Ingeniería Civil
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Publicación Acceso abierto Alternativas de mejoramiento para cubiertas típicas en zonas rurales del valle de San Nicolás frente a vendavales inducidos por el cambio climático(Universidad EIA, 2025) Arango Bedoya, Dahiana; Velilla Flórez, Melissa; Blandón Uribe, Carlos AndrésRESUMEN: Este trabajo de grado analiza la vulnerabilidad de las cubiertas típicas en viviendas rurales del Valle de San Nicolás frente a fenómenos climáticos extremos, especialmente vendavales asociados al cambio climático. Se utilizó el software ETABS para modelar y evaluar estructuralmente las cubiertas más comunes en la región, empleando datos históricos de viento para simular condiciones reales de carga dinámica. Los resultados evidencian desplazamientos significativos en muchas de las cubiertas actuales, lo que compromete la estabilidad de las viviendas. A partir de estos hallazgos, se plantean alternativas de diseño y materiales que mejoren la resistencia estructural frente a estos eventos.Publicación Acceso abierto Propuesta metodológica para el refuerzo del puente Guarne 2(Universidad EIA, 2025) Rendón Noreña, Laura; Castaño Hidalgo, Edith Mariana; Rúa Patiño, Robinson FernandoRESUMEN: El presente trabajo de grado propone una metodología para el refuerzo del puente Guarne 2, ubicado en la autopista Medellín-Bogotá, un enlace vital para la región. Se aborda el problema de las fallas estructurales provocadas por el desgaste y las crecientes cargas de tráfico. La investigación incluye la recopilación de datos históricos, el análisis de modelos estructurales mediante software especializado, y la evaluación de alternativas de refuerzo. Se propone un enfoque integral que considera la seguridad, la durabilidad y la funcionalidad del puente. Además, se elabora un cronograma de actividades y un presupuesto detallado para la implementación de las medidas propuestas. La metodología presentada busca mitigar los riesgos asociados con el deterioro estructural y asegurar la continuidad de los servicios que el puente ofrece a la comunidad y al sector industrial de la región.Publicación Acceso abierto Propuesta de algoritmo metaheurístico aplicado a la planeación y optimización de acarreos para un proyecto vial en el Oriente Antioqueño(Universidad EIA, 2024) García Vega, Pablo de Jesús; Soto Estrada, EngelberthRESUMEN: En Colombia, el desarrollo de infraestructura vial enfrenta desafíos históricos y económicos significativos. La inversión estatal en vías es insuficiente y sujeta a ciclos económicos y cambios de gobierno, mientras que la participación privada, mediante asociaciones público-privadas (APP), también enfrenta riesgos financieros considerables. Los costos de acarreo en zonas montañosas, que representan alrededor del 25%, o menos, del costo constructivo y son sensibles a factores como los precios de gasolina, pueden afectar la rentabilidad del proyecto y aumentar los riesgos financieros para los inversores. Esto subraya la necesidad de una planificación financiera y operativa robusta de los acarreos para optimizar el flujo de caja y asegurar la viabilidad del proyecto. Para abordar este problema, el proyecto propuso un algoritmo metaheurístico basado en Simulated Annealing, aplicado a la planificación y optimización de acarreo en el proyecto vial Ruta del Agua, variante Doradal, ubicado en el Oriente Antioqueño. El objetivo general fue desarrollar y validar un algoritmo que, mediante la discretización de elementos finitos, permitiera reducir los costos de acarreo y mejorar la eficiencia operativa. En el caso de estudio de la Ruta del Agua, variante Doradal, localizado en el oriente antioqueño, la implementación del algoritmo logró una disminución del 4,93% en los acarreos, equivalente a un ahorro aproximado de 35 millones de pesos colombianos. Esta optimización no solo reduce costos directos, sino que también mejora la planificación del transporte, minimizando recorridos largos y evitando pendientes inadecuadas para la maquinaria. La metodología se fundamentó en la definición de variables, condiciones, función objetivo (en este caso, el trabajo mecánico experimentado por la maquinara) y un método de solución probabilístico. El algoritmo optimizó el transporte al priorizar rutas ya acondicionadas, considerar pendientes y gestionar los volúmenes de material de manera eficiente. Al generar soluciones prácticas que minimizan el trabajo físico de la maquinaria, el algoritmo representa una guía para la operación y planificación de proyectos viales en áreas geográficamente desafiantes. La validación teórica del algoritmo se realizó aplicándolo a casos de acarreo con soluciones óptimas conocidas, como escenarios con volúmenes descendientes y ascendientes. Se iteró variando secciones, alturas y volúmenes, confirmando que las soluciones generadas coincidían con los esquemas óptimos esperados. Esto validó la precisión del algoritmo para resolver problemas teóricos de acarreo. En conclusión, el uso de este programa en la construcción de vías en Colombia podría significar una herramienta valiosa para la planificación eficiente y sostenible de acarreos, generando ahorros económicos importantes y mejorando la viabilidad de proyectos en terrenos complejos.Publicación Acceso abierto Análisis de la retrorreflectividad en las líneas amarillas de las vías de DEVIMED(Universidad EIA, 2024) Botero Escobar, Ana María; Guzmán Quintero, Simón; Zuluaga, Juan JacoboRESUMEN: Este trabajo de grado se enfoca en el análisis y evaluación de la retrorreflectividad de las líneas amarillas en las rutas nacionales 6004 y 6005, bajo la concesión de Devimed. La falta de visibilidad nocturna adecuada debido a la pérdida de retrorreflectividad en estas líneas se ha identificado como un problema significativo, afectado por factores como la acumulación de sedimentos y el desgaste natural de los materiales en las demarcaciones. Ante esto, se plantea como objetivo general evaluar el impacto de diferentes técnicas y materiales en la aplicación de demarcación vial, para mejorar la visibilidad y durabilidad de las marcas viales en dichas rutas. Para abordar este problema, se realizó inicialmente un diagnóstico del estado actual de la retrorreflectividad de las líneas amarillas, mediante la recopilación de datos y la medición en distintos tramos de las rutas 6004 y 6005. Este diagnóstico permitió identificar los puntos críticos de deterioro y los factores ambientales que afectan la calidad de la retrorreflectividad. A continuación, se propusieron diversas alternativas de aplicación de microesferas y ajustes en los espesores de la pintura, contemplando variaciones en los materiales y metodologías de aplicación, como el uso de diferentes tipos de microesferas y espesores de película húmeda y seca, con el objetivo de mejorar la visibilidad nocturna. La metodología incluyó la evaluación técnica y económica de cada alternativa, seleccionando aquellas que mostraron mayor viabilidad para una aplicación en campo. Las alternativas elegidas fueron implementadas en tramos específicos, permitiendo así un análisis comparativo de su rendimiento en términos de costos y durabilidad. Posteriormente, se monitorearon los niveles de retrorreflectividad a lo largo del tiempo para evaluar la efectividad de cada método en las condiciones operativas reales de las rutas. Los resultados obtenidos revelaron que los espesores menores de película de pintura, junto con la aplicación de microesferas más expuestas, ofrecieron mejoras en la retrorreflectividad al permitir un mayor desgaste de las microesferas, optimizando así su función de retroreflejar la luz hacia los conductores. Las conclusiones de este estudio destacan la importancia de una aplicación técnica optimizada que equilibre tanto el costo como la funcionalidad de los materiales, garantizando que las líneas amarillas cumplan con los niveles de retrorreflectividad necesarios para la seguridad vial.Publicación Acceso abierto Empleo de la metodología LiDAR para el monitoreo de desplazamientos en el kilómetro 6 de la vía Medellín-Bogotá(Universidad EIA, 2024) Asprilla Osorno, Juan David; Parra Palomo, Nicolas; Vélez, German IgnacioRESUMEN: Colombia, especialmente su región andina, es una de las zonas más afectadas por movimientos en masa. Según el Servicio Geológico Colombiano, una gran parte del territorio nacional está clasificada en diversas categorías de amenaza por movimientos en masa. En particular, el departamento de Antioquia presenta el mayor número de registros de estos eventos (1.393) (UNGRD, 2020). El problema de los deslizamientos de tierra en Colombia, particularmente en el kilómetro 6 de la autopista Medellín-Bogotá, se presenta como un desafío crítico para la infraestructura vial y la seguridad pública. Este tramo de la vía ha experimentado descensos significativos de la banca, requiriendo inversiones sustanciales en obras de estabilización que han logrado mitigar los efectos de este. Sin embargo, la geología del terreno, la topografía, las precipitaciones pluviales, la actividad sísmica y la intervención humana son factores que contribuyen a la ocurrencia de estos deslizamientos y una posible reincidencia de falla en dicha zona. Ante esta problemática, se identifica la necesidad de desarrollar metodologías de monitoreo más eficientes y menos costosas. Que logren ser una herramienta complementaria a los esfuerzos ya realizados para poder preservar la seguridad e integridad en las vías. La tecnología de detección de imágenes por escaneo de laser (LiDAR) emerge como una tecnología prometedora, ofreciendo ventajas como la cobertura de grandes áreas, alta precisión en la detección de deformaciones del terreno, laderas y taludes. Con menores costos de recolección y procesamiento de datos. Esta técnica ha demostrado ser eficaz en estudios recientes, superando las limitaciones de los métodos tradicionales (Flórez, 2016). La implementación de sistemas avanzados de monitoreo, como escaneos periódicos mediante LiDAR, permitirán una evaluación continua y precisa de la estabilidad de las obras de infraestructura, verificando su efectividad y proporcionando alertas tempranas ante posibles deslizamientos. Esto es crucial para la autopista Medellín-Bogotá, una vía de gran importancia económica y social, que conecta la capital del país con la capital antioqueña. Además, de ser una herramienta aplicable y extensible para el empleo a través de las infraestructuras físicas en el país o exterior.Publicación Acceso abierto Análisis del comportamiento sísmico de casas de madera de 1 y 2 pisos con aisladores de caucho reciclado de neumáticos en Colombia(Universidad EIA, 2024) Arbelaez Guerra, Yuliana; Monterroza Thomas, Sofía; Blandón Uribe, Carlos AndrésRESUMEN: Colombia es un país que se encuentra expuesto a constantes amenazas sísmicas. Un alto porcentaje de la población vive en zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, y muchas viviendas en estas áreas carecen de estructuras resistentes capaces de soportar una sismicidad significativa. Esto resalta la necesidad de proponer soluciones que brinden seguridad y resiliencia a un costo accesible. En este contexto, este trabajo de grado se enfoca en la integración de alternativas de aisladores sísmicos de caucho reciclado como amortiguadores de base en viviendas de madera de uno y dos pisos. El objetivo principal de este estudio es desarrollar un diseño de una estructura típica de madera de dos pisos, siguiendo las consideraciones establecidas en la Norma Sismo Resistente Colombiana NSR-10, específicamente los Títulos G y A. Se utilizará madera de pino radiata y un sistema estructural de entramados livianos. En la primera fase del proyecto, se modeló y analizó el comportamiento estructural de la vivienda sin aisladores sísmicos utilizando el software ETABS, realizando análisis de elementos finitos para evaluar la respuesta de la estructura ante eventos sísmicos. Una vez completado el análisis de la estructura no aislada, se incorporaron aisladores sísmicos de caucho reciclado en la base de la estructura. Estos aisladores están diseñados para mejorar la resiliencia de la vivienda frente a movimientos sísmicos, actuando como amortiguadores que reducen la transmisión de energía sísmica hacia la superestructura. Se desarrolló un nuevo modelo en ETABS para analizar el comportamiento de la estructura con los aisladores sísmicos incorporados, permitiendo realizar una comparación entre la estructura sin aisladores y con aisladores y evaluar la eficacia de los aisladores de caucho reciclado en la reducción de las demandas sísmicas sobre la estructura. En la etapa final del proyecto, se investigaron experimentalmente las propiedades mecánicas de los aisladores sísmicos propuestos. Para ello, se construyó un prototipo físico a menor escala de la estructura modelada numéricamente. Este prototipo fue sometido a pruebas en una mesa vibratoria para simular condiciones sísmicas reales. Estas pruebas experimentales permitieron corroborar y ajustar los modelos numéricos según los resultados y sus análisis. Los resultados de este trabajo de grado han contribuido al conocimiento técnico sobre el uso de aisladores sísmicos de caucho reciclado en viviendas de madera y han permitido establecer una base para futuras investigaciones. Lo realizado en este estudio puede ser adaptado y mejorado en otros contextos, ofreciendo nuevas perspectivas para aplicar tecnologías similares en diferentes tipos de estructuras y condiciones sísmicas.Publicación Acceso abierto Propuesta para la estabilización del talud Quinta Esencia, casa 105 – Medellín, Corregimiento de Santa Elena(Universidad EIA, 2024) Palacios Moya, Brayan Andrés; Espinosa Rodriguez, María Jaqueline; Jaramillo Vallejo, Gustavo AlejandroRESUMEN: El presente trabajo de grado contempla un análisis y diseño académico de la estabilidad del talud Quinta esencia, Casa 105 – Poblado, debido al deslizamiento que se produjo por motivos de la erosión e intensas lluvias que se presentan en la zona. Se analizarán los diversos factores que afectan en la estabilidad de un talud, para esto se implementan algunos métodos para el estudio del talud. Para ello se buscará alternativas de estabilización con el cual se pueda mitigar un posible deslizamiento en el futuro. Con ello se busca una infraestructura segura, adecuada y eficiente para mantener la estabilidad del talud evitando pérdidas materiales y humanas de los pobladores de la casa en la zona de estudio.Publicación Acceso abierto Variación de acoples mecánicos para la conexión de elementos prefabricados para edificaciones de uno y dos niveles en zonas sísmicas(Universidad EIA, 2024) Fernández Botero, Miguel Ángel; Giraldo Hincapié, Mariana; Blandón Uribe, Carlos AndrésRESUMEN: La industria de la construcción busca soluciones innovadoras para satisfacer las demandas crecientes de proyectos estructurales. La gestión eficiente del tiempo es crítica, y la incorporación de elementos prefabricados ha surgido como una respuesta prometedora. No obstante, las conexiones en elementos prefabricados enfrentan desafíos, especialmente en zonas sísmicas como Colombia, donde la resistencia estructural es crucial. Uno de los problemas más críticos desde una perspectiva estructural es la falta de rigidez en las piezas de concreto prefabricado cuando se someten a esfuerzos horizontales. Este estudio tiene como objetivo evaluar un acople mecánico para elementos prefabricados en edificaciones de uno y dos niveles, con el fin de mejorar la resistencia y estabilidad de las estructuras en zonas sísmicas. Para desarrollar esta tesis, se revisaron estudios que abordan diversas conexiones en elementos prefabricados, explorando soluciones innovadoras y evaluando su comportamiento estructural en condiciones sísmicas. La metodología incluye un análisis detallado de conexiones por acopladores mecánicos, el diseño de variaciones en los conectores, la realización de pruebas de laboratorio o simulaciones, y la comparación de resultados para evaluar la eficacia de las modificaciones propuestas. Las conexiones modificadas demostraron un leve incremento en términos de rigidez y capacidad de absorción de cargas sísmicas, alcanzando una resistencia máxima de 62.14 kN/m, un 3.57% superior al valor esperado de 60 kN/m. Aunque positivo, este incremento no es significativamente superior, sugiriendo que el rendimiento del muro se mantuvo dentro de los márgenes previstos. Este comportamiento indica que el diseño y los materiales empleados cumplen con los requisitos estructurales establecidos, sin presentar mejoras notables. Además, es importante considerar el posible efecto de las simplificaciones de diseño adoptadas en los resultados obtenidos. Los resultados obtenidos destacan la importancia de mejorar las conexiones en elementos prefabricados para garantizar una mayor resistencia sísmica. Estas mejoras contribuyen al desarrollo sostenible de la construcción en Colombia y promueven avances tecnológicos en el sector. Este proyecto proporciona una base sólida para futuras mejoras en el diseño de conexiones y la implementación de tecnologías de prefabricación más seguras y eficientes.20Publicación Acceso abierto Determinación de la influencia del diseño geométrico en planta en el cálculo del IRI(Universidad EIA, 2024) Hernández Vélez, Estiven; Vélez Villegas, German IgnacioRESUMEN: El presente trabajo de grado analiza detalladamente la influencia del diseño geométrico en el Índice de Rugosidad Internacional (IRI), una medida clave para evaluar la calidad superficial de pavimentos y el confort de rodadura en vías. Basado en los lineamientos de la normativa INVIAS, el estudio se centra en tramos de carretera diseñados en condiciones controladas, sin pendientes ni curvas verticales, para aislar y cuantificar el impacto del diseño horizontal en el IRI; Para ello, se emplean herramientas especializadas, como Civil 3D en el modelado de los tramos y ProVal en el análisis de rugosidad, permitiendo un procesamiento exhaustivo de los perfiles longitudinales con fines de evaluación y optimización normativa. Los resultados demuestran que el diseño geométrico puede incidir significativamente en los valores aceptables de IRI, independientemente de los factores constructivos. Este hallazgo subraya la necesidad de ajustar parámetros de diseño, tales como el radio de curva y la longitud de transición, con el fin de mejorar la regularidad y la calidad de rodadura de las vías. Con base en los resultados, se proponen recomendaciones para futuros estudios e investigaciones, entre ellas la definición de valores mínimos de IRI geométrico y la exploración de metodologías alternativas de medición que optimicen la aplicabilidad de esta métrica en infraestructuras viales del contexto colombiano.Publicación Acceso abierto Implementación de la metodología BIM y análisis de datos en la optimización del seguimiento y control de obra en estructuras de concreto armado(Universidad EIA, 2024) Duque Diaz, Yeison; Bohorquez Rubio, Rogelio; Builes Mejia, Juan CamiloRESUMEN: Garantizar el control de todo el proceso de construcción es indispensable para planificar y cumplir con los indicadores de desempeño, costo, tiempo y calidad que requiere un proyecto. Para lograrlo, es necesario realizar un análisis periódico de la ejecución de la obra que permita una correcta toma de decisiones. Muchas empresas aún utilizan métodos tradicionales para el control y seguimiento de obra, lo que limita el aprovechamiento de los datos generados por la metodología BIM. Esta situación presenta una oportunidad para mejorar la integración de la información de avance de obra con el modelado 3D, optimizando la toma de decisiones y reduciendo sobrecostos, lo cual, ante esta necesidad, se hace evidente la implementación de nuevas herramientas que apoyen la gestión de proyectos BIM mediante el análisis de datos e inteligencia empresarial. Esta propuesta desarrolla una herramienta para el control y seguimiento de la obra “Bodega Ingeniería y Encofrados” ubicada en Girardota, Antioquia, para la empresa IngenioBIM utilizando un panel interactivo donde se busca evaluar, reportar e informar de manera visual y simplificada el avance de la obra. La herramienta integra modelos 3D de la estructura, parámetros de estudio y gestiona datos a través del software Speckle (Open Source). Además, segmenta, organiza y analiza los datos extraídos del modelo 3D utilizando PowerBI creando indicadores claves de avance y cantidades mediante programación DAX. El diseño de interfaces en PowerBI se basa en inteligencia empresarial, permitiendo un seguimiento detallado del proyecto y la toma de decisiones informadas. Esta herramienta busca ser un complemento a la gestión y control de la construcción, facilitando una evaluación continua y precisa del progreso de la obra.Publicación Acceso abierto Mejoramiento del desempeño térmico de las aulas de clase del Centro Educativo Instituto Unibán de Apartadó, Antioquia(Universidad EIA, 2024) Carvajal Angarita, Esaú; Duarte Urán, Sebastián; Soto Estrada, EngelberthRESUMEN: El presente trabajo se enfocó en analizar el comportamiento térmico de cuatro aulas de clase del Instituto Unibán en Apartadó, una región de clima tropical con temperaturas que superan los 31°C. El objetivo principal fue mejorar el desempeño térmico de las aulas mediante el análisis de diferentes materiales y la implementación de soluciones que minimizarán la carga térmica en el interior de los espacios. La investigación partió del reconocimiento de que altas temperaturas en el entorno educativo afectan negativamente el rendimiento académico y el bienestar de los estudiantes. En este contexto, se diagnosticaron las condiciones térmicas de cuatro aulas mediante la instrumentación con equipos de medición que registraron datos en distintos momentos del día. La metodología empleada consistió en la construcción de un modelo digital de las aulas típicas utilizando el software EnergyPlus, el cual se basó en la información recopilada mediante mediciones en campo. A través de este software, se simuló el comportamiento térmico de los espacios, analizando la demanda energética, las condiciones de confort interior y el impacto de diferentes materiales de aislamiento en la reducción de la carga térmica. En este proceso, se llevó a cabo un análisis de sensibilidad que permitió evaluar los principales elementos que componen los salones, como pisos, muros, techos y ventanas, identificando las variables más influyentes en el confort térmico. Posteriormente, se exploraron diversas soluciones de aislamiento térmico y, además, se consideraron estrategias complementarias para mejorar la temperatura operativa, buscando reducir la radiación solar directa y optimizar la ventilación. Finalmente, se llevó a cabo un análisis de viabilidad económica mediante un análisis de precios unitarios (APU), evaluando el costo-beneficio de la alternativa que mejoraba en mayor medida el confort térmico de las aulas. Este enfoque integral permitió seleccionar la solución óptima para optimizar las condiciones térmicas en los espacios, asegurando que se alcanzaran niveles de confort adecuados para los usuarios. De esta manera, se garantizó no solo una mejora en la temperatura interior, sino también un entorno más agradable y saludable para los estudiantes. Los resultados del análisis revelaron que la incorporación de ventanas de alta eficiencia energética, junto con la integración de elementos de vegetación, puede mejorar significativamente el confort térmico en las aulas. Las ventanas actualizadas, diseñadas para limitar la entrada de radiación solar directa, contribuyeron a mantener temperaturas más agradables en el interior. Por otro lado, la vegetación circundante proporcionó sombra adicional, minimizando la carga térmica sobre las superficies exteriores de la edificación. La alternativa seleccionada no solo demostró ser económicamente viable, sino que también ofreció beneficios significativos en términos de aislamiento térmico y confort. Al reducir la temperatura interna y mantener condiciones más agradables, se creó un ambiente propicio para el aprendizaje, al tiempo que se disminuyó la dependencia de sistemas de refrigeración, lo que a su vez favoreció una gestión más sostenible del espacio.Publicación Acceso abierto Propuesta de solución a la alta accidentalidad que presenta la vía El Carmen-Rionegro mediante la simulación del comportamiento del tráfico vial y los factores de riesgo que influyen en esta problemática(Universidad EIA, 2024) Quintero Betancur, Alejandro; Giraldo Mejia, Santiago; Pava Restrepo, AndrésRESUMEN: Este trabajo de grado aborda el problema de la alta accidentalidad en la vía que conecta los municipios de El Carmen de Viboral y Rionegro, generado principalmente por el crecimiento acelerado de la población, el aumento del uso de vehículos y la falta de adecuación de las vías para satisfacer esta demanda. Factores como los bajos niveles de control, la falta de claridad en las normas, la mala señalización y el exceso de velocidad contribuyen significativamente a este problema, resultando en pérdidas humanas, lesiones y daños materiales. Este proyecto busca brindar una solución óptima a la alta accidentalidad en la vía El Carmen-Rionegro, mediante la recolección de datos para la simulación del tráfico vial. La solución propuesta pretende atacar la accidentalidad con la misma restricción de velocidad de los resaltos, estudiando el tiempo de viaje. Para lograr esta meta, se lleva a cabo un análisis detallado de la situación actual de la vía, incluyendo la revisión de registros de accidentes, la evaluación de las condiciones de la vía y el estudio de los patrones de tráfico. Con base en estos datos, se realizará una simulación del tráfico vial para identificar los puntos críticos y los factores de riesgo más relevantes. Posteriormente, se buscan diversas estrategias para atacar la accidentalidad, considerando aspectos como la mejora de la infraestructura vial, la implementación de medidas de control de velocidad, la optimización de la señalización y la educación vial. Estas estrategias se evaluarán mediante la simulación del tráfico vial con el fin de mejorar las condiciones de movilidad presentes en la vía, estudiando el nivel de servicio y el tiempo de viaje. En conclusión, este trabajo de grado busca contribuir a la seguridad vial en la vía El Carmen-Rionegro mediante la identificación y aplicación de medidas efectivas para atacar la accidentalidad, con el objetivo de proteger la vida de los usuarios de la vía y mejorar la calidad del transporte en la región.Publicación Sólo datos Alternativas viales para el tramo K12+770 A K12+900 en la vía Barbosa - Concepción.(Universidad EIA, 2024) Giraldo Giraldo, Alejandra; Pava Restrepo, AndresRESUMEN: La vía Barbosa - Concepción, una ruta importante para la movilidad entre estos municipios, ha sido históricamente una carretera rural inadecuada para el creciente tráfico y las demandas de transporte. En 2019, se inició un proyecto de pavimentación con una inversión de 14.334 millones de pesos para mejorar 22 kilómetros de esta carretera, divididos en varias etapas. Sin embargo, la vía enfrenta desafíos significativos debido a su ubicación geográfica y las condiciones climáticas. El documento analiza el estado actual de la vía Barbosa-Concepción, una carretera de importancia crítica para la conectividad de los municipios de Antioquia. A lo largo de los años, esta vía ha sufrido un deterioro progresivo por las condiciones geográficas y climáticas de la región, lo que ha resultado en una infraestructura vial que no puede satisfacer las necesidades crecientes del tráfico vehicular. A pesar de que se han hecho esfuerzos de pavimentación en algunos tramos, las deficiencias estructurales persisten, especialmente en el tramo comprendido entre las abscisas K12+770 y K12+900, donde el estrechamiento de la vía y las condiciones del terreno representan un reto significativo para el tránsito. Este proyecto propone dos alternativas principales para solucionar los problemas de la vía: una nueva variante adyacente al tramo actual y la mejora de la infraestructura existente. Ambas opciones buscan mejorar la capacidad de la carretera, aumentar la seguridad vial y garantizar una solución a largo plazo que reduzca el impacto de los deslizamientos de tierra y el desgaste acelerado del pavimento. Sin embargo, cada alternativa tiene sus propios desafíos técnicos y económicos, lo que hace necesario un análisis detallado costo-beneficio para seleccionar la opción más viable. El análisis técnico se centra en las condiciones iniciales de la vía, la geología del área, con énfasis en las condiciones del terreno, la pendiente longitudinal y la cercanía de cuerpos de agua, como la quebrada La López, que influye en la estabilidad de la vía. Además, se considera el impacto ambiental y social de cada alternativa, teniendo en cuenta las intervenciones necesarias y las posibles afectaciones a las propiedades cercanas. El documento destaca la importancia de la participación comunitaria en la cesión de terrenos y la colaboración en la ejecución de las obras, lo que facilitaría la implementación del proyecto de manera más eficiente. El análisis costo-beneficio sugiere que la nueva variante ofrece ventajas en términos de seguridad y durabilidad de la infraestructura, aunque los costos iniciales de construcción y adquisición de terrenos serían mayores. Por otro lado, el replanteamiento de la vía existente podría resultar más económico y tendría ventajas ambientales, sociales, prediales y en tiempo de ejecución, sin embargo requiere una ejecución cuidadosa para evitar que los problemas actuales persistan. El éxito del proyecto dependerá de la capacidad para gestionar adecuadamente los recursos disponibles y asegurar la sostenibilidad de la infraestructura a largo plazo, beneficiando tanto a los habitantes locales como al desarrollo económico de la regiónPublicación Sólo datos Propuesta de procedimiento para la vinculación efectiva del modelo 3D con la planificación de obras usando la metodología BIM. Caso de estudio: Edificio de nueve pisos.(Universidad EIA, 2024) Duque Vallejo, Felipe; Builes Mejía, Juan CamiloRESUMEN: Este trabajo analiza cómo la integración de modelos 3D con la planificación de obras mediante la metodología BIM puede mejorar los procesos constructivos. Utilizando como caso de estudio un edificio de nueve pisos, se identificaron actividades clave, especialmente en cimentación y estructura, evaluando cuáles pueden modelarse y simularse para optimizar el tiempo.Publicación Acceso abierto Densidad poblacional a través de imágenes satelitales, caso de estudio Apartadó, Antioquia(Universidad EIA, 2024) Banguero Quejada, Jhoan Alejandro; Soto Estrada, EngelberthRESUMEN: El crecimiento poblacional en el municipio de Apartadó, Antioquia, ha sido notorio en las últimas décadas, lo que ha generado una fuerte presión sobre su infraestructura urbana y su planificación territorial. Este incremento ha derivado en una alta densidad poblacional en las áreas urbanas, lo cual representa un desafío significativo para las autoridades locales en cuanto a la gestión del suelo y la provisión de servicios básicos. El Plan de Ordenamiento Territorial (POT) de Apartadó, como instrumento clave de planificación, se encuentra desactualizado, lo que impide un control efectivo sobre la expansión urbana. Esta situación ha motivado la necesidad de implementar métodos innovadores para monitorear el crecimiento urbano y planificar su desarrollo de manera más precisa y sostenible. Para abordar este problema, se empleó una metodología basada en la reconstrucción tridimensional (3D) de edificaciones a partir de imágenes satelitales de una sola vista, utilizando redes neuronales convolucionales. Se implementó un modelo basado en la red Building3-D, la cual incluye módulos que optimizan la percepción global y local de la elevación de las edificaciones. Para la extracción de los edificios, se utilizó la red de segmentación U-Net, optimizada específicamente para identificar edificaciones en las imágenes procesadas. Además, se empleó la red Deep Anything para estimar la profundidad de las estructuras. El modelo fue entrenado con el conjunto de datos de Vaihingen y validado con el Massachusetts Building Dataset, alcanzando una precisión de hasta un 96.8% en la estimación de alturas en condiciones ideales. Los resultados obtenidos permiten la generación de nubes de puntos con una alta precisión, lo cual es aplicable al monitoreo continuo del crecimiento urbano. En el caso de estudio de Apartadó, el modelo facilitó el cálculo de la densidad poblacional, permitiendo verificar que el área analizada está próxima a los límites establecidos por el POT. Este enfoque metodológico se presenta como una solución eficiente y más económica en comparación con los métodos tradicionales, que suelen requerir múltiples imágenes o el uso de drones, haciéndolo adecuado para la planificación urbana y la gestión de recursos en zonas con crecimiento acelerado.Publicación Acceso abierto Diseño de mezclas asfálticas sostenibles mediante la incorporación de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE)(Universidad EIA, 2024) Sáenz Sierra, María Alejandra; Espinosa Rodríguez, María JaquelineRESUMEN: El presente trabajo de grado contiene el análisis de viabilidad de la utilización de los residuos plásticos de aparatos eléctricos y electrónicos como agregado grueso y fino en el diseño de una mezcla asfáltica. Para este trabajo se realizan ensayos teniendo en cuenta la norma colombiana INVIAS, la cual es la de Especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayos para materiales de carreteras. Debido a que el material plástico usado como agregado no es un material termoestable y pierde sus propiedades al usarse en mezclas asfálticas en caliente, se llega a la conclusión de que este material no es apto para usarse como agregado en mezclas asfálticas en caliente.Publicación Acceso abierto Evaluación mecánica de la resistencia a flexión de viguetas impresas en concreto 3D: impacto de la adición de fibra de polipropileno(Universidad EIA, 2024) Ospina Gonzalez, Pablo; Blandón Uribe, Carlos AndrésRESUMEN: esta investigación presenta la evaluación de la resistencia a la flexión de viguetas impresas en 3D con adición de microfibras de polipropileno. La metodología se basó en un enfoque experimental, con la impresión y ensayo de veinte especímenes divididos en dos grupos: MAT, la mezcla con adición de fibras, y MIX, la mezcla sin adición de fibras. Los datos recopilados demostraron que la adición de fibras no mejoró la resistencia a la flexión de las viguetas, además que también mostraron menor capacidad de deformación y mayor fragilidad en comparación con las viguetas sin fibras. Los promedios del módulo de rotura también indicaron mejores resultados en las muestras sin fibras. Una limitación importante del estudio fue la falta de datos detallados sobre la mezcla utilizada, cual impidió realizar comparaciones teóricas precisas. Este trabajo sugiere la necesidad de contar con información completa sobre las propiedades del material y recomienda la realización de estudios adicionales con variaciones en el tipo y cantidad de fibras, para explorar combinaciones que puedan mejorar las propiedades mecánicas de esta mezcla.Publicación Acceso abierto Diseño de planeación estrategica para E&F constructores SAS(Universidad EIA, 2024) López Ródriguez, Johann Esteban; Ibarra Tobar, Oscar DanielRESUMEN: el emprendimiento empresarial, especialmente en el ámbito de la ingeniería civil y la construcción, es un trayecto desafiante marcado por la búsqueda de independencia y productividad. Con frecuencia, las empresas emergentes, con recursos limitados, se enfrentan a un entorno incierto, lo que limita su crecimiento a corto plazo a pesar de ofrecer conocimientos técnicos y productos de valor. E&F Constructores S.A.S., una empresa familiar en Antioquia, se destaca en la ejecución de proyectos de construcción, remodelación y mantenimiento con una sólida excelencia técnica. A lo largo de 21 años, ha ganado reconocimiento por su calidad y atención personalizada al cliente. Sin embargo, se ha identificado una carencia en la estructura actualizada y la visión de crecimiento. Las actividades iniciales de diseño, presupuesto y procesos administrativos consumen tiempo y recursos, lo que limita la productividad y eficiencia en la ejecución de proyectos. La falta de una planificación estratégica impacta la administración, generando un enfoque reactivo en lugar de uno organizado. La carencia de análisis financiero detallado, comunicación interna efectiva, estrategias de mercado definidas y estándares operativos eficientes resalta la urgencia de implementar un plan estratégico. Además, la transición generacional que experimenta la empresa agrega complejidad, demandando la introducción de nuevas prácticas y procesos sin perder la valiosa experiencia acumulada. La propuesta de desarrollar una planificación estratégica integral para E&F Constructores S.A.S. no solo aseguraría la continuidad del negocio, sino que también establecería metas claras, facilitaría la toma de decisiones, aumentaría la competitividad en el mercado de la construcción y, en última instancia, maximizaría el valor y la eficiencia técnica de la empresa. ENG: Entrepreneurship, especially in the field of civil engineering and construction, is a challenging journey driven by the pursuit of independence and productivity. Often, emerging companies with limited resources face an uncertain environment, which hampers their short-term growth despite offering valuable technical expertise and products. E&F Constructores S.A.S., a family-owned company in Antioquia, stands out in executing construction, renovations, and maintenance projects with a strong technical excellence. Over 21 years, it has gained recognition for its quality and personalized customer service. However, a lack in an updated structure and a clear vision for growth has been identified. Initial activities involving design, budgeting, and administrative processes consume time and resources, limiting productivity and efficiency in project execution. The absence of strategic planning affects management, leading to a reactive approach rather than an organized one. The absence of detailed financial analysis, effective internal communication, defined market strategies, and efficient operational standards underscores the urgency to implement a strategic plan. Moreover, the generational transition the company is undergoing adds complexity, requiring the introduction of new practices and processes while preserving valuable accumulated experience. The proposal to develop a comprehensive strategic plan for E&F Constructores S.A.S. would not only ensure business continuity but also establish clear goals, facilitate decision-making, enhance competitiveness in the construction market, and maximize the value and technical efficiency of the company.Publicación Acceso abierto Análisis de sistemas prefabricados y modulares para soluciones de vivienda, atención de desastres y atención de salud en Colombia(Universidad EIA, 2024) Gómez Mejía, Valeria Catalina; Blandón Uribe, Carlos AndrésRESUMEN: se analiza la viabilidad de implementación de los procesos constructivos prefabricados y modulares volumétricos en acero, en comparación con procesos tradicionales “in situ”. La falta de respuesta eficiente frente a situaciones de emergencia como la pandemia COVID-19, subraya la necesidad de establecer procesos constructivos de contingencia adecuados para mitigar el impacto negativo. Las instalaciones médicas en el mundo y en Colombia en el año 2020, se vieron en la necesidad de encontrar soluciones inmediatas de espacio adicional, refugio, centros de ayuda y atención médica rápida y segura. En la actualidad, es fundamental crear un enfoque de diseño estandarizado que permita una respuesta eficiente ante posibles brotes endémicos, cambios climáticos y conflictos polito-social. La construcción modular prefabricada emerge como una solución importante a considerar, especialmente dada la necesidad de ensamblar instalaciones de respuesta rápida, resistentes a eventos climáticos catastróficos como inundaciones, derrumbes, terremotos, huracanes e incendios forestales. En adición a los posibles resurgimientos pandémicos y desastres naturales, la amenaza de conflictos armados que dejan desplazados y heridos en el país, evidencian la necesidad de evaluar los sistemas modulares como respuesta inmediata de ayuda humanitaria y su posible aplicación en Colombia. La construcción a gran velocidad pasó de ser una posibilidad a ser una necesidad imperante. Para desarrollar lineamientos mesurables en el análisis, se aplica una metodología múltiple, la metodología IPA (Importance Performance Analysis), donde se comparan los valores de importancia dentro de los procesos constructivos ‘in situ’ en paralelo con los procesos constructivos prefabricados. Se evalúan las condiciones restrictivas actuales y las limitantes en la posible implantación de los sistemas prefabricados en Colombia. Se determinan las ventajas de esta técnica constructiva frente al sistema tradicional. Se determinan vacíos y desventajas en ambos sistemas mediante un análisis comparativo cualitativo. Se estudian casos de construcción modular o prefabricada, específicamente para situaciones en respuesta de emergencia en países en condiciones similares a Colombia. Se aplica finalmente la metodología de Selección de Sistema Constructivo en una propuesta de diseño arquitectónico estandarizado para centros de salud para Colombia y se comparan presupuestos de obra con el uso de ambos sistemas constructivos. Por último, se exponen las conclusiones y resultados para examinar la viabilidad de la aplicación estandarizada de construcción modular en Colombia.Publicación Acceso abierto Modelación hidráulica de la quebraba La Madera en el tramo comprendido entre la carrera 61A y la carrera 58DD del municipio de Bello - Antioquia(Universidad EIA, 2024) Fuentes Simanca, Dania Sofía; Virgen Vélez, Santiago; Díaz Arriaga, Farith AdilsonRESUMEN: Colombia cuenta con una importante cantidad de recursos hídricos, por lo que el municipio de Bello, en el departamento de Antioquia, no es ajeno a esta característica. No obstante, este municipio tampoco es ajeno a la problemática de manejo y gestión de sus fuentes hídricas dada la actual planificación del territorio, la inadecuada disposición de residuos sólidos y los casi inexistentes estudios sobre las cuencas de las corrientes de agua. En el municipio de Bello, específicamente en inmediaciones del barrio Santander, a lo largo de los años se han presentado situaciones de riesgo durante los periodos de lluvia intensa, pero más allá de las situaciones descritas anteriormente, la principal problemática radica en la falta de información para establecer medidas de prevención y control del riesgo debido a las frecuentes inundaciones que se presentan en algunos cuerpos de agua del municipio, tal como es el caso de la quebrada La Madera. Es por esto que el presente trabajo buscar realizar una modelación hidráulica de la quebrada La Madera, en el tramo comprendido entre la Carrera 61A y la Carrera 58DD, mediante el uso del software HEC-RAS y EPASWIMM que sirva como insumo para proponer estrategias de mitigación del riesgo asociado a la misma.
