entradas en la red neuronal. Este procesamiento se realizó tanto para el caso sano como para los casos con daño, los cuales se simularon quitando elementos en diferentes tramos de la cercha, es decir, variando la rigidez de la estructura y la masa. En el entrenamiento se utilizaron diferentes algoritmos para Perceptrón multicapa, pero finalmente se escogió Levenberg Marquardt, mientras que la red de Base Radial utiliza un método de aprendizaje híbrido por defecto. Para la validación analítica se utilizó un modelo numérico en SAP2000 del puente (ajustado previamente); el procesamiento de las señales de respuesta del puente y el entrenamiento de las redes se realizó en MATLAB. Finalmente, se obtuvieron mejores resultados con el Perceptrón multicapa, observando que la red es capaz de predecir el daño.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Potencial sísmico de la zona de subducción en los límites de la Ridge oceánica de Carnegie
    (Universidad del Valle, 2018) Gómez Mazuera, Natalia María; Ospina Ostios, Lina
    Uno de los rasgos geológicos más interesantes observados en el océano son las ridges. La subducción de este tipo de cuerpos ha sido cuestionada (Kanamori, 1977; Gutscher et al, 1999; McGeary et al, 1985; Gerya et al, 2009; entre otros) debido al carácter asísmico acordado a las mismas, entre ellas la ridge de Carnegie. Dos eventos sísmicos, según la localización epicentral reportada por la Red Sismológica Nacional Colombiana (RSNC), ocurridos el 29 de septiembre de 2012 en la Vega (Cauca) y el 9 de febrero de 2013 en Guitarrilla (Nariño), de magnitud importante (≥7.0) y con profundidades mayores a 100 Km, ponen en cuestionamiento las hipótesis relacionadas con el carácter asísmico del proceso de subducción de la ridge de Carnegie. En consideración con lo anterior, este trabajo se realizó con el fin de caracterizar la posible actividad sísmica asociada con la subducción de este relieve. El primer paso de una caracterización hace necesario conocer la información sísmica de la zona a estudiar. Para conocer dicha información, se revisaron las fuentes documentales históricas donde se hayan registrado eventos con epicentro en ella, lo cual arrojó en total 776. Posteriormente, para analizar dicha información, específicamente en el área de la prolongación de la ridge de Carnegie (localizada en la esquina suroccidental de Colombia), se elaboraron gráficos de localización epicentral e hipocentral según la profundidad, magnitud e intensidad estimada, y también se determinaron las tasas de frecuencia para distintos rangos de magnitud. Adicionalmente, para conocer las características de los movimientos que se han generado en dicha área, se crearon mapas de isosistas para eventos de profundidad entre 70 y 200 Km con intensidad mayor a 5 y se compilaron los mecanismos focales existentes con el objetivo de realizar la respectiva interpretación de estos. Finalmente, se relaciona la tectónica de la zona con la sismicidad previamente analizada, para así determinar ¿cuántos de estos eventos pueden ser asociados al proceso de subducción de este relieve? A pesar del esfuerzo, el análisis de la información encontrada en el presente estudio no permitió asociar de manera clara algún evento al proceso de subducción de la ridge de Carnegie.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Un estudio de caso de la cadena de valor de los procesos de soporte administrativos de una obra de construcción
    (Universidad del Valle, 2019) Pérez Ocampo, Ángela Patricia; Cano Moya, Sandra Liliana
    Propósito: Mejorar los procesos de soporte administrativos de una obra para contribuir a la mejora de la eficiencia de la misma. Objetivo: Proponer mejoras en el flujo de trabajo de los procesos de soporte administrativo de una obra de construcción de una empresa específica. Metodología: Se trata de una investigación de estudio de caso, en la cual se mapea la cadena de valor. Mediante visitas de campo y entrevistas al personal se realiza el mapa del estado actual. Con el mapa de estado actual se identifican las pérdidas y se proponen acciones para reducirlas y eliminarlas, con lo cual se construye el mapa del estado futuro. Se realiza la validación de la propuesta del estado futuro mediante la participación de profesionales de la empresa con quienes se conformó un Grupo Focal. Resultados: Se construyeron los mapas del estado actual y del estado futuro. Se realizó una propuesta para reducción y eliminación de desperdicios la cual fue consultada con profesionales relacionados con el proceso, de tal manera que se conforma la viabilidad de la implementación por considerar acciones útiles de mejoramiento. Conclusiones: El VSM es una herramienta poderosa para el rediseño de procesos administrativos. A través de su aplicación se logra detectar pérdidas de flujo ocasionadas por actividades que no agregan valor, las cuales deben ser eliminadas en los estados futuros para obtener procesos eficientes.
  • PublicaciónAcceso 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, GILBERTO
    Esta 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.