Resistencia fuera del plano de muros de mampostería confinada.

Jorge Varela Rivera
FIUADY











En el marco de la "2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural” que organizó La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en colaboración con la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural y el Colegio de Ingenieros Civiles de Yucatán A.C





Los muros de mampostería construidos en Yucatán están sujetos a diversas cargas durante su vida útil, destacándose las presiones perpendiculares al plano asociadas a la acción de los vientos huracanados. Por tal motivo es de interés conocer el comportamiento de muros de mampostería confinada, sujetos a cargas fuera del plano. En este trabajo de investigación se presentan los resultados del ensaye de tres muros de mampostería confinada sujetos a combinaciones de cargas fuera del plano y cargas axiales. La variable de estudio fue la carga axial. Los muros se construyeron utilizando bloques huecos de concreto típicos del sureste del país. Los muros se ensayaron aplicando carga axial constante e incrementos de presiones uniformes fuera del plano hasta alcanzar la falla. Un muro se ensayó sin carga axial y dos con carga axial. Se concluye que la resistencia máxima fuera del plano de los muros estudiados fue, al menos, tres veces mayor que la resistencia de agrietamiento. Al aumentar la carga axial se incrementa la resistencia máxima fuera del plano de los muros. El muro sin carga axial falla por inestabilidad, mientras que los muros con carga axial fallan por aplastamiento de la mampostería.

Al referirse a muros de mampostería confinada, se consideraron aquellos que satisfacen las normas de mampostería del D.F., en cuanto a requisitos geométricos y requisitos de acero de refuerzo.

Puedes revisar el contenido de la participación de Jorge Varela Rivera y de otros en expertos de la “2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural en nuestra revista electrónica: El Puente No. 17-18 (Pág 14)

Resistencia en el plano de muros de mampostería confinada.

Luis E. Fernández Baqueiro
FIUADY












En el marco de la "2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural” que organizó La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en colaboración con la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural y el Colegio de Ingenieros Civiles de Yucatán A.C







La mampostería confinada es ampliamente utilizada en Yucatán. Desafortunadamente, se carece de estudios sobre muros de mampostería construidos con bloques típicos del sureste de México. En este trabajo se evalúa el comportamiento de muros de mampostería confinada sujetos a cargas laterales cíclicas reversibles. Se presentan los resultados del ensaye en el laboratorio de cuatro muros a escala natural. Las variables de estudio fueron la relación de aspecto y la carga axial. Se construyeron dos muros con relación de aspecto cercana a uno y dos muros con relación de aspecto mayor a uno. Los muros se construyeron utilizando bloques huecos de concreto de tres celdas verticales. Las dimensiones nominales de los bloques fueron de 15 cm x 20 cm x 40 cm (espesor x altura x longitud). Se utilizó un mortero 1: 2: 7 (cemento Portland: cal: arena), en proporciones por volumen. Los muros se ensayaron bajo carga axial constante y cargas laterales cíclicas reversibles hasta la falla. Se describen los patrones de agrietamiento y se presentan los ciclos histeréticos carga lateral - distorsión. Se concluye que la resistencia a cortante y las distorsiones son función de la relación de aspecto del muro.

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Determinación de los coeficientes de presión externa en una estructura empleando la simulación dinámica de fluidos por computadora

Mauricio Gamboa Marrufo
FIUADY




















En el marco de la 2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural” que organizó La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en colaboración con la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural y el Colegio de Ingenieros Civiles de Yucatán A. C

Para analizar las cargas inducidas por el viento sobre una construcción cuya geometría es compleja, sobre todo en las regiones donde los fenómenos meteorológicos son constantes, es necesario llevar a cabo ensayos experimentales y otros análisis para la determinación de estas cargas tan precisamente como sea posible. En este trabajo se presentó la metodología seguida para determinar los coeficientes de presión sobre una tenso-estructura mediante la dinámica de fluidos por computadora (CFD, por sus siglas en inglés); al comparar estos resultados con aquellos obtenidos por medio de pruebas en túnel de viento, se encontraron diferencias promedio en los coeficientes de presión de 0.1 y 0.07, cuando el viento incidía paralela y perpendicularmente a la cresta de la estructura, respectivamente. La metodología presentada es una herramienta alterna para que los ingenieros civiles puedan obtener información importante relativa a la interacción viento-estructura cuando las geometrías de estas últimas están fuera del alcance de los códigos de construcción.

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Comportamiento de anclas de expansión tipo TX en concreto de agregado calizo sujetas a tensión y cortante

Jorge Alberto Vivas Pereira

FIUADY
Dentro del marco de la “2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural” que organizó La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en colaboración con la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural y el Colegio de Ingenieros Civiles de Yucatán A. C,




Se identificó la necesidad de estudiar anclas de expansión metálicas, ya que hay marcas que se utilizan ampliamente en la región que carecen de recomendaciones de diseño. En general, la falla de estas anclas puede ser por tensión, cortante o por la combinación de ambas; asimismo, puede producirse la falla en el concreto donde se encuentran ancladas. En este trabajo de investigación se presentaron los resultados del ensaye de anclas de expansión de torque controlado tipo TX. Se estudiaron en el laboratorio 60 anclas de 12.7 mm de diámetro, 40 sujetas a tensión y 20 a cortante. Las anclas se instalaron en losas de concreto con dos diferentes resistencias a compresión axial. Las anclas se ensayaron ante cargas estáticas incrementales hasta la falla. Con base en los resultados experimentales se determinó la resistencia a tensión y a cortante de las anclas, se identifican los tipos de falla de las anclas, y se propusieron modelos analíticos simples para determinar tanto la resistencia a tensión como a cortante de dichas anclas.

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Norma técnica complementaria, de estructuras de mampostería, para el Reglamento del Municipio de Mérida.

Mario Gómez Mejía
M.I. en la especialidad de Estructuras en la Facultad de Ingeniería (UNAM)








SMIE/FIUADY
Dentro del marco de la “2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural” que organizó La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en colaboración con la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural y el Colegio de Ingenieros Civiles de Yucatán A. C,

Inspirados en la conveniencia de que el Reglamento de Construcciones del Municipio de Mérida, cuente con las correspondientes normas técnicas complementarias, se presentó en este trabajo una propuesta de norma para el diseño de estructuras de mampostería.

La propuesta toma como principal referente las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, haciendo las adecuaciones del caso, de acuerdo con las características de los materiales de la región y las condiciones especiales de la región. De manera muy particular se recogen los resultados de las investigaciones que se han venido desarrollando en el Cuerpo Académico de Estructuras y Materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán.

Entre otras cosas, se establecen tres categorías de resistencia media de los bloques vibrocomprimidos, para usar dependiendo del nivel de las acciones a las que estaría sujeta la estructura de mampostería.

Se proponen expresiones para determinar la resistencia de diseño a la compresión y a la compresión diagonal de la mampostería, a la vez que se presentan los procedimientos experimentales para la determinación de dichas resistencias, parámetros básicos para el diseño de muros de mampostería.


Puedes revisar el contenido de la participación de Mario Gómez y de otros en expertos de la “2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural en nuestra revista electrónica: El Puente No. 17-18 (Pág 14) 

Requerimientos de seguridad para estructuras temporales

Robert Sexsmith

Profesor Emérito de la Universidad de British Columbia (Canadá).

Dentro del marco de la “2ª Reunión Regional sobre Investigación en Ingeniería Estructural”. Organizó La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en colaboración con la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural y el Colegio de Ingenieros Civiles de Yucatán A. C

Los factores de seguridad de estructuras convencionales están establecidos en códigos y normas, que a su vez están basados en principios de confiabilidad. Comúnmente, estos códigos proponen factores considerando estructuras sujetas a cargas durante su uso normal. Pero ¿qué hacer cuando esta s condiciones no aplican?, como es el caso de la cimbra utilizada para construir un puente, la cual es una estructura sujeta a cargas ambientales durante un periodo de tiempo corto.

Existen distintas maneras de diseñar estructuras temporales, como son: a) Utilizar un alto esfuerzo permisible o un factor de carga bajo, b) Usar un periodo de retorno bajo para las cargas de diseño (por ejemplo, un periodo de retorno de 10 años para la velocidad del viento), entre otros. Tomar una decisión acertada representa un reto para el ingeniero.

Los principales elementos en los que se basa un “análisis de decisión” son: el costo de construcción asociado a un nivel de seguridad, la probabilidad de falla y las consecuencias de que falle la estructura. El costo total de una construcción es función del costo de construcción, así como del costo que genere la falla de la estructura multiplicada por la probabilidad de falla. Este costo de falla de la estructura debe incluir aspectos económicos, así como pérdidas humanas.

Para aplicar estos conceptos, se analizó el puente “El Castor” cuya estructura es una armadura metálica. Esta estructura se “lanza” desde uno de los estribos (apoyos) del puente. Para mantener el equilibrio de la estructura durante el lanzamiento se requiere colocar un lastre en uno de los extremos. ¿Cuánto lastre se debe colocar en el extremo para prevenir que se voltee la sección del puente durante su lanzamiento? Si se aumenta el lastre se incrementa la seguridad, pero también el costo de la estructura. ¿Cuál es el valor óptimo del peso del lastre? El método propuesto en este trabajo de investigación permitió concluir que se debe emplear factores de seguridad similares a los comúnmente empleados en los códigos, aun cuando sea una estructura temporal.

Por otra parte, se analizó el puente atirantado “Alex Fraser”. Este tipo de puente es muy vulnerable durante el proceso constructivo. Algunas preguntas que deben hacerse los ingenieros para diseñar la estructura durante el proceso constructivo son: ¿Cuál es periodo de retorno para las velocidades de viento? ¿Qué factor de carga se debe utilizar? Dado que la construcción tiene una duración de 2 años y se desea considerar una velocidad de viento para un periodo de retorno de 10 años ¿Qué factor de carga se debería utilizar? Se concluyó que para esa estructura el factor de carga óptimo fuese 2.35, lo cual es alto en comparación a los valores típicamente considerados en los códigos.

En este trabajo se concluye que los requerimientos de seguridad deben depender de:

• El tiempo de exposición ante cargas ambientales

• La importancia de la estructura. Es decir, las consecuencias de que falle la estructura.

• El costo requerido para proveer a la estructura de un cierto nivel de seguridad.

• La variabilidad de la resistencia y la carga muerta

• Para los casos estudiados, un periodo de diseño de 10 años es no conservador.

Paulo Helene: Concretos en dirección a la sustentabilidad

Participación de Paulo Helene de Universidad de Sao Paulo (Brasil) en el marco del  Foro Internacional sobre Innovación en Infraestructura Sostenible  organizado por el CINVESTAV (Mérida, Yucatán. 2014):

Estructura del concreto armado, es la parte más importante de una edificación y la menos atendida en todos los programas que se han visto. Y hacer ingeniería hoy, es por sí solo hacer mejora, siempre mejora, es un compromiso del otro. En los últimos tiempos, todos los concretos van en dirección de la sustentabilidad y los criterios de sustentabilidad están ya dentro del propio ejercicio de la ingeniería, no hay que dar un paso atrás.

Dentro de este nuevo espíritu en estructuras de concreto, se clarifica cuando se define lo que es una estructura de alto desempeño: "es una estructura en donde se utiliza cementos de alto ahorro, con lo menos 70% de cemento de alto ahorro con ceniza”. Que las fundaciones deben ser de 55 mega pascales o sea resistencia elevada y un contenido máximo de 119 kilos de cemento por metro cúbico de concreto. Es difícil dosificar ese concreto, pero es posible.

Entonces el hecho de decir que el concreto es el producto más utilizado por el hombre, después del agua, nos lleva a una paradoja: ningún procedimiento de sustentabilidad controla el concreto. Puedo tener un concreto con 400 kilos de cemento, por metro cúbico, y otro de 200. Es igual, para los puntajes de sustentabilidad es igual en cualquier programa.