Departamento de Ingeniería Civil

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Implementation of some Bayesian Filters for structural system identification
(Universidad Nacional de Colombia, 2018-12) Jaramillo Moreno, Sebastian; Alvarez Marín, Diego Andrés
The present study deals with three different methods for structural identification: the Kalman filter, the Unscented Kalman filter and the Particle filter. The Kalman filter is a known filter for state estimation in linear systems. To perform the estimation in non-linear systems, methods such as the Unscented Kalman filter and the Particle filter were developed. The Unscented Kalman filter uses the Unscented transform to approximate the different distributions to a Gaussian, allowing it to have certain similarities with the Kalman filter. The Particle filter uses Monte Carlo methods to generate samples of arbitrary probability distributions in various dimensions, which are propagated through the system in order to approximate values of the new probability distribution. Finally, a set of examples are made that allow to compare the accuracy and computational speed of the different filters and evaluate their performance. (Texto tomado de la fuente)
Estudio de las propiedades y calidad de los materiales pétreos para producción de concreto estructural, extraídos de la cuenca media del río Chinchiná
(2017) Bernal Orozco, Omar; Tolosa Correa, Ricardo Augusto (Thesis advisor)
El concreto a través del siglo XX se convirtió en el material de construcción más ampliamente utilizado en todo el mundo, ésto debido a la versatilidad tanto para dejarse moldear con facilidad como para su uso estructural, impulsando un desarrollo ingenieril más amplio al mejorar la calidad de estos materiales. Mediante el estudio de las características y propiedades del concreto se determinan los diseños de mezcla adecuados para la preparación de éstos, en relación con los componentes fundamentales: los agregados y la relación agua/material cementantes. Las características del concreto dependen, tanto en estado plástico como en estado endurecido, de las características y propiedades de los agregados gruesos ya que éstos constituyen entre un 70% a 80% de la mezcla del concreto, los cuales se deben estudiar para obtener concretos competitivos en calidad y costo. El presente trabajo tuvo el objetivo de caracterizar y analizar los agregados pétreos que arrastra el Río Chinchiná (Caldas), en la parte media de su cuenca con el fin de evaluar su aporte en el comportamiento mecánico para la producción de concretos estructurales
Comparación de las características de movilidad urbana, patrones y parámetros de tránsito, transporte e infraestructura vial de la zona urbana del municipio de Popayán y análisis de la accesibilidad al transporte público colectivo urbano
(2007) González Marín, Fernán Alberto; Escobar García, Diego Alexander (Thesis advisor)
Mediante las comparaciones que se realizarán en este trabajo, se pretende reconocer el estado y los cambios dados en el tránsito y el transporte en la ciudad de Popayán, sus características y demás factores y propiedades infraestructurales, políticas, sociales y económicas que se relacionan con el, para así detectar y analizar los principales aciertos y falencias que han presentado los planes viales y estudios realizados en la ciudad. Además se realizará un estudio de la accesibilidad al transporte público colectivo urbano basado en algunos indicadores de accesibilidad, teniendo como escenarios los años utilizados para las anteriores comparaciones, y mediante curvas de isoaccesibilidad que se obtendrán a partir de un software especializado se realizara un análisis práctico de las principales condiciones y cambios presentados en el sistema. Se debe recordar que la accesibilidad al transporte público colectivo urbano es un determinante de la calidad de vida de una población y debe estar garantizada a todos sus habitantes sin discriminación / Abstract: By means of the comparisons that will be made in this work, it is tried to recognize the state and the changes given in the transit and the transport in the city of Popayán, along with its infrastructural, political social and economic characteristics as well as other factors and properties they are related to, thus, detecting and analyzing the main successes and difficulties that the road plans and studies made in the city have presented. In addition, a study of the accessibility to public collective urban transport will be made based on some indicators of accessibility, having as scenarios the years used for the previous comparisons. Then by means of curves of isoaccessability that will be obtained from specialized software it will be made a practical analysis of the main conditions and presented changes in the system. It should be remembered that the accessibility to public collective urban transport it is a determinant of the quality of population’s life and it must be guaranteed to all its inhabitants without discrimination. One is due to remember that the accessibility to the urban collective public transport it is a determinant of the quality of life of a population and must be guaranteed to all its inhabitants without discrimination.
Evaluación del comportamiento de viviendas de bahareque con el sismo del 25 de enero de 1999
(2002) Gómez Buitrago, Beatriz; Hurtado Gómez, Jorge Eduardo (Thesis advisor)
El bahareque es un sistema estructural de muros que se basa en la fabricación de paredes construidas con un esqueleto de guadua, o guadua y madera, en los elementos verticales y diagonales y lata de guadua en los horizontales; antiguamente dentro de esta estructura se embutía tierra. Estas paredes generalmente terminan recubiertas con diferentes materiales como son: mortero de cemento, tierra y estiércol seco de caballo, láminas metálicas o tabla y en algunos casos no tiene ningún recubrimiento. El sismo que afectó la zona del eje cafetero el 25 de enero de 1999 causó considerables pérdidas humanas y materiales. Después de este evento se evidenció la gran cantidad de viviendas en bahareque y guadua que existen en la región cafetera y que se vieron afectadas o que son vulnerables ante la posibilidad de ocurrencia de otro evento similar. Este trabajo pretende mostrar por medio de imágenes la conformación estructural y arquitectónica de viviendas afectadas y no afectadas, construidas con diferentes tipos de bahareque y guadua,el comportamiento durante y después del sismo del 25 de enero de 1999 y con ellas desarrollar clasificaciones visuales y patologías que permitan ampliar los conocimientos obtenidos con las investigaciones, ensayos sobre materiales y ensambles (paneles), para tratar de concluir finalmente con propuestas de reparación o conservación.
Diseño integral de un tramo de vía, vía Minitas - Las Palomas
(2002) Aristizábal Arias, Jorge Alonso; Cardona Ospina, Robinson; García Orozco, Francisco Javier (Thesis advisor)
Este Trabajo Final comprende el diseño integral de un kilómetro del corredor vial entre el Municipio de Manizales y la Bocatoma Olivares (tramo conocido también como vía Minitas - Las Palomas). El punto de partida del trabajo comprendió la recopilación de la información preliminar: ubicación geográfica de la zona, reconocimiento y visita técnica al lugar, e identificación de los parámetros y variables cuantificables de beneficio; luego a partir de restituciones fotogramétricas del IGAC se obtuvieron los levantamientos topográficos en planta y perfil del corredor vial estudiado en escala 1:2000. Después se desarrollaron las siguientes actividades: Cuantificación del tránsito durante dos días representativos de la semana (martes y jueves); Estudio geológico-geotécnico mediante la identificación de unidades litológicas, prospección geotécnica, ensayos de laboratorio y análisis de estabilidad de laderas; luego se realizaron una serie de ensayos de campo tales como: Penetrómetro Dinámico de Cono (cada 25 metros), Clasificación, Humedad y algunos CBR inalterados; posteriormente se llevó a cabo el Estudio Hidrológico del área de influencia del corredor con la identificación de líneas de drenaje, inventario de obras de arte existentes y evaluación hidráulica de las mismas. Para el Diseño geométrico del corredor vial se tomaron como base las Especificaciones Técnicas del INVIAS, luego se elaboró el Diseño de taludes y obras de estabilidad en sitios críticos. Una vez determinados el CBR de la subrasante (correlación con el PDC) y el tránsito en el período de diseño, se realizó el Diseño del pavimento considerando una estructura flexible con capa de rodadura asfáltica por el Método de Bajos Volúmenes de Tránsito. A continuación se procedió a desarrollar el Plan de Manejo Ambiental, tomando como base los Términos de Referencia para proyectos viales de la CORPORACION AUTONOMA REGIONAL DE CALDAS, que tuvo en cuenta los volúmenes de movimientos de tierra, identificación de las zonas de escombrera con la cuantificación de los impactos positivos y negativos sobre el medio ambiente de estas zonas. Finalmente, una vez realizado el diseño y los estudios detallados, se cuantificaron las cantidades de obra y se elaboró el presupuesto con precios actuales de la región. El producto final de este documento puede servir como base, modelo o guía práctica de consulta rápida para el desarrollo de futuros diseños de proyectos de rectificación vial / Abstract: This final report has an integral desing of one kilometer vial corridor between Manizales an the Bocatoma Olivares (this way is Known as Manizales � Las Palomas as well). The first topic of this report was the preliminar compilation of information: geographical position of the zone, visit and exploring the place, and the indentification of the parameters and the quantity benefit variable; after that and based on the photogrametrics restitutions from IGAC,was obteined the photographical liftings in plant and the profile of the vial corridor studied in 1:2000 scale. Then it was developed the following activities: transit quantity during two representative days of the week (tuesday and thursday); geological, geotechnical prospection, laboratory essays, stability analisys of slopes, the was made different camp essays as, PDC (each 25 meters); classification, humidity, and some unchanged CBR, after that, it was made the hidrological study in the corridor influence area with the identification of drenaige lines, the inventory of master pieces of art existent and the hidraulic evaluation of them. To the geometrical desing of the vial corridor, it was taken the technical specifications from INVIAS, then was made the slope desing and some stability work in somo critical sites. Once determinated the CBR of the undrgrade (correlation with the PDC) and the transit in the desing period, it was made the pavement desing and it was considered a flexible structure with an asphalth rut covering using the method of Bajos Volúmenes de Tránsito. As follows it was proceeded developing the PMA, taking as base the Refrence terms to vial projects from CORPOCALDAS, that took a count the volume of soil movements, the identification of rubbish zones, an the quantification of positive and negative impacts on the enviroment in these zones. Finally, once made the desing and the studies, it was quantified the quantity of labor and it was made the budget with actual and regional prices. The final product of this document could be used as a practice model or guide of quickly consult to the development of future designs of vial rectification projects.
El uso de la cal en la estabilización de suelos derivados de cenizas volcanicas (andosoles): un caso particular.
(2005) Zuluaga Ángel, Diego Fernando; Vásquez Torres, Luis Carlos (Thesis advisor)
En este trabajo se desea estabilizar un suelo de origen volcánico utilizando la cal como estabilizante, agregándole al suelo diferentes porcentajes del mismo en el laboratorio. Además se pretende adicionarle cal al suelo en el sitio con el fin de establecer un posible cambio en las propiedades del suelo. Para este estudio los suelos utilizados fueron del municipio de Manizales, sector del Batallón Ayacucho, cerca al barrio Palermo, a los cuales se les realizaron ensayos destinados a caracterizar el suelo. Este se mezcló con cal en tres diferentes dosificaciones: 2, 5 y 10% sobre el peso del suelo y se ensayaron a 2 edades de curado de 14 y 28 días. Para observar la variación de la resistencia se utilizaron los siguientes ensayos: CBR, compresión inconfinada y tensión indirecta. De este estudio se pudo concluir que la cal como estabilizante incrementó el CBR de 4.4% en su estado natural, hasta un CBR de 46.4% para una dosificación del 10% a 28 días de curado. / Abstract: In this work it is wanted to stabilize a soil of volcanic origin using the lime like stabilizer, addi ng to the soil different percentages of the same one in the laboratory. It is also sought to add him lime to the soil in the place with the purpose of establishing a possible change in the properties of the soil. For this experiment the used soils were of the municipality of Manizales, sector of the Battalion Ayacucho, fences to the neighborhood Palermo, to which were carried out rehearsals dedicated to characterize the soil. This he mixed with lime in three different dosages: 2, 5 and 10% on the weight of the soil and they were rehearsed to 2 ages of cured of 14 and 28 days. To observe the variation of the resistance the following rehearsals they were used: CBR, inconfinade compression and indirect tension. Of this experiment you could conclude that the lime like stabilizer increased the CBR of 4.4% in their natural state, until a CBR of 46.4% for a dosage of 10% to 28 days of cured.
Formulación y evaluación de posibles modelos de crecimiento del tránsito en la ciudad de Ibagué en función de variables indirectas medibles
(2007) Alarcón Bermúdez, Raúl; García Orozco, Francisco Javier (Thesis advisor)
El presente trabajo, es un análisis técnico que se genera por la ausencia de una metodología que asista a los diseñadores, para determinar el comportamiento del tránsito, en lugares como Ibagué, en donde no poseen registros históricos, que faciliten encontrar la tasa de crecimiento por métodos directos y tradicionales. Por lo anterior, se evaluará la hipótesis sobre la cual se plantea una relación estrechamente ligada entre el comportamiento del tránsito y el desarrollo de la región, por medio de estrategias y metodologías estadísticas que operan variables indirectas medibles del orden nacional, departamental y municipal como el PIB, el IPC, la inflación anual, las exportaciones e importaciones, el stock de viviendas, la proyección de la población, los alumnos matriculados, la tasa de desempleo, el parque automotor, los servicios públicos, los movimientos de sociedades comerciales y el transito promedio diario TPD de las estaciones de conteo vehicular cercanas a la ciudad entre otras. Dicha metodología lo que busca es encontrar posibles modelos de crecimiento o comportamiento del tránsito y aplicarlos a las comunas de la ciudad que se encuentren en la zona de influencia de las estaciones de conteo, para luego confrontar los resultados que arrojare el estudio, de las variables y los modelos para así mismo determinar cuál es el más apropiado de todos y asignarlo a toda la ciudad / Abstract: The present work is a technical analysis generated by the absence of a methodology that AIDS the designers, to determine the traffic behavior, in places like Ibagué, where here aren`t historical registries to the finding of the growth rate by direct and traditional methods. The hypothesis will be evaluated on which, a related relation between the behavior of the traffic and the development of the region, by means of statistical strategies and methodologies that operate measurable indirect variables of the national, departmental and municipal order like the GIP, the IPC, the annual inflation, the exports and imports, the stock of houses, the registered projection of the population, students, the rate of unemployment, the vehicle park, the movements of commercial societies and the average daily traffic, ADT. This methodology to find possible models of growth and to apply them to the communes of the city who are in the zone of influence of the count stations, later confront the results study, of the variables and the models also to determine which is most appropriate and to assign it to all the city.
Estudio de alternativas viales para la intersección de la Avenida Bolivar con Calle Segunda en la ciudad de Armenia
(2001) Calderón Ocampo, John Jairo; Franco Osorio, Juan Pablo; Posada Henao, John Jairo (Thesis advisor)
El objetivo de este trabajo es mejorar la situación actual del tránsito que se presenta en la intersección de la Avenida Bolívar con la Calle Segunda en la ciudad de Armenia, para lo cual se realizó un estudio que abarcó desde la toma de información básica del estado actual de la intersección (volúmenes vehiculares, datos históricos del tránsito, levantamiento de la intersección) hasta la evaluación económica, ambiental y multivariable de las alternativas preseleccionadas, usando para ello gran parte de la metodología propuesta en las bibliografías del Ingeniero Germán Arboleda Vélez, junto a aportes conceptuales del Ingeniero John Jairo Posada. Entre las alternativas estudiadas se tienen dejar la intersección tal como se encuentra, mejorar el sistema semafórico actual, construir una glorieta, deprimir la Calle Segunda solamente y por último bajarle el nivel a la Avenida Bolívar y al mismo tiempo deprimir la Calle Segunda. Con los criterios citados anteriormente se evaluaron las alternativas y se seleccionó definitivamente deprimir la Calle Segunda solamente, por presentar en conjunto los mejores resultados en los temas evaluados. Con este trabajo, se considera queda una herramienta de consulta que podrá ser de mucha utilidad para una futura toma de decisiones por parte de las autoridades locales / Abstract: The goal of this work is to improve the present traffic situation that is being taking place at the intersection between Bolivar Avenue and 2nd street in the city of Armenia. To do this, a study was carried out. Said study covered a basic collection of information about the current situation of the intersection (vehicle volume, historical traffic data, survey of the intersection,) the economic and environmental evaluation and the multiple variety of pre-chosen alternatives, using a great part of the proposed methodology in the bibliography of Engineer Germán Arboleda-Vélez, along with conceptual contributions from Engineer John Jairo Posada. Among the alternatives studied, one is to leave the intersection as it is now, another one to improve the existent traffic light system, another is to construct a round point, another is to compress only 2nd street and the other one is to lower the level of Bolivar Avenue and at the same time, to compress 2nd street. Based on the criteria above mentioned, the alternatives were evaluated and the option of compressing only 2nd street was chosen because it showed a joint of better results in the topics evaluated. With this work, we consider that each consultation tool will be of great help for a future decision making of the local authorities.
Prediseño geométrico intersección Avenida Kevin Ángel Mejía - salida Neira
(2008) Molina Palacio, Claudia Patricia; Paz González, Andrés Emilio (Thesis advisor)
Se plantea una alternativa vial en la intersección presente sobre la Avenida Kevin Ángel Mejía en la salida al municipio de Neira, para solucionar los conflictos de tránsito existentes que generan demoras para los usuarios y pérdidas para la economía local. Esta solución es el resultado de evaluaciones hechas a varias alternativas con el objetivo de escoger entre ellas la más conveniente desde el punto de vista económico y funcional. La evaluación de cada alternativa comprende análisis de tránsito para determinar la demanda presente en cada movimiento, análisis del capital necesario para la ejecución de proyecto, análisis del beneficio obtenido con los ahorros en costos de operación vehicular, análisis del beneficio obtenido con los ahorros en tiempo de los usuarios y análisis de la capacidad ofrecida por cada solución. Los resultados del trabajo son planteamientos geométricos en planta y perfil, bajo los parámetros de diseño vigentes, que definen la solución vial más favorable para optimizar la movilidad del sector / Abstract: This project proposes a design solution to the traffic intersection at the Kevin Angel Mejia Avenue on the road to the municipality of Neira in order to solve all traffic congestions and mitigate the increasing travel costs and times. This solution was chosen after reviewing different alternatives and finding the better rated in terms of environmental impact, cost analysis and functionality. Each alternative’s analysis includes the following design criteria: the traffic conditions to determine directional distribution of each lane, the economic evaluation of the project, the benefits obtained once travel time is reduced and the road capacity offered by each alternative. The obtained results, reviewed under current design parameters, are all the geometric elements of both horizontal and vertical alignments that will characterize the best solution to improve mobility in the area.
Proyecto técnico con estimación de costos para un laboratorio de estructuras en la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales
(1999-09) Bermúdez Mejía, Carlos Alberto; Farbiarz Farbiarz, Josef (Thesis advisor)
Este documento presenta las características principales que debe tener un Laboratorio de Estructuras en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales, para dar soporte de investigación a la Carrera de Ingeniería Civil y a la Especialización en Estructuras. El lector encuentra en primer lugar una descripción de algunos laboratorios de estructuras en funcionamiento en distintas sedes de esta Universidad y de otras instituciones educativas y comerciales. A continuación aparecen las especificaciones requeridas para las diferentes partes del centro de investigación, como son: sistema de reacción, sistema hidráulico de generación de fuerzas, sistema de medición y proceso de datos de carga y desplazamiento. En el siguiente capítulo se incluye la estimación de los costos de fabricación y montaje de las estructuras y equipos seleccionados. Como un anexo aparece una posible distribución arquitectónica de los espacios requeridos
Implementation of simulation methods in structural reliability
(2012) Uribe Castillo, Felipe; Álvarez Marín, Diego Andrés (Thesis advisor)
Se presenta un estudio de dos diferentes métodos de simulación para el análisis de confiabilidad, a saber, el método de simulación de Monte Carlo y el método Subset Simulation. La simulación de Monte Carlo (MCS) es un conocido algoritmo de simulación para calcular probabilidades de falla de sistemas estructurales, el cual a pesar de ser robusto respecto a la dimensión y tipo de problema, se vuelve computacionalmente costoso cuando se deben estimar probabilidades de falla pequeñas, debido a que requiere gran número de análisis del sistema para lograr una precisión adecuada. Para superar estos inconvenientes ha surgido Subset Simulation (SubSim), el cual es un algoritmo de simulación estocástico para calcular de manera eficiente dichas probabilidades, las cuales corresponden a raros eventos de falla. Para implementar este algoritmo, es necesario considerar los métodos Markov Chain Monte Carlo (MCMC), los cuales son utilizados para generar muestras de distribuciones de probabilidad arbitrarias en varias dimensiones, por lo cual se han desarrollado una serie de ejemplos con el fin de mostrar las ventajas, desventajas e implementación de este tipo de algoritmos. Finalmente, se realiza una comparación de ambos métodos de simulación, a través de la estimación de probabilidades de falla para un sistema lineal de un grado de libertad sujeto a una excitación ruido blanco, y para un edificio de cortante de ocho pisos con comportamiento no lineal histerético del tipo Bouc-Wen, sujeto a una excitación sísmica generada por medio del filtro lineal de Clough-Penzien / Abstract: A study of two different simulation methods for reliability analysis, Monte Carlo and Subset Simulation, is summarized. Monte Carlo simulation (MCS) is a traditional simulation algorithm to compute failure probabilities in structural systems, which in spite of being robust to the type and dimension of the problem, it becomes computationally expensive when small failure probabilities must be calculated, since it requires a large number of evaluations of the system to achieve a suitable accuracy. To overcome these disadvantages has emerged Subset Simulation (Subsim), which is a stochastic simulation algorithm to compute efficiently these probabilities related to rare events of failure. In order to implement this algorithm, the Markov Chain Monte Carlo Methods (MCMC) must be considered, which are used to generate samples from multi-dimensional probability distributions; as a result, a set of examples have been developed to show the advantages, disadvantages and implementation of this type of algorithms. Finally, a comparison of two simulation methods is done, which are employed for the estimation of failure probabilities for a linear single degree of freedomsystem subjected to white noise excitation, and for an eight-story nonlinear hysteretic (Bouc-Wen type) shear building subjected to seismic excitation generated by the Clough-Penzien linear filter.
Análisis de la capacidad y nivel de servicio de las vías principales y secundarias de acceso a la ciudad de Manizales
(2008) Naranjo Herrera, Víctor Hugo; Escobar García, Diego Alexander (Thesis advisor)
El flujo de vehículos desde diferentes vías de acceso a la ciudad de Manizales evidencia dificultades permanentes, como son la formación de filas y la baja velocidad de circulación a flujo libre. Resulta entonces necesario realizar un análisis diagnóstico de la capacidad y nivel de servicio de las vías de acceso a Manizales, para posibilitar intervenciones que atiendan los requerimientos de los volúmenes de tránsito que por allí circulan. El presente trabajo contiene un análisis de capacidad y niveles de servicio de las vías principales y secundarias que llegan a Manizales, a partir de los lineamientos del Instituto Nacional de Vías de Colombia (INVIAS) y del Manual de Capacidad Vial año 2000 del Consejo de Investigaciones del Transporte de los Estados Unidos / Abstract: The flow of vehicles from different routes to Manizales city evidence difficulties, such as the formation of rows and low-speed traffic. It is therefore necessary to do a diagnostic analysis of the capacity and service level of access routes to Manizales, to allow interventions that address the needs of the volumes of traffic flowing through there. This paper provides an analysis of capacity and levels of services of primary and secondary routes that reach Manizales, based on the guidelines of the National Roads Institute of Colombia (INVIAS) and the Highway Capacity Manual 2000, by Transportation Research Board of the United.
Los frágiles cimientos de la democracia
(2011-05-15) Duque Escobar, Gonzalo
Entre otros factores que han impedido emprender acciones redistributivas del ingreso y de la riqueza, en la pobre sociedad de Colombia, sobresale la negación a la primacía de la formación del capital social sobre el crecimiento económico, asunto que exige resolver las falencias en educación, ciencia, tecnología e innovación.
El aporte ético y técnico de la UN en Aerocafé
(2011) Duque Escobar, Gonzalo
Ante la vinculación que se le ha hecho a la Universidad Nacional de Colombia por parte de la Contraloría General de la República, en el primer trimestre de 2011, para investigar cual ha sido su responsabilidad como interventora de obra por las fallas técnicas en la construcción del Aeropuerto del Café, como Profesor de la misma he decidido escribir estas notas para tratar de expresar y resaltar la pertinencia, utilidad y valor del aporte ético y científico de nuestra Institución.
La sostenibilidad de Manizales: qué ciudad queremos
(2011-03-28) Duque Escobar, Gonzalo
Mirada de siete temáticas sobre la gestión del paisaje urbano de Manizales, de importancia para su sostenibilidad: la formulación de la ciudad posible y deseable, la valoración y preservación del patrimonio urbano, el medio natural de soporte al hábitat, la política y normativa de las zonas urbanas, la coherencia y dinámica de las funciones en el hábitat, el equipamiento y la calidad de vida en el medio urbano, y cultura y participación ciudadanas.
Relaciones lluvias – deslizamientos y zonificación geotécnica en la Comuna dos de la ciudad de Manizales.
(2000) Arango Gartner, Juan David; Vélez Otálvaro, María Victoria (Thesis advisor)
El trabajo realizado pretende definir valores críticos de precipitación, con los cuales se dispara la actividad erosiva en la zona de estudio. Adicionalmente, con la ayuda de los aspectos geológicos y geotécnicos investigados y analizados, se propone una zonificación geotécnica en el área investigada. La Comuna Dos se localiza al noroeste de la ciudad de Manizales. Tiene un área de 57.5 hectáreas. Está compuesta por los barrios Asís, Avanzada, San Ignacio, Galán y Estrada. Para el desarrollo del estudio, se analizaron inicialmente y de manera muy general aspectos geológicos, geomorfológicos y morfométricos, así como temas relacionados con el uso del suelo, los aspectos urbanísticos y los aspectos socioeconómicos del área. Posteriormente, se determinó la variación espacial de las formaciones superficiales predominantes, caracterizándolas geotécnicamente y se analizó el comportamiento de los flujos de agua superficiales y subterráneos, incidentes negativamente en la inestabilidad del área. En una etapa posterior, se efectuó un estudio detallado de los deslizamientos ocurridos (análisis de estabilidad y mecanismos de falla), incluyendo la recopilación histórica de los mismos desde 1.960 hasta 1.998. Paralelamente, se analizaron los registros de precipitaciones desde el año de 1.956 hasta el año de 1.997 en la ciudad de Manizales, estudiando el comportamiento de las lluvias anuales, mensuales, diarias y antecedentes. Una vez recopilados los datos de deslizamientos y precipitaciones, se obtuvieron correlaciones estadísticas lluvias - niveles freáticos - deslizamientos, seleccionando los indicadores de precipitación más convenientes. Los resultados, indican que los mejores indicadores son los de lluvias antecedentes de varios días (30 días y suavización exponencial: E90 y E95), observándose un desfase de más o menos un mes entre las lluvias y los deslizamiento ocurridos en la zona. Además, se obtuvieron valores críticos de niveles freáticos (1 m, medido desde el contacto entre las unidades permeables superiores y las unidades impermeables inferiores: niveles freáticos “colgados”) y de precipitación (E90 = 79.9 mm; E95 = 122.5 mm y P30 = 175.4 mm), con los cuales la situación de estabilidad del área puede considerarse como crítica; también se definieron umbrales en función de las lluvias diarias, obteniendo las siguientes ecuaciones: E90 = 80 - 8P1; E95 = 120 - 12P1; P30 = 175 - 17.5P1. Es importante destacar que se determinó un desfase de más o menos 15 días entre las lluvias y los niveles freáticos críticos, obtenidos con base en lecturas piezométricas. Como paso último del trabajo y con base en los análisis de precipitaciones, en las correlaciones lluvias - niveles freáticos - deslizamientos y en las características geotécnicas predominantes en la zona de estudio, se efectuó una zonificación geotécnica en el área, utilizando el método del talud infinito y con la ayuda de los SIG (Sistemas de Información Geográfica). Los resultados de la zonificación geotécnica se presentan en un plano, en el cual se definió el Barrio Estrada como la zona más crítica del área estudiada. Como recomendaciones más importantes se propone el diseño e implementación de sistemas de alerta en el área, como estrategia de prevención desastres; las restricciones en el uso del suelo en ciertos sitios críticos y la construcción de algunas obras de estabilidad de taludes y manejo de aguas lluvias / Abstract: The job carried out intends to define critical values of rainfall, with which itself unlike the erosive activity in the zone of study. Additionally, with the aid of the geological and geotechnical aspects investigated and analyzed, is proposed a geotechnical zonation in the area investigated. The “Comuna Two” is located to the northwest of the city of Manizales. It has an area of 57.5 hectares. It is composed by the neighborhoods “Asís”, “Avanzada”, “San Ignacio”, “Galán” y “Estrada”. For the development of the study, were analyzed initially and of very general way geological, geomorphological and morphological aspects, as well as themes related to the use of the soil, the urban aspects and the social - economy aspects of the area. Subsequently, the spatial variation of the predominant superficial formations was determined and characterize and the behavior of the subterranean and superficial flows of water was characterizing themd, incidents negatively in the instability of the area. In a subsequent phase, a study was performed detailed of the landslides occurred (analysis of stability and mechanisms of fault), including the historic summary of the same since 1.960 until 1.998. Parallel, the registrations were analyzed of rainfall since the year from 1.956 until the year of 1.997 in the city of Manizales, studying the behavior of the preceding, daily, monthly, and annual rains. Once summary the data of landslides and rainfall, statistical correlation were obtained rains - phreatic levels - landslides, selecting the rainfall index more convenient. The results, indicate that the better index are the of preceding rains of various days (30 days and exponential: E90 and E95), being observed a desfase of nearly a month among the rains and the landslide occurred in the zone. Besides, critical values of phreatic levels were obtained (1 m, measured since the contact among the units permeables upper and the lower impermeable units: perched phreatic levels) and of rainfall (E90 = 79.9 mm; E95 = 122.5 mm and P30 = 175.4 mm), with which the situation of stability of the area can be considered like criticism; also thresholds were defined in function of the daily rains, obtaining the following equations: E90 = 80 - 8P1; E95 = 120 - 12P1; P30 = 175 - 17.5P1. It is important to emphasize that was determined a time lag of more or less 15 days among the rains and the phreatic levels critics, obtained based on readings piezometrics readings. As last step of the job and based on the analyses of rainfall, in the correlation rains - phreatic levels - landslides and in the predominant geotechnical characteristics in the zone of study, was performed a geotechnical zonation ground in the area, utilizing the method of the infinite slope and with the aid of the SIG (Geographical Systems of Information). The results of the geotechnical zonation are presented in a plan, in which the was defined the neighborhood Estrada as the zone more criticism of the area studied. As more important recommendations the design is proposed and implementation of systems of alert in the area, as disasters prevention strategy; the restrictions in the use of the soil in certain critical places and the construction of some slopes stability works and rains water management.
Manual de procedimientos y etapas de investigación en un estudio de geotecnia vial.
(2001) Quiceno Cortez, Juan Carlos
Para la construcción de una carretera nueva es necesaria la realización previa de algunos estudios que nos permitan determinar cuál de las alternativas propuestas para el trazado de la vía es la más conveniente atendiendo a los requerimientos ambientales, geológicos y geotécnicos de cada una de ellas. La metodología para realizar los Estudios de Impacto Ambiental actualmente se encuentra bien definida, cosa que en es pasado no se tenía clara o se presentaban sólo para cumplir con un requisito y no con un estudio serio que cuantifique cada uno de los impactos generados en el medio ambiente teniendo en cuenta los factores que lo componen. Además la parte geológica y geotécnica requieren de tener disponible gran cantidad de información existente sobre temas tales como topografía, hidrología, geología, geotecnía, clima, etc., de las áreas de influencia de las alternativas de diseño, y con base en éstas definir la realización de estudios en más detalle dependiendo de la fase del proyecto, tanto con reconocimientos de campo como con la toma de ensayos de campo y muestras para realizar ensayos de laboratorio que nos permitan identificar las calidades de los materiales, así como definir las zonas de inestabilidad o potencialmente inestables. Uno de los puntos que hacen crítica la construcción de las vías es la presencia de zonas inestables o potencialmente inestables, que si no son detectadas en las primeras fases del proyecto para poder ser tratadas adecuadamente ocasionarán retrasos en la construcción de la obra y por ende sobrecostos innecesarios. Cuando los estudios geológicos y geotécnicos no son realizados o no en la profundidad necesaria se generarán durante la etapa de construcción y de operación de la vía mantenimientos y costos elevados los cuales pueden llevar incluidos pérdidas humanas / Abstract: For the construction of a new highway it is necessary the previous realization of some studies that you/they allow us to determine which of the alternatives proposals for the layout of the road is the most convenient assisting to the environmental, geologic requirements and geotechniques of each one of them. The methodology to carry out the Studies of Environmental Impact at the moment is very defined, sew that in it is passed one didn't have white or they were only presented to fulfill a requirement and not with a serious study that quantifies each one of the impacts generated in the environment keeping in mind the factors that compose it. The geologic part and geotechnical also require of having available great quantity of existent information on such topics ace topography, hydrology, geology, geotechnical, climate, etc., of the areas of influence of the design alternativ+es, and with base in these to define the realization of studies in more detail depending on the phase of the project, so much with field recognitions as with the taking of field rehearsals and samples to carry out laboratory rehearsals that allow us to identify the qualities of the materials, as well as to define the areas of uncertainty or potentially unstable. One of the points that make critical the construction of the roads is the presence of unstable or potentially unstable areas that if they plows not detected in the first phases of the project to be able to be treated appropriately they will it causes delays in the construction of the work and for so much unnecessary sobrecostos. When the geologic studies and geotechniques are not carried out or not in the necessary depth they will be generated during the construction stage and of operation of the road maintenances and high costs which can take included human losses.
Estudio de la vulnerabilidad sísmica del tanque 23 perteneciente al sistema de distribución de la red de acueducto de la ciudad de Manizales
(2001) Amariles Gómez, Jorge Mario; Mejía Restrepo, Efraín (Thesis advisor)
El presente trabajo de grado tiene como finalidad diagnosticar el comportamiento estructural del tanque 23 perteneciente al sistema de distribución en la ciudad de Manizales, ante las solicitaciones equivalentes prescritas en la NSR-98 para estructuras nuevas. Para tal fin fue necesario realizar una evaluación cualitativa del estado actual de la estructura, así como el estudio de los planos y la información existente para determinar las propiedades mecánicas de los materiales, y así poder estimar la resistencia efectiva de cada uno de los elementos estructurales. Posteriormente se calcularon los índices de sobreesfuerzo individual y general de la estructura, y con base en estos se concluyo que la vulnerabilidad de esta es 1/3.81, lo que indica que la estructura tiene un 26% de la resistencia que debería tener si hubiese sido diseñada y construida según las exigencias de la NSR-98.
Fundamentos teóricos para programar el análisis de estructuras curvas planas o espaciales
(2001) Osorio García, John Jairo; González, Carlos Alonso (Thesis advisor)
En nuestro medio el uso de elementos estructurales con forma circular no ha sido popular, dada la alta complejidad matemática para su definición y análisis para la obtención de esfuerzos que permitan su diseño estructural. Con este trabajo se aspira a mostrar el fundamento teórico desarrollado por diferentes investigadores y a analizar un programa de computador desarrollado por V Haktanir y E Kiral en la Universidad de Çukurova, Adana Turquia, con el objeto de dotar al ingeniero de un instrumento capaz de resolver la complejidad del tema de las estructuras curvas y que le permita su diseño de manera eficaz y confiable. El programa se orienta a analizar cualquier tipo de elemento estructural de eje curvo con ubicación en un plano o espacial, con desarrollo helicoidal, que puede ser sometido a cargas o momentos externos puntuales o continuos en cualquier dirección y en condiciones de apoyo puntual rígido o apoyos continuos elásticos, también en cualquier dirección. Se presenta el código fuente de un programa desarrollado en lenguaje fortran y se describe su funcionamiento. Se presentan algunos ejemplos de aplicación. Se incluye un disco compacto con los programas y ejemplos desarrollados / Abstract: In our means the use of structural elements with circular form has not been popular, given to the high mathematical complexity for its definition and analysis for the obtaining of stresses that allow their structural design. With this work it is inhaled to show the theoretical basis developed by different investigators and to analyze a program of computer developed by V Haktanir and E Kiral in the University of Çukurova, Adana Turkey, with the intention of equipping the engineer with an instrument able to solve the complexity of the curved structures and that allows its design in a effective and reliable way. The program is aimed to analyze any type of structural element of curved axis with location in a plane or with helicoidal development, that can be put under precise or continuous loads or moments in any direction and conditions of rigid or elastic continuous supports. It presents the source code of a program developed in Fortran language and its operation is detailed. Some examples of application appear. A CD is included with the programs and developed examples.
Estudio de la intersección de acceso al barrio La Enea de la ciudad de Manizales.
(2001) Granada Gómez, Hernando; Henao Burgos, Armando; García Patiño, Sergio (Thesis advisor)
Con el presente trabajo final del Programa de Especialización en Vías y Transporte, se pretende: Analizar la Intersección de Acceso al Barrio la Enea de la Ciudad de Manizales. Aplicar los conocimientos adquiridos sobre ingeniería de tránsito durante el desarrollo del Postgrado, teniendo en cuenta las técnicas relativas al diseño de intersecciones. Analizar si es factible hacer el proyecto desde el punto de vista económico y ambiental, para poder escoger la mejor alternativa, que brinde el mayor beneficio posible a los usuarios. Los objetivos del estudio se determinan por la necesidad de hacer un proyecto de mejoramiento de la Intersección con base en los datos obtenidos a través del patrón de tránsito y con el fin de disminuir la accidentalidad que se presenta en dicha intersección y aumentar el nivel de servicio de la vía.

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