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Journal Cover Revista Ingenieria de Construcción
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     ISSN (Online) 0718-5073
     Published by SciELO Homepage  [680 journals]
  • Assessment the arrestor bed needs in downwards based on reliability
           principles

    • Abstract: En pendientes descendentes prolongadas existe la posibilidad que los vehículos pesados sufran el corte de frenos. En tal caso, el conductor pierde el control de la velocidad de descenso del vehículo, incrementándose hasta valores superiores a los 120 km/h, caso en el cual el riesgo de accidentes aumenta. Los lechos de frenado son dispositivos que permiten contener los vehículos pesados fuera de control. En este trabajo se propone un método para determinar la necesidad de emplazar un lecho de frenado en una pendiente descendente, considerando el perfil de temperatura del sistema de frenos de los vehículos pesados, su peso y la geometría de la pendiente. Estos elementos se conjugan en un criterio para el diseño y otro para la operación. El primero evalúa la geometría en función de la velocidad de entrada. El segundo calcula un índice de peligrosidad basado en los principios de la confiabilidad para determinar la probabilidad de falla. Se presentan ejemplos de aplicación para configuraciones de carga convencionales (45 toneladas) y de alto tonelaje (61 y 75 toneladas), con diferentes potencias de frenado. Los criterios propuestos proporcionan mayor flexibilidad al diseñador, permiten clasificar la peligrosidad de las pendientes y evaluar la necesidad de proyectar lechos de frenado.In steeped downwards there exist the probability that heavy trucks were affected of cut brakes. In this situation, driver loses speed control downward, increasing speed up to 120 km/h or more and the crash risk increases. The arrestor beds are devices that provide contention to out-of-control trucks in downwards. This paper proposes a method to estimate the need of arrestor beds, based in the brake temperature profile, the weight of heavy trucks and the road geometry. The method is applicable in the geometric design and for road operation. In the first case, geometry is assessed using the entrance speed at the downward. In the second case, a dangerousness index is proposed based in reliability principles to estimate failure probability. Examples are presented considering trucks of 45, 60 and 70 tons of weight with different brake power. The index and criteria proposed are flexible and permitted to the designer to estimate the dangerousness of downwards and to design arrestor beds.
       
  • Social Housing Enlargement: Case of Study: Ivoti - Brazil

    • Abstract: Las viviendas sociales construidas en Brasil son modificadas con frecuencia por los usuarios, por lo general poco después de la construcción, por razones tanto funcionales como económicas. Al parecer, los diseños estándar que ofrecen los programas de vivienda pública no se ajustan a las necesidades de los usuarios. A partir de estas evidencias, el presente trabajo tiene por objeto examinar una situación real y analizar los cambios realizados en viviendas sociales en la ciudad de Ivoti, ubicada en el sur de Brasil. El estudio de caso examinó 32 residencias ubicadas en tres barrios de la ciudad. Se encontró que un 97% de las propiedades examinadas se ampliaron poco después de la entrega de las unidades. Como resultado, se puede concluir que los proyectos proporcionados por las agencias gubernamentales no están en conformidad con las necesidades de los usuarios en la región.Social housing built in Brazil is often modified by users, usually soon after construction is finished, for both functional and economic reasons. Apparently, standard designs that public housing programs offer do not meet the needs of users. From this evidence, this study aims to examine a real situation and analyze changes made to social housing in the city of Ivoti, on southern Brazil. The case study examined 32 residences located in three districts of the city. It was found that 97% of the examined properties were expanded after the units were delivered. As a result, it can be concluded that the projects provided by the government agencies are not in accordance with the requirements of users in this region.
       
  • Application of the safety theory to the geotechnical design of piled
           raft foundations

    • Abstract: En este articulo se da una panorámica de los métodos de cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones de tipo losa sobre pilotes (piled raft) seleccionando, de acuerdo al estudio bibliográfico realizado, el que arroja resultados más cercanos a estudios de experimentales y numéricos. Se presenta la forma de aplicación del método de estados límites al diseño geotécnico de este tipo de cimentación, definiendo el sistema de coeficientes parciales necesarios para la introducción de la seguridad a través de este método para el estado último. Se muestra la aplicación de la Teoría de Seguridad y de los métodos probabilisticos en el diseño geotécnico, definiendo todo el aparato matemático necesario en el caso específico de las losas sobre pilotes. Finalmente se presenta la metodología para la calibración de los coeficientes parciales a utilizar en el método de estados límites a partir de la aplicación de los métodos probabilísticos y se obtienen, para el método seleccionado de determinación de la capacidad de carga, todas las expresiones necesarias para la calibración en el caso específico de las losas sobre pilotes.This paper reviews the principal calculation methods to estimate bearing capacity of piled raft foundations, selecting for further analysis the one with the closest results to field studies and numerical analysis. The application of the Limit State Method to geotechnical design of this kind of foundation is presented with the purpose of establishing a methodology for the calculation of bearing capacity of a piled raft. The partial coefficients necessary to introduce safety in this method are defined for the ultimate limit state. The application of the Safety Theory and probabilistic methods in the geotechnical design is presented, as well as the mathematic formulation for its implementation in piled raft foundation. A methodology for the adjustment of partial coefficients (to be used for the method of limit states) based on probabilistic methods is proposed. The expressions for this adjustment to be used in piled raft are obtained.
       
  • Effects of construction tolerance on flexible pavement performance

    • Abstract: La consistencia entre el diseño y construcción es un factor importante para el desempeño de los pavimentos, el espesor de las capas juega un papel importante en el comportamiento los pavimentos flexibles en servicio, las diferencias en espesor de las capas entre el diseño y el pavimento construido, son determinantes en el desempeño de la estructura. Las especificaciones técnicas colombianas de construcción de carreteras permiten unas tolerancias constructivas en el espesor de las capas de los pavimentos, que podrían incidir en la disminución de la vida útil de los pavimentos en servicio. Se realizó un estudio para determinar si las tolerancias permitidas, tienen efecto significativo en el desempeño de los pavimentos flexibles, se analizaron dos estructuras de pavimento, una de las cuales incluía una capa estabilizada con cemento. Utilizando técnicas estadísticas de simulación, para cada estructura se variaron de manera simultánea los espesores de todas sus capas dentro de las tolerancias permitidas, se realizaron 100 variaciones para cada estructura, y posteriormente se evaluó el desempeño de cada combinación de espesores utilizando el software de la Guía Mecanicista - Empírica para el diseño de pavimentos (MEPDG), los parámetros estudiados fueron rugosidad, fisuras piel de cocodrilo y ahuellamiento. Los resultados muestran que reducciones de espesor de la carpeta asfáltica y la capa estabilizada con cemento dentro de las tolerancias permitidas, tienen una incidencia significativa en el deterioro prematuro de los pavimentos. Las variaciones de espesor dentro de las tolerancias permitidas de las capas base y subbase, no tienen incidencia significativa en el desempeño de estas estructuras.The consistency on design and construction is an important factor on pavement performance. Layer thicknesses play an important role in the response of flexible pavements on service. Differences on layer thickness between as-designed and as-built are significant in the performance of a pavement structure. Colombian highway construction specification allows tolerances in pavement layer thicknesses which may shorten the pavement service life. A study was performed to investigate whether the allowed construction tolerances have significant effect on flexible pavement performance. Two flexible pavement structures were analyzed; one structure included a cement-treaded base layer. For each structure, all layer thicknesses were varied simultaneously within the construction tolerances by using statistical simulation techniques, a total of 100 variations were performed for each structure. The performance of the resulting modified structures was evaluated using the companion software of the Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG). The parameters considered in this study were roughness, bottom-up cracking, and rutting. The results show that reductions on thickness in the asphalt layer and the cement-treaded base layer, within construction tolerances, have significant effect on pavement performance. Variations on layer thicknesses, within construction tolerance, of granular base and sub-base have no significant effect on pavement performance.
       
  • Virtual bat algorithm for the computation of Duhamel's Integral applied
           to structural systems with one degree of freedom

    • Abstract: En este artículo se propone el uso del algoritmo de optimización de murciélagos virtuales para resolver la Integral de Duhamel en sistemas dinámicos con un grado de libertad. Se desarrollaron ejercicios a titulo demostrativo, para el cálculo de máximos globales. Los resultados fueron muy comparables, tanto en precisión, como en exactitud frente a aquellos obtenidos por otros métodos de cálculo. Se utilizó igualmente el acelerograma del sismo de Chile (2010), para el que se reporta la respuesta dinámica y el desplazamiento máximo. Se variaron para estos ejemplos la cantidad de murciélagos virtuales notándose su influencia sobre el tiempo de computación.The current article presents the use of the virtual bat optimization algorithm, for solving Duhamel's Integral in dynamic systems with one degree of freedom. Some situations are solved, as a demonstrative example, calculating global maxima. The results found were comparable (both, in precision and in accuracy) to those achieved with other calculation approaches. In a similar fashion, acceloremeter data of a Chilean seism (2010) was used to calculate the dynamic response and its maximum displacement. In all cases, the number of virtual bats were varied, noting an influence over the run time.
       
  • Cracking due to alkali-silica reaction in slab at the Jaguari
           hydroelectric power plant - a qualitative studyes

    • Abstract: Las estructuras de hormigón de la represa Hidráulica de Jaguari (PH) presentan una imagen de agrietamiento debido a la aparición de la Reacción Álcali-Sílice (RAS). En el presente trabajo se realizó un análisis cualitativo de las grietas que se producen en la losa por la entrada de agua con un studio visual in situ, y los resultados de análisis por ordenador usando el método de elementos finitos. Para el estudio de las grietas se utilizó la técnica de registro con bolígrafos de plástico con tinta. El análisis computacional se realizó con el programa comercial de dos dimensiones de tipo elástico CSQ - Constant Strain Quad. Una comparación entre los resultados obtenidos con ambas técnicas mostró que el agrietamiento más intenso observado en ciertas regiones de la losa coincide con la aparición de los picos de tensión cuando se simula un taco de expansión en las paredes en contacto con el agua, lo que puede explicar el origen de fisuración observada en la losa.The concrete structures of Jaguari Hydro Power Plant (HPP) display cracks due to the occurrence of Alkali-Silica Reaction (ASR). The qualitative analysis of the cracks that occur in the slab of the water intake structure was performed through in-loco visual mapping, and through results from the computational analysis, using the finite element method. The cracks were mapped using the plastic film technique with ink pens. The computational analysis was performed with a commercial program using bidimensional elastic elements, CSQ - Constant Strain Quad. The comparison of the results with the two techniques showed that the most intense cracking observed in certain regions of the slab coincides with the occurrence of the maximum tensions when an expansion in the walls of the intake is simulated, which can explain the origin of the cracks observed in the slab.
       
 
 
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Heriot-Watt University
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Tel: +00 44 (0)131 4513762
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