Scielo RSS <![CDATA[Obras y proyectos]]> http://www.scielo.cl/rss.php?pid=0718-281320180002&lang=es vol. num. 24 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.cl/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.cl <![CDATA[Modelación de la interacción entre acero y hormigón usando el método de los elementos finitos extendidos]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200006&lng=es&nrm=iso&tlng=es The extended finite element method (X-FEM) is used as an alternative for the modelling of the bond behaviour between reinforcement and the surrounding concrete in reinforced concrete structures, through either reinforcing bars, fibres or others. The interface of composite materials introduces a discontinuity and, therefore, can be numerically modelled using X-FEM. This method is capable to model discontinuities without modifying the discretization by the addition of new degrees of freedom to the standard finite element approximation. Bond elements (or cohesive elements) are presented in order to be compared with the proposed alternative. The results obtained are also compared to reference solutions, showing a good agreement.<hr/>El método de los elementos finitos extendidos (X-FEM) se emplea como alternativa para la modelación de la unión entre el refuerzo y el hormigón circundante en estructuras de hormigón reforzado, ya sea a través de barras de refuerzo, fibras u otros. La interfaz de los materiales compuestos introduce una discontinuidad, y por lo tanto puede ser modelada numéricamente a través de X-FEM. Este método es capaz de modelar discontinuidades sin modificar la discretización mediante la adición de nuevos grados de libertad a la aproximación estándar de elementos finitos. Se presentan los elementos de unión (o cohesivos) para ser comparados con la alternativa propuesta. Los resultados se comparan también con soluciones de referencia, mostrando una buena correspondencia. <![CDATA[Evaluación técnica de albañilería de bloques con adiciones puzolánicas]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200013&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se efectúan ensayos de resistencia mecánica a diversas probetas de albañilería de bloques de hormigón, reemplazando cemento Portland por puzolanas disponibles en la región de Antofagasta, Chile (ceniza volante, ceniza volcánica y polvo del desierto). Para caracterizar la resistencia de la albañilería, se ensayan a compresión bloques individuales, prismas y muretes, fabricados con hormigón con distintas combinaciones conglomerantes del tipo cemento-puzolana; las resistencias obtenidas se comparan con una mezcla patrón con 100% de cemento. Los resultados indican que es factible reemplazar un porcentaje de cemento Portland por puzolanas, obteniéndose resistencias muy similares, contribuyendo con ello a reducir costos de construcción y disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero que se generan en la calcinación de la materia prima. Se pretende también realzar la importancia de la albañilería de bloques de hormigón en la edificación de viviendas de bajo costo y amigables con el ambiente.<hr/>Tests are carried out on various specimens of concrete block masonry, replacing Portland cement with pozzolans available in the region of Antofagasta, Chile (fly ash, volcanic ash and desert dust). To characterize the strength of the masonry, individual blocks, prisms and small walls are tested, made of concrete with different binder combinations «cement-pozzolan»; the obtained resistances are compared with standard mixture (100% cement). The results indicate that it is feasible to replace a percentage of Portland cement with pozzolans, obtaining very similar resistance, contributing to reduce construction costs and also, contributing to the environment by reducing cement demand and thereby reducing emissions of greenhouse gases that are generated in the calcination of the raw material. It is also pretension to enhance the importance of the masonry of concrete blocks in the construction of low-cost housing (economic and ecological). <![CDATA[Uso de agua de rechazo de plantas depuradoras en la fabricación de hormigones]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200021&lng=es&nrm=iso&tlng=es La Región de Atacama presenta ciclos de escasez hídrica que afectan tanto a la población como a los sectores productivos, los que demandan ingentes cantidades de agua potable para su desarrollo. Con el propósito de disminuir la presión sobre el recurso hídrico, se incentiva al ahorro del agua potable y/o la reutilización de aguas grises domiciliarias y aguas industriales. En este contexto, la utilización de agua de rechazo proveniente de los procesos de purificación de agua salobre, se presenta como una buena alternativa al agua potable en la fabricación de morteros y hormigones. El presente estudio evalúa el comportamiento mecánico del hormigón conteniendo agua de rechazo generada en los procesos de depuración por osmosis inversa e intercambio iónico. Para ello, se caracterizaron 4 tipos de agua: agua potable (control), agua de rechazo del proceso de osmosis inversa utilizado en la producción de agua purificada para la bebida; agua de rechazo tanto del proceso de intercambio iónico como del proceso de osmosis inversa, ambos del Hospital Regional de Copiapó, Atacama, Chile. Posteriormente, se fabricaron diferentes muestras de hormigón conteniendo los 4 tipos de agua y se evaluó su resistencia a la compresión a las edades de 7 y 28 días. Los resultados mostraron que, en todos los casos, los hormigones fabricados con agua de rechazo alcanzaron mayores resistencias a la compresión que la muestra control. De los resultados del estudio, se puede concluir que el uso de agua de rechazo en la fabricación de hormigones, puede ser una conveniente alternativa para la construcción en zonas áridas.<hr/>The Atacama Region presents cycles of water scarcity that affect both the population and the productive sectors, which demand huge amounts of drinking water for its development. In order to reduce the pressure on the water resource, it encourages the saving of drinking water and/or the reuse of sewage and industrial waters. In this context, the use of waste water from the brackish water purification processes is a good alternative to drinking water in the manufacture of mortars and concretes. The present study evaluates the mechanical behaviour of the concrete containing waste water generated in the processes of reverse osmosis and ion exchange. To do this, four types of water were characterized: drinking water (control), reverse osmosis waste water process used in the production of purified drinking water; waste water of both the ion exchange process and the reverse osmosis process, both from the Regional Hospital of Copiapó, Atacama, Chile. Subsequently, different samples of concrete containing the 4 types of water were manufactured and their resistance to compression at the ages of 7 and 28 days was evaluated. The results showed that in all cases, the concrete made with waste water, reached higher resistance to compression than the control sample. From this study, it can be concluded that the use of waste water in the manufacture of concrete, can be a convenient alternative for the construction in arid zones. <![CDATA[Metodología de toma de decisiones para la selección de subcontratos en la industria de la construcción]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200028&lng=es&nrm=iso&tlng=es Una selección de subcontratistas errónea en la industria de la construcción causa problemas críticos como: retrasos en los proyectos, calidad deficiente de los trabajos y costos adicionales. Este trabajo entrega una herramienta para la selección de subcontratos, ésta se traduce en una metodología de toma de decisiones para seleccionar el subcontrato más adecuado para cada proyecto. Para lograr el objetivo, primero se determinan las prácticas actuales de subcontratación a través de una encuesta que fue contestada por cincuenta empresas del rubro. Posteriormente, se analizan dos métodos de toma de decisiones (WRC y CBA) en una simulación de toma de decisiones que fue realizada a diez empresas del rubro de forma presencial. Los resultados fueron concluyentes, en doce de las quince simulaciones el método WRC destacó al contrastarse con el método CBA, por lo cual se define al método WRC como el más adecuado para este tipo de selección. Finalmente, se presenta la metodología de toma de decisiones como una herramienta de optimización del proceso de selección de subcontratistas, en ésta se incluyen aspectos como: recomendaciones antes del proceso de selección y la estructura en detalle para desarrollar correctamente el método WRC.<hr/>A poor selection of subcontractors in the construction industry causes critical problems such as: delays in projects, poor quality of work and additional costs. This paper provides a tool for selection of subcontracts, which translates into a decision-making methodology to select the most suitable subcontract for each project. To achieve this objective, first the current subcontracting practices are determined through a survey that was answered by fifty companies of the sector. Subsequently, the decisionmaking methods (WRC and CBA) are analyzed in a decision-making simulation that was carried out to ten companies in the field. The results were conclusive, in twelve of the fifteen simulations, WRC method highlighted when contrasting with the CBA method, so the WRC method is defined as the most appropriate for this type of selection. Finally, the decision-making methodology is presented as an optimization tool for the selection process of subcontractors, which includes aspects such as: recommendations before the selection process and structure in detail to correctly develop the WRC method. <![CDATA[Estudio de la respuesta estática y sísmica de un muro de suelo reforzado con geomalla como estribo de puente en Concepción]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200041&lng=es&nrm=iso&tlng=es The 27th February 2010 earthquake in central and south of Chile was a very strong test for recently constructed geosynthetics reinforced soil wall solutions as bridge abutments. This 8.8 moment magnitude subduction earthquake caused severe damage to several traditional reinforced concrete walls for bridge abutments. However, no significant damage was found in relatively new geosynthetics reinforced solutions. For that reason, it is important to review the design and construction employed in these projects. To this end, a representative case located close to the epicentre is described and studied. Moreover, information is provided regarding the foundation soils, design and construction sequence of the geosynthetics reinforcement used for bridge abutments. The foundation soils were poor, corresponding mainly to marine and fluvial deposits close to the stream and mouth of the Andalién River. The analysis covers the verification of static and seismic external and internal stability. In addition, global static and seismic analyses are carried out. The methods used for the analyses are limit equilibrium and pseudo-static following recommendations of the FHWA. Results show that the design was adequate to cope with such a strong seismic event in terms of external and internal stability. Nevertheless, it was found that the inclusion of piles prevented a global seismic failure of the geogrid reinforced soil walls as bridge abutment. Final comments and remarks are presented related to design and construction which may explain the favourable performance of geosynthetics reinforced structures under this strong subduction earthquake.<hr/>El terremoto del 27 de febrero 2010 en Chile central y sur fue una prueba muy intensa para las soluciones con muro de suelo reforzado recientemente construidas como estribos de puente. Este terremoto de subducción de magnitud momento 8.8 causó graves daños a varios muros de hormigón armado tradicionales para estribos de puentes. Sin embargo, no se registró mayor daño en soluciones relativamente nuevas y reforzadas con geosintéticos. Por esta razón, es importante revisar el diseño y construcción empleada en estos proyectos. Para este fin, se describe y estudia un caso representativo ubicado próximo al epicentro. Además, se entrega información sobre los suelos de fundación, diseño y secuencia constructiva de los refuerzos de geosintéticos usados en los estribos de puente. Los suelos de fundación eran desfavorables, correspondiendo principalmente a depósitos fluviales y marinos próximos al cauce y desembocadura del río Andalién. El análisis incluye la verificación de la estabilidad estática y sísmica, tanto externa como interna. También se realizan análisis de estabilidad global estática y sísmica. Los métodos usados en los análisis son equilibrio límite y pseudo estático según las recomendaciones de FHWA. Resultados muestran que el diseño fue adecuado para soportar un evento sísmico tan fuerte en términos de estabilidad interna y externa. No obstante, se encontró que la presencia de pilotes prevenía una falla sísmica global del muro de suelo reforzado con geomallas como estribo de puente. Se realizan comentarios y observaciones finales relacionados con el diseño y construcción que podrían explicar la respuesta favorable de las estructuras reforzadas con geosintéticos sometidas a este fuerte terremoto de subducción. <![CDATA[Estudio experimental del efecto de la excitación basal y grado de saturación en las presiones de poros bajo una presa de tierra]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200053&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se investiga la variación de las presiones de poros y el grado de saturación en régimen transiente bajo una presa de tierra cuando dicha estructura es sometida a excitaciones dinámicas basales. Se construye un modelo físico en el laboratorio de una presa de tierra a escala reducida (1:200). Se utilizan rangos de frecuencias de 3 a 10 Hz, dirección vertical y horizontal, y funciones seno, coseno y triangulares para representar la excitación dinámica basal de la estructura. El control del proceso experimental es llevado a cabo con el registro continuo de las presiones de poros, junto con un balance hídrico general que permite controlar tanto la capacidad de infiltración del sistema como el almacenamiento interno de agua y caudal de salida. Se obtienen resultados de presión de poros que reflejan la magnitud de la oscilación piezométrica. Se encontró que las presiones de poros presentan mayores valores para un alto grado de saturación del medio y para bajas frecuencias de excitación. Además, se asocian cambios permanentes de la presión de poros debido a sobrecargas y succiones producidas en la interfaz presa-suelo de fundación, como consecuencia de las excitaciones basales impuestas.<hr/>The pore pressure variation and the degree of saturation in a transient regime under an earth dam structure containing liquid are investigated, when subjected to basal dynamic excitations. A scaled physical model (1:200) of an earth dam is built. Frequency ranges between 3 and 10 Hz, in the vertical and the horizontal direction are used. Sine, cosine and triangular functions are used to represent the basal excitation of the structure. The experimental control process is carried out with the continuous measurement of the pore pressure along with a general hydrological balance, which allows controlling not only the infiltration capacity of the system but also the internal storage of water and effluent flow. Results of pore pressure represent piezometric level magnitudes. It was found that larger pore pressure values occur with the increase of the medium degree of saturation and low excitation frequencies. Also permanent changes in pore pressure due to surcharges and suction produced in the dam-foundation soil interface are observed, as a consequence of the imposed ground excitations. <![CDATA[Análisis del flujo transiente usando el método de las características con esquema de interpolación de cinco puntos]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200062&lng=es&nrm=iso&tlng=es An original 2nd-order Method of Characteristics (MOC) which it works with a five-point interpolating scheme valid for solving the hyperbolic and quasilinear partial differential equations that describe the transient flow phenomenon in pipelines is shown. The results obtained by both MOC 2nd-order and exact solution (MOC 1st-order) are compared. It is shown that MOC 2nd-order allows obtain near-to-exact results within a wide range of Courant numbers.<hr/>Se muestra una versión original del Método de las Características (MC) de 2do orden que trabaja con un esquema de interpolación de cinco puntos, válido para resolver las ecuaciones diferenciales parciales hiperbólicas y cuasi-lineales que describen el fenómeno del flujo transiente en redes de tuberías. Se comparan los resultados obtenidos por el MC 2do orden y la solución exacta (MC 1er orden). Se demuestra que el MC 2do orden permite obtener resultados cercanos a los exactos dentro de una amplia gama de números de Courant. <![CDATA[Determinación de un régimen de caudal ambiental para el río Ñuble considerando actividades recreacionales y requerimientos de hábitat de peces]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132018000200071&lng=es&nrm=iso&tlng=es El desarrollo hidroenergético genera modificaciones a los patrones hidrológicos en ríos, alterando los ecosistemas acuáticos y el desarrollo de actividades que regularmente ahí se desarrollan. Para evitar alteraciones sobre estos, resulta necesario mantener un caudal mínimo (caudal ecológico), sin embargo, además es necesario minimizar los efectos en el funcionamiento natural del río, sus servicios eco-sistémicos y las actividades que ahí se practican. Sobre esta base se define el caudal ambiental, el cual incorpora aspectos morfológicos y de uso antrópico. En este estudio se analiza y calcula el régimen de caudal ambiental para un tramo del río Ñuble considerando aspectos como hidrología y biota, pero también incluyendo en el análisis los usos antrópicos que tradicionalmente se realizan (rafting y kayak). Para calcular el régimen de caudal ambiental se siguieron los lineamientos establecidos en SEA (2016). Se analizaron las componentes de ecología (fauna) y usos antrópicos (actividades recreacionales) mediante el software CASIMIR, utilizando información publicada en el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA) y obtenida de entrevistas con los usuarios del río. Como resultado se obtuvo que siguiendo sólo las recomendaciones de SEA (2016) se verán alteradas las actividades recreacionales tradicionalmente realizadas en el río. Por otra parte, si se incluye y cuantifica la necesidad de caudales para el turismo, el caudal ambiental en verano debe ser superior al caudal estimado considerando sólo regulaciones de carácter hidrológico y de funcionalidad de la fauna íctica presente en el río.<hr/>Hydropower development causes modifications in hydrological patterns in rivers, altering aquatic ecosystems and the activities that are typically carried out there. To avoid direct alterations to rivers, it is necessary to maintain a minimum flow (ecological flow); however, it is also necessary to minimize effects on the natural functioning of the river, its ecosystem services and the activities that are engaged in there. The environmental flow, which incorporates morphological and human-use aspects, is defined based on this foundation. In this study, the environmental flow for a section of the Ñuble River is analysed and calculated, not only considering aspects such as hydrology and biota, but also including human activities that have traditionally taken place there (rafting and kayaking). SEA (2016) was used to calculate the environmental flow regime. Ecological and human components were analysed with CASIMIR software using information published in the SEA and obtained through interviews with river users. As a result, it was found that by following only the recommendations of SEA (2016), activities traditionally carried out in the river (tourism) will be altered. In addition, if the need for flows for tourism is included and quantified, the environmental flow should be greater than the flow estimated considering only regulations regarding hydrology and the functioning of the ichthyofauna present in the river.