DESCRIPCION DEL GRUPO

El Grupo de Investigación en Estructuras y Geotecnia de la Universidad del Norte (GIEG) desarrolla proyectos de investigación fundamental, investigación aplicada y transferencia de tecnología en temas relacionados con el comportamiento de materiales estructurales, materiales geológicos y materiales orgánicos. El grupo adelanta sus actividades en el marco de líneas estratégicas de investigación sobre comportamiento de suelos, rocas, concreto y tejidos orgánicos; evaluación de riesgos naturales; análisis dinámico de estructuras y procesos constructivos para obras civiles. El grupo está compuesto por investigadores especializados en diferentes disciplinas asociadas con la ingeniería civil (ingeniería estructural, geotecnia, biomecánica, ingeniería sísmica), apoyado por un excelente grupo de estudiantes de maestría y pregrado.



LINEAS DE INVESTIGACION


1.- Análisis y Caracterización de Suelos

2.- Biomecánica y biomateriales

3.- Dinámica Estructural

4.- Ingeniería Sísmica

5.- Materiales de Construcción

6.- Métodos Numéricos

7.- Sistemas de Control de Estructuras





FECHAS Y DATOS IMPORTANTES




  • 8 de octubre de 2014: Se recomienda escribir propuestas para las futuras convocatorias internas de la Universidad: igualmente, éstas propuesdas deben ser ajustadas y preparadas para ser presentadas en las convocatorias afines de COLCIENCIAS. Se le recomienda a todos los miembros estar atentos de las fechas en la página web de COLCIENCIAS y las fichas de convocatorias de la DIP: www.colciencias.gov.co.



              CONCURSOS


  • Convocatoria Fulbright para Maestrías y Doctorados en EU:

Algunas de particular interés:
Beca Cerrejón para la Guajira!
  • Convocatorias permanentes de la Fundación Carolina para patrocinio de investigación:
  • Convocatorias permanentes del Banco de la República para patrocino de la investigación:
Banco de la República (investigación)
          
            


CONFERENCIAS, SEMINARIOS y SIMPOSIOS


  • Próximos eventos: 
    • Modelación, Análisis y Diseño Estructural a través de SAP2000, nivel I (básico)
    • Modelación, Análisis y Diseño Estructural a través de SAP2000, nivel II (avanzado)




BECAS Y CONVOCATORIAS PARA ESTUDIOS EN EL EXTERIOR

  • Becas para estudios de postgrado en España

             



INVESTIGADORES, ESTUDIANTES Y COLABORADORES





Investigadores:

Andrés Guzmán, I.C., M.I.C., Dr. Ing.
Ingeniero Civil, Universidad Nacional de Colombia; Magíster en Ingeniería Civil, Universidad de los Andes; Doctor en Ingeniería, Universidad de los Andes. Profesor de tiempo completo en la Universidad del Norte.

Carlos Arteta, I.C., M.Eng.
Ingeniero Civil, Universidad del Norte; Master of Engineering, University of California-Berkeley. Profesor de tiempo completo en la Universidad del Norte. Director del Grupo de Investigación en Estructuras y Geotecnia (GIEG) de la Universidad del Norte. Director de la Maestría en Ingeniería Civil de la Universidad del Norte.

Margareth Dugarte, I.C., Ph.D.
Ingeniero Civil, Universidad del Norte; Doctor en Ingeniería, Universidad del Sur de la Florida. Profesor de tiempo completo en la Universidad del Norte.

Vicente Mercado, I.C., Ph.D.
Ingeniero Civil, Universidad del Norte; Doctor en Ingeniería, Instituto Politécnico Rensselaer. Profesor de tiempo completo en la Universidad del Norte.

José Guardo Polo, I.C., M.I.C.
Ingeniero Civil, Universidad de Cartagena; Especialista en Gerencia y Control de la Construcción, Universidad del Norte; Especialista en Vías Terrestres, Universidad del Cauca; Magíster en Vías Terrestres, Universidad del Cauca. Profesor de tiempo completo en la Universidad del Norte.

Pedro Theran, I.C. Esp. Estructuras
Ingeniero Civil, Corporación Universitaria de la Costa; Especialista en Análisis de Estructuras y Diseño de Estructuras de Hormigón, Universidad del Norte. Profesor de tiempo completo en la Universidad del Norte.

Garis Coronell, I.C., M.I.C.
Ingeniera Civil, Universidad del Norte; Especialista en Análisis y gestión ambiental.  Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en vías y transportes, Universidad del Norte. 


Estudiantes y colaboradores:

Osvaldo Guzmán, Magíster en I.C. - Estructuras
Jose Luis Ahumada, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Walter Tovar, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Guillermo Chica, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Diego Pereira, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Yoleimy Ávila, Magíster en  I.C. - Ambiental
Andrés Palmieri, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Andrés Galán, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Willian Gómez, Estudiante Maestría I.C. - Estructuras
Cindy Elles, Ing. Química - Ambiental
Jorge Archbold, I.C.
Semillero de investigación 2013-2014



HORARIOS DISPONIBLES PARA REUNIONES

En el siguiente vínculo se presenta la disponibilidad tanto de profesores como de alumnos que se han recibido hasta la fecha con el fin de realizar las reuniones del Grupo y las capacitaciones:

(pendiente)





 
 

PROYECTOS ACTUALES

  • Formulación de un software que evalúe cargas estáticas de viento con base en el reglamento colombiano de construcción sismo resistente NSR-10, códigos y normas internacionales con capacidad de realizar análisis dinámico
Tesis de maestría
Director: Andrés Guzmán
Estudiante: Andrés Galán-Jesús Román (Jóvenes investigadores de Colciencias), Semillero de investigación
Línea de Investigación asociada: Dinámica estructural
Empresa patrocinante: Ninguna

DescripciónLos efectos de cargas dinámicas en las estructuras no deben ser minimizados, debido a que existe evidencia de las graves consecuencias que puede ocasionar en estas, principalmente en aquellas consideradas como flexibles, tal es el caso de torres, chimeneas, edificios altos, bodegas, puentes colgantes, cubiertas soportadas por cables, tuberías, líneas de transmisión, etc. 
Se ha observado que la variación de la velocidad del viento ocurre dentro de un amplio intervalo de escalas de tiempo, el cual varía de años a unos cuentos segundos; y que la variación es altamente irregular y compleja, con características aleatorias. Los ingenieros e investigadores han tratado de representarla por una velocidad media y otra fluctuante, capaz de ocasionar que la respuesta de la estructura sea dinámica [8].
La acción dinámica es uno de los efectos más importantes que el viento ejerce sobre las estructuras. Asumir una carga de naturaleza Dinámica y probabilística como si fuera una carga estática es un análisis muy simplificado. Si aceptamos este tipo de análisis lo más conveniente es hacerlo de la manera correcta tal como lo indica el procedimiento que explica la Norma NSR-10.
El software a desarrollar presentará la opción de realizar un análisis dinámico bajo cualquier método aceptado en la literatura internacional. El método a escoger se determinará durante el estudio de postgrado, cuando ya se tengan las bases para juzgar el procedimiento que mejor represente un análisis dinámico.

  • Viabilidad técnica y económica del concreto de azufre como material de construcción en obras de infraestructura en el Departamento del Atlántico
Tesis de maestría
Director: Andrés Guzmán
Estudiante: Antonio Arraut, Carlos Álvarez
Línea de Investigación asociada: Materiales de construcción
Empresa patrocinante: Ninguna

Descripción: Demostrar la posibilidad de utilizar concreto de azufre en obras de infraestructura y como alternativa económica ante otros materiales. Mostrar las capacidades técnicas de durabilidad y resistencia de este material frente a los concretos convencionales.
  • Técnica de Autoconstrucción a través del uso de botellas PET
Proyecto de voluntariado social - Investigación
Director: Andrés Guzmán
Estudiantes involucrados: Guillermo Chica (joven investigador de Colciencias)
Línea de Investigación asociada: Materiales de construcción
Empresas patrocinantes: Argos





Descripción: Existe una necesidad habitacional reinante en la Región Caribe debido a los estragos causados por la emergencia invernal. El empleo de botellas fabricadas de PET en reemplazo de ladrillos de arcilla, beneficiaría en gran medida la construcción de elementos estructurales como muros, columnas y vigas con fines de establecimiento de viviendas.



PROYECTOS ANTERIORES

  • Reducción de la contaminación ambiental generada por lodos provenientes de PTAP aprovechándolos en la elaboración de morteros y concretos para construcciones civiles
Tesis de maestría
Director: Andrés Guzmán, Amner Muñoz
Estudiante: Yoleimy Ávila (Jóven investigador de Colciencias), Jaime Álvarez Noriega - Laura Camargo Cormane
Línea de Investigación asociada: Materiales de construcción
Empresa patrocinante: Confidencial

Descripción: En el departamento del Atlántico la gran mayoría de los municipios captan aguas superficiales para abastecer sus sistemas de potabilización de aguas para consumo humano. El cuerpo de agua más utilizado para estos fines en nuestro departamento, es el Rio Magdalena. 

La experiencia nos enseña que en las Plantas de Tratamiento de Agua Potable (PTAP) se genera una gran cantidad de lodos en los procesos de coagulación-floculación y sedimentación, cantidad ésta que de acuerdo a la literatura existente es del 5% del volumen de agua tratada. Para desarrollar la presente investigación se tomaron los lodos provenientes del sistema de acueducto del municipio de Malambo, Planta El Tesoro, en la cual se trata un caudal de 300 L/s de agua cruda (19440 m3/año) captados en el Rio Magdalena. Los lodos generados en esa PTAP presentan una densidad de 1,033 g/L [9,999x10-4 g/cm3] y contienen básicamente elementos metálicos y coliformes, situación que ha sido verificada mediante un estudio de caracterización. El estudio, como se presenta en el cuerpo de este documento, indica que parámetros como el Potasio, el Hierro y el Plomo, contenidos en los lodos se presentan en cantidades que no superan los valores permisibles establecidos por el artículo 74 del Decreto 1594 de 1984 (Usos del Agua y Vertimientos Líquidos); mientras que parámetros como el Cromo, el Cobre y el Níquel, cumplen con los valores permisibles fijados en el citado artículo. De acuerdo al mismo estudio, los coliformes se encuentran presentes en cantidades considerables que superan el criterio de permisividad fijado por el referido decreto.

A ciencia cierta, no existe en el Departamento del Atlántico estadística alguna que revele o informe sobre el volumen de este tipo de lodos que son producidos en las distintas PTAP que se abastecen del Rio Magdalena; y lo que es peor aún, es que los lodos no reciben ningún tipo de tratamiento sino que por el contrario son vertidos directamente a la fuente de abastecimiento, a otra fuente superficial o en algunos casos son dispuestos en áreas de terreno a cielo abierto sin ningún tipo de control ambiental. Independiente de si las características de los lodos cumplen o no con el Decreto 1594 de 1984, su vertimiento directo a la fuente receptora, , la cual en este caso es la ciénaga grande de Malambo, representa un efecto contaminante sobre ésta, toda vez que de una u otra manera recibe carga contaminante con efecto acumulativo. En ese sentido, la presente investigación busca determinar la carga contaminante representada en los elementos metálicos y coliformes contenidos en los lodos bajo estudio, pero además, pretende darles una aplicación en la elaboración de morteros y concretos, con lo cual se contribuye a darle una solución al problema de manejo de los lodos, pues éstos son vertidos directamente sin ningún tipo de tratamiento a la ciénaga grande de Malambo generándole contaminación. Los lodos subproducto de PTAP al ser utilizados en la elaboración de morteros y concretos no llegarían a contaminar el cuerpo receptor, y además, se contribuye directamente con la descontaminación del río Magdalena.

  • Propiedades Mecánicas de Concretos de Alta Resistencia en el Caribe Colombiano

Tesis de maestría-investigación (Jóven Investigador COLCIENCIAS)
Director: Andrés Guzmán
Estudiante: Adriana Mattos
Línea de Investigación asociada: Materiales de construcción
Empresa patrocinante: Argos

Descripción: Los requerimientos del sector constructivo de la Región Caribe de Colombia para la estructuración de edificios de gran altura, hacen necesario el desarrollo productos de altas prestaciones por parte de las empresas productoras de concreto que permitan el diseño de edificaciones capaces de soportar grandes solicitaciones con elementos estructurales de dimensiones moderadas. 

Buscando promover la producción de concretos de alta resistencia en el Caribe colombiano (y en general en el país), con esta investigación se busca evaluar las características de los mejores materiales oriundos de la región norte de Colombia y desarrollar diseños de mezcla comerciables que permitan obtener concretos con resistencias en el rango de 8,000 psi a 12,000 psi [56 MPa a 84 MPa]. 

Teniendo en cuenta que los directos beneficiarios de las patentes de nuevos diseños de mezclas serían las empresas productoras de concreto, se hace necesario un aporte por parte de una de estas acerca de sus conocimientos y experiencia en desarrollo de mezclas de concreto, así mismo como en el suministro de materiales para las mezclas de concreto de acuerdo a las especificaciones del proyecto.

  • Comportamiento de secciones de acero  formado en frío tipo cajón cerrado a partir de perfiles secciones C.
Tesis de Maestría
Director: Andrés Guzmán
Estudiante: Wilson Reyes
Línea de Investigación asociada: Materiales de construcción
Empresa patrocinante: ACESCO

Descripción

ACESCO es una empresa colombiana con más de 40 años de existencia que se especializa en la producción y distribución de elementos de aceros planos. La empresa detectó que actualmente no se cuenta en el mundo con una reglamentación clara en cuanto a la separación entre soldaduras presentes en perfiles estructurales tipo cajón (sección transversal rectangular) construidos a partir de dos perfiles estructurales tipo “C”, en caso de no contar con una unión continua. En Colombia, se acostumbra por tradición el usar soldaduras cada 30 cm sin tener en cuenta especificaciones detalladas relacionadas con los materiales o las características de los perfiles utilizados.

En nuestro medio existe una demanda cada vez más grande del uso de perfiles formados en frío a partir de lámina delgada de acero. Los espesores de uso común varían desde 1.2 mm hasta 3.0 mm para aplicaciones como correas de cubierta, construcción de cerchas y pórticos. Estos perfiles usualmente vienen en secciones tipo C abierta las cuales son confrontadas boca a boca con la finalidad de conformar un cajón. Este acoplamiento se realiza con una soldadura insuficiente para garantizar un comportamiento en el cual no falle ninguno de los miembros de manera individual por la falta de una unión sólida entre las dos secciones “C”. 

 La fase experimental involucró la fabricación de especímenes de sección cajón con dimensiones de perfil C100x50x15 (altura x aleta x pestaña) de 900 mm de longitud que se ensayaron a compresión uniaxial céntrica en la máquina universal de ensayos del laboratorio de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Norte. La soldadura empleada fue del tipo E6011 con longitudes de cordón de 50 mm distanciados a 100, 300, 600 y 900 mm con el fin de evaluar su comportamiento.




Resultados e Impacto:

La resistencia a la compresión de secciones C (100x50x15) Sencilla y Cajón, para una calidad de acero ASTM A1008 – Grado 40, oscila entre 54.5 a 89.5 kN y 127 y 221  kN respectivamente, siendo el límite menor para espesores de 1.5 mm y el mayor para espesores de 2.0 mm.

La capacidad máxima a carga axial no se vio reducida por el incremento de la separación entre cordones de soldadura, para el rango tomado como estudio. Se propone como trabajo futuro la construcción de un marco de carga para mayor longitud de especímenes con el fin de evaluar mayores separaciones entre cordones de soldadura. 

La mejor ecuación que describe el comportamiento mostrado en los diferentes ensayos realizados en el estudio es la planteada por la AISC en su edición de 2005. Esta relación se describe a continuación: 

cuando a/ri>50

cuando a/ri<50


donde a es la longitud entre cordones de soldadura, ri el radio de giro de la sección, KL la longitud efectiva del perfil. 

Análisis económico: Los bajos costos de mano de obra en nuestro país permiten la conformación de secciones cajón con soldadura de campo. El costo de secciones tubulares cerradas en nuestro medio sobrepasa el costo de adquirir dos secciones C y acoplarlas con soldadura eléctrica. Por ser una alternativa económica viable es muy importante definir una distancia ideal entre soldaduras de acople de dos secciones. 

Un miembro armado con un cordón interrumpido cada 300 mm es un 31.0% más económico que acoplar las secciones con un cordón corrido y será más económico que un tubo estructural cerrado y sin junta en un 22.7%.
  • Propuesta de Reforzamiento con Encamisado para los Pedestales de la Turbina de Combustión de la Unidad 1
Cliente: Termoflores S.A. E.S.P.
Investigadores: Carlos Arteta, Pedro Therán, Miguel Correa
Línea de Investigación asociada: Materiales de construcción

Descripción:

El estudio consistió en determinar la mejor alternativa de reforzamiento de pedestales existentes en las instalaciones de la planta termoeléctrica de TERMOFLORES S.A. E.S.P.  La necesidad surgió debido a que la imposibilidad de interrupción del funcionamiento de la Unidad 1, hacía inviable el reemplazo por completo de sus soportes (pedestales); en consecuencia, se propuso hacer un estudio experimental para evaluar la eficacia de las siguientes alternativas de reforzamiento: 1) reforzamiento con una capa exterior de mortero de alta resistencia con inclusión de micro-fibras y 2) reforzamiento con un recubrimiento en tela de fibras de carbono. La escogencia de la alternativa más adecuada para reforzamiento se hizo con base en pruebas realizadas sobre modelos a escala de los pedestales existentes.



Se construyeron diez (10) modelos usando concretos con características de resistencia similares a las degradadas actuales, y reforzados en su interior con una cuantía de acero equivalente. En el diseño del experimento se decidió reforzar tres (3) de los especímenes con una camisa de concreto de alta resistencia con inclusión de micro-fibras, tres (3) con un encamisado en fibra de carbono y epóxico y los cuatro (4) restantes se dejaron sin reforzamiento externo para que sirvieran de testigos. 


Los ensayos de compresión se realizaron en la máquina universal de ensayos del Laboratorio de Resistencia de Materiales de la Universidad del Norte. Con la ayuda de un marco especialmente diseñado para este trabajo, se midieron con precisión los desplazamientos en los modelos y se elaboraron gráficas de esfuerzo versus deformación unitaria (s-e) para los diferentes ensayos. 

 Las conclusiones y recomendaciones del estudio están basadas en modelos matemáticos de predicción de resistencias que fueron calibrados a partir de la experimentación realizada.

Resultados obtenidos:

Los resultaron arrojaron que un encamisado con tres capas de fibra de carbono era lo más adecuado para los pedestales de sección cuadrada y que los pedestales de sección rectangular debían ser encamisados con un mortero fluido de alta resistencia.


 


NOTAS PARA TENER EN CUENTA


  • Biblioteca Digital
  • Creación de Pósters
  • Cómo ser un buen estudiante
  • Casas con botellas


  • Programa de Integración idiomática en Jamaica
  • Casas de Plástico
  • Definiciones y notas sobre semilleros de investigación:
  • Reconstrucción de Haití (ideas):
  • Museos Nacionales da vía libre para reconstruir el muelle de Puerto Colombia:
  • Primer colegio verde en Colombia y en suramérica, el colegio San José:
  • En el siguiente vínculo encontrarán interesantes herramientas para los cursos relacionados con Análisis Estructural y Estática. Igualmente, se tienen conversores de unidades y dosificadores de mezclas de concreto:
            Herramientas para Ingeniería Civil
  • En el siguiente vínculo encontrarán software de uso libre que les permitirá realizar actividades genéricas:
  • En el siguiente vínculo encontrarán información relacionada con edificaciones "verdes" y concreto "verde""
            Concreto Verde
  • Guía NIST para un uso correcto del sistema internacional de Unidades (SI)
            Guía NIST SI
  • Recuerden mantener actualizado su CvLAC. Necesitamos igualmente los datos (CC, fecha de Nacimiento) de todos los miembros del Grupo para ser ingresados a la herramienta GrupLAC.
  • Recursos de ASTM para estudiantes y profesores (membresía gratuita a ASTM):
    • http://www.astm.org/campus/
    • En el anterior vínculo encontrarán información de interés para que los estudiantes y profesores se conviertan en un Miembro de ASTM International estudiantil. Ustedes pueden ser parte de una prestigiosa red mundial de expertos técnicos y lideres empresariales que desarrollan estándares y pruebas de calidad.
      La membresía estudiantil de ASTM International es gratuita y está disponible en todo momento para estudiantes de pregrado o posgrado.  
    • Recuerden igualmente que la Universidad cuenta con la opción de la descarga libre de toda la normativa mientras se encuentren dentro del campus


IMÁGENES


Ensayos marco de prueba Uninorte: Vigas de Concreto Materiales de Construcción
Universidad de los Andes: Laboratorios y Edificaciones
Visita Ladrillera Barranquillera: Ladrillera Barranquilla
Visita Castillo de Salgar y Puerto Colombia: Puerto Salgar y Puerto Colombia


VIDEOS EDUCATIVOS



* Próximamente en Inglés


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May 10, 2010, 7:00 AM
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Mar 10, 2009, 4:15 AM
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Mar 10, 2009, 4:15 AM
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May 11, 2010, 3:18 PM
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