AIResDEINGENIERÍA
Revista de la Asociación de Ingenieros de Risaralda - AGOSTO DE 2014
ROMPIENDO RECORDS
EN CONCRETO
APP ASOCIACIONES PÚBLICO PRIVADAS
No. 5
AIR esDEINGENIERÍA Edición N°5 - Agosto 2014 Presidente Carlos Emilio Arango Buitrago Junta Directiva Luis Guillermo Mejía Serna Alvaro Marulanda Montes Julio Bianey Suarez Mafla Juan Carlos Vergara Trujillo Gustavo Sánchez Gutierrez Jonh Henry Mora Galvis Gonzalo Rios Ortíz Sergio Alfonso Sandoval S. Procurador Andrés Toro Henao Directora Ejecutiva Maritza Eugenia Londoño Ossa director@air.org.co Comité Editorial Gonzalo Ríos Ortíz Alvaro Diego Giraldo Castrillón Samuel Eduardo Salazar Echeverry Periodista Karol Alvarez Vélez Directora Revista AIRes de Ingeniería Claudia Patricia Soto Martínez airesdeingenieria@gmail.com Cel: 313 7382221 Diseño e Impresión Gráficas BUDA S.A.S. Pereira AIR Calle 17 Nº 6-42 Of. 302 Pereira Tel: 317 2525 - 325 2921 www.air.org.co Se prohíbe la reproducción total o parcial del contenido de esta revista sin autorización del editor. Los anuncios, artículos firmados y las opiniones de los entrevistados no reflejan necesariamente la opinion del editor. DISTRIBUCIÓN GRATUITA - PROHIBIDA SU VENTA
CONTENIDO 2 4 8 10 12 18
Editorial del Presidente AIR
El Colapso del Edi cio Space
Las Asociaciones Publico Privadas Qué pasará con la Pequeña y Mediana Ingeniería? Rompiendo Records en Concreto
Los Retos del POT de Pereira
21 22
Block de Ingeniería: Capacidad Portante - Resistencia del Suelo
25 26
La Ingeniería en la Historia de Pereira Primera Planta de Generación Eléctrica
28 30
Obra Destacada: Modernos Escenarios en la Universidad Libre de Pereira
32
Conceptos Básicos de Licuación de Suelos
Per l del Ingeniero: Norman Duque Echeverry
Sociales
Pasatiempos
EDITORIAL LA RESPONSABILIDAD PROFESIONAL EN MEDIO DE MUCHAS PRESIONES La ingeniería es el arte de hacer posible lo prácticamente imposible; de hacer realidad sueños; de llevar a cabo ideas, inicialmente plasmadas en el simple papel; de acercar a quienes deciden y quienes disfrutan de Carlos Emilio Arango B. pequeñas o grandes Presidente AIR obras, bien sea públicas o privadas. La ingeniería es, en síntesis, estar en contacto permanente con la sociedad.
No podemos permitir que los proyectos y obras sean flor de un día. Nuestro sentido de la ética en el ejercicio profesional debe primar por encima de cualquier interés económico. Si bien estamos con la expectativa de lograr beneficios para el sostenimiento de nuestras empresas y el bienestar de nuestras familias, no sería correcto ni moralmente aceptable que sacrifiquemos la calidad de las obras por obtener mejores réditos. O peor: que conscientemente diseñemos y construyamos con bajas especificaciones, muchas veces por debajo de la misma norma, con el fin de vender barato (para el caso de los proyectos de vivienda) por el simple hecho de “ajustarnos” al presupuesto del comprador, generalmente familias de bajos ingresos, que tienen en este bien su mayor expectativa de vida.
Quienes decidimos que la Ingeniería sea un propósito de vida personal y profesional, para proyectarnos a través de ella hacia la sociedad, asumimos un compromiso que debe estar signado siempre por directrices de solidaridad, respeto, integridad y honestidad, con todos los sectores, incluyendo clientes, proveedores, entidades o empresas contratantes y colegas, empleados, obreros y trabajadores, con quienes tenemos permanente relación.
En el caso del sector público el tema es bien complicado. Los profesionales de la ingeniería (y también, con todo respeto, de la Arquitectura) estamos permanentemente acechados y presionados (directa o indirectamente) por políticos y funcionarios, que obedecen a otros intereses.
Y es bajo estos principios que debemos actuar, dada nuestra condición de actores principales del bienestar de la comunidad. Cuando diseñamos y construimos, debemos hacerlo bajo la premisa del largo plazo.
Tenemos la obligación de rechazar y denunciar públicamente a quienes hacen del patrimonio de las instituciones fuente de financiación de campañas políticas y enriquecimiento personal. Ni porcentajes, ni cambios injustificados de especificaciones, en aras de obtener un contrato.
Las inversiones, generalmente, son elevadas y como tal, las expectativas de nuestros clientes, son grandes respecto a la durabilidad y la calidad del proyecto que nos encomiendan o que nosotros mismos promovemos.
En todo caso, la dignidad y responsabilidad profesional debe estar por encima de cualquier otro interés.
2
Posgrados y Educaci贸n Continua
Inscripcio nes abiertas
3
SPACE “INFORME FINAL - FASE I CONCEPTO TÉCNICO EN RELACIÓN AL CUMPLIMIENTO DE LAS NORMAS TÉCNICAS LEGALES APLICABLES EN LOS PROCESOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA CIMENTACIÓN, ESTRUCTURA Y ELEMENTOS NO-ESTRUCTURALES DEL EDIFICIO SPACE EN MEDELLÍN ELABORADO POR LA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES PARA LA ALCALDIA DE MEDELLIN“ Compilado y extractado por Ing. Beatriz Gómez Buitrago Especialista en Estructuras El diseño y la construcción del EDIFICIO SPACE se rigió por la Ley 400 de 1997 y el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-98 (Decretos Reglamentarios No. 33 de 1998 y No. 34 de 1999). El proyecto original presentado por la firma Constructora Lérida, obtuvo licencia de urbanismo bajo la Resolución C2-0031 de 2006.
DESCRIPCIÓNY CONCEPTOS GENERALES Como es bien sabido el pasado 12 de Octubre de 2013 la “Torre 6” del EDIFICIO SPACE colapsó en horas de la noche, luego de haber sido evacuada por decisión del Departamento Administrativo de Gestión del Riesgo de Desastres (DAGRD) de la ciudad de Medellín, ante el reporte de fallas estructurales. En el evento murieron 12 personas, 10 de ellas se encontraban haciendo reparaciones puntuales para tratar de estabilizar el Edificio luego de la aparición de fisuras, deformaciones y aplastamiento de algunos muros y columnas de Etapa 6.
El Space es un edificio en concreto estructural con algunos muros estructurales en mampostería reforzada. El proyecto se divide arquitectónicamente en seis (6) “Torres”, pero estructuralmente conforman una sola edificación continua al no existir juntas de expansión o aislamiento entre dichas“Torres”.
Hasta ese día, nadie se atrevía a pensar que un edificio construido durante la vigencia de rigurosas normas, después de pasar por la revisión, aprobación y supervisión de personal especializado de diferentes entidades, donde además interviene una empresa constructora con gran experiencia y trayectoria en la región, pudiese colapsar como lo hizo la ETAPA 6 del EDIFICIO SPACE.
El día 04 de diciembre de 2013 se firmó el contrato entre el Municipio de Medellín–Departamento Administrativo de Gestión del Riesgo de Desastres y la Universidad de los Andes para realizar la consultoría y asesoría técnica en el caso del colapso del Edificio Space y realizar los estudios, evaluaciones, diagnósticos y recomendaciones en relación a otras edificaciones de la ciudad, para las cuales la Alcaldía de Medellín requiera contar con un concepto técnico para efectos de toma de decisiones relacionadas con la seguridad y funcionalidad de las mismas. El contrato se planteó mediante la ejecución de las siguientes fases de trabajo:
Las Normas Sismo Resistentes Colombianas son de obligatorio cumplimiento desde el año de 1984 y no es posible acatarlas parcialmente. Su “interpretación” puede ocasionar muchas variables en un diseño, pero al estar estos regularizados por normas establecidas, no debería ser lo común encontrar grandes diferencias entre la aplicación de las variables que definen un diseño y más aun no deberían surgir grandes discrepancias o vacíos al momento de ser revisadas por alguien diferente al diseñador.
Fase 1: Elaborar un concepto técnico sobre el edificio Space en relación al cumplimiento o no de las normas técnicas legales aplicables en los procesos de diseño y construcción de la cimentación, estructura y elementos no-estructurales.
4
diferentes áreas: geotecnia, estructuras, materiales, geomatica, jurídica, técnicos de campo y laboratorio, asesores de seguridad.
Fase 2: Elaborar un concepto respaldado por expertos internacionales sobre la conceptualización general del proyecto, las principales deficiencias y problemas que presenta a la luz del estado del arte del conocimiento y de la práctica mundial aplicable. Fase 3: Realizar los estudios técnicos de detalle requeridos para conceptuar sobre las causas más probables del colapso de la Etapa 6 del edificio Space y con base en esto establecer las recomendaciones a las que hubiere. Fase 4: Realizar los estudios, evaluaciones, diagnósticos y recomendaciones en relación a las edificaciones Continental Towers y Asensi para las cuales la Alcaldía requiere contar con un concepto técnico para efectos de toma de decisiones relacionadas con la seguridad y funcionalidad de las mismas.
Los investigadores de la Universidad de los Andes, realizaron todas las verificaciones en sitio, recopilaron, clasificaron, realizaron los modelos computacionales detallados para efec tos de comparar cargas gravitacionales y sísmicas y así poder constatar el cumplimiento o no de los títulos A,B,C, D,H,J Y K de la NSR 98. En el informe en FASE I se presenta de manera detallada las evaluaciones previas como son: las características dimensionales y de refuerzo, la calidad de los materiales que componen el sistema estructural portante, se chequea la capacidad de cada uno de los elementos, la resistencia de los materiales y estadísticamente se realizan cuadros que permiten porcentuar resultados para elaborar conclusiones respecto al cumplimiento.
El presente resumen trata de mostrar las principales conclusiones que se obtienen del Informe Técnico en FASE I cuyo principal objetivo es el de rendir el concepto técnico en relación con el cumplimiento de la normativa técnica legal aplicable al proyecto edificio SPACE, tal y como fue concebido, considerando que durante el proceso constructivo se reportó una serie de cambios relacionados con el diseño, debidamente documentados. No se pretende en esta Fase I establecer las causas probables del colapso, lo cual hace parte de un informe complementario y posterior a cargo de la misma Universidad.
En el mencionado informe en FASE I de más de 200 páginas se muestra detalladamente el análisis de los resultados, tomando cada artículo de la norma revisado y su verificación respecto al edificio SPACE. La AIR a través de su revista no pretende ser específico en todos los puntos analizados en el informe, solamente se quiere dar a conocer que existe dicho estudio, los alcances generales, informar que se están adelantando análisis serios desde el punto de vista técnico para tener información científica y veraz de todo lo ocurrido; además informar de manera muy general y partiendo de las conclusiones del estudio cuales pueden ser son los puntos más vulnerables en el proceso de diseño y que marcan la gran diferencia cuando la norma se aplica de manera subjetiva o selectiva.
En informe independiente para la Fase 2 se entregó el concepto técnico de los expertos internacionales, dicho informe es complementario con el de la Fase 1, pero no hace parte del presente resumen. EL INFORME TÉCNICO FASE I
Para la elaboración de la Primera fase del informe se revisaron 523 literales de las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR-98), se encontró que 53 de los literales (18%), revisados con información verificable, incumplen con lo especificado por las normas NSR-98.
La información para la elaboración del informe FASE I fue suministrada por la Alcaldía de Medellín y está compuesta por todos los documentos oficiales aportados por la Curaduría Segunda de Medellín, por la constructora CDO, por el ingeniero Jorge Aristizabal Ochoa diseñador estructural del edificio Space, por VIECO Ingeniería de Suelos y otros. Para cumplir con los objetivos del Informe en Fase I se contó con la colaboración de un gran equipo conformado por especialistas y profesionales de las
5
LAS CONCLUSIONES DEL INFORME Los incumplimientos más significativos extractados a manera de resumen del Informe FASE I elaborado por la Universidad de los Andes se mencionan a continuación,
1 2
Los planos estructurales y las memorias de cálculos no cumplen con los requerimientos de información mínima exigidos para la norma en el literal A.1.5(algunos literales)
3
Los documentos de diseño no definen claramente si los elementos estructurales verticales se consideran como “muros” o como “columnas” según las definiciones de la NSR-98, no hay claridad sobre cuales requerimientos de diseño fueron utilizados para estos.
4
Se hace caso omiso a los literales A.3.4.2.1 y A.3.6.7 mediante los cuales se establecen los métodos de análisis sísmicos permitidos y las consideraciones para tener en cuenta el diafragma de acuerdo con el tipo de edificación analizado. Por tanto, el método de análisis sísmico utilizado no es aplicable en el presente caso.
5
Se incumple con el literal C.5.6.2.3 dado que varias de las muestras de concreto ensayadas como parte del control de calidad en obra incumplen con los requerimientos de resistencia mínima a la compresión establecidos.
6
De acuerdo con los resultados de los ensayos en barras de refuerzo reportados durante la obra como parte del control de calidad, se incumple con el literal C.3.5.3.1 mediante el cual se hace referencia a la norma NTC 2289, puesto que no todas las muestras ensayadas cumplen los requerimientos mínimos de resistencia a la fluencia de las barras corrugadas de acero para el refuerzo de los elementos estructurales principales.
7
El análisis de deflexiones verticales para el sistema de entrepiso del edificio SPACE indica que las losas de entrepiso no cuentan con la rigidez mínima requerida para limitar las deflexiones u otras deformaciones que puedan perjudicar la
No se cumple con el literal A.3.2.2 en el cual se establece que “Toda edificación o cualquier parte de ella debe quedar clasificada dentro de uno de los cuatro sistemas estructurales de resistencia sísmica descritos en las tablas A.3.-1 a A.3-4”. En documentos se repor tan dos sistemas estructurales diferentes: el sistema dual y el sistema de muros de carga. Igualmente se reportan diferentes coeficientes de disipación de energía R, parámetros básicos para el diseño sísmico.
6
requisitos de la NSR-98 relacionados con la seguridad, resistencia y funcionalidad, y por lo tanto presenta deficiencias graves en las condiciones estructurales y de sismo resistencia.
resistencia o el uso normal o funcionalidad de la estructura, y en particular limitar las deflexiones en el largo plazo a los valores admisibles establecidos por la NSR-98 en el literal C.9.5 para este tipo de losas.
8
El análisis para cargas gravitacionales indica que a la luz de los requerimientos mínimos de seguridad de la NSR-98 establecidos en el literal C.10.3 para las combinaciones de carga gravitacionales especificados en el literal B.2.4, las fuerzas últimas actuantes en los elementos estructurales principales son superiores a las correspondientes capacidades o resistencias de diseño de los elementos.
9
El análisis para cargas sísmicas horizontales permite establecer que el diseño estructural planteado para el edificio Space no cumple con los siguientes requisitos básicos de diseño: Derivas máximas admisibles de entrepiso ante cargas horizontales (A.6.4.); Capacidad de elementos estructurales principales para resistir la combinación de cargas axiales máximas y los efectos de flexo-compresión (C.10.3 y B.2.4.); Nivel de detallamiento y disposición del acero de refuerzo en los elementos estructurales verticales (columnas o muros) de acuerdo con lo que se especifica en el Capítulo C.21 de la NSR-98.
10
11 12
El mismo informe menciona en sus conclusiones “Considerando los graves incumplimientos en los requisitos básicos de la norma NSR-98, y que el colapso de la Etapa 6 sumado a la demolición de la Etapa 5 modificaron sustancialmente la conceptualización original del edificio, eliminando elementos estructurales fundamentales que permitieran garantizar la estabilidad de la estructura en su conjunto o para cualquier parte de ella, se concluye que la parte de la edificación que se mantiene en pie presenta en la actualidad un alto riesgo de colapso”. Es importante aclarar que por razones de espacio en la revista, se hizo un resumen y ninguno de los puntos tratados son fiel copia de las conclusiones del informe en FASE I entregado por la Universidad de los Andes y por lo tanto ni la Alcaldía de Medellín ni la Universidad de los Andes son responsables de esta publicación. El documento completo podrá ser difundido una vez la Alcaldía de Medellín lo autorice. REFERENCIAS INFORME FINAL FASE I Contrato No. 4600051633 DE 2013 CONSULTORÍA Y ASESORÍA TÉCNICA A LA ALCALDIA DE MEDELLIN EN EL CASO DEL COLAPSO DEL EDIFICIO SPACE EN MEDELLÍN
El análisis de los niveles de esfuerzos generados en las pilas de cimentación por las cargas gravitacionales y por la combinación de cargas gravitacionales y sísmicas, y del detallamiento del acero de refuerzo interno en estos elementos permite concluir que el diseño estructural planteado para estos elementos no cumple con los requisitos mínimos requeridos por la NSR-98 en el literal C.15.11.
ASCENSORES Y ESCALERAS
Desde hace más de tres décadas participando en el crecimiento urbanístico de Colombia dando movilidad a la construcción de un país vertical.
El análisis del Título H, Estudios Geotécnicos, permite establecer que: El estudio geotécnico no cumple con los requerimientos de información mínima exigidos para la norma en el literal H.2.2.2.1 (d) y (e). La profundidad de los sondeos n o c u m p l e co n l o s re q u i s i to s m í n i m o s establecidos en el literal H.3.2.4 Entre otros.
A
E
De acuerdo con los análisis realizados, el proyecto arquitectónico planteado para el edificio Space no c umple con algunos requisitos básicos: La capacidad de la salida para la ocupación estimada del salón comunal, el número mínimo de dos salidas por nivel, las distancias de recorrido hasta la salida, La protección contra fuego y humo de las escaleras en los niveles -1 y -2 , el nivel de la descarga de las salidas (nivel 1 y nivel -2).
R A M P A
C A L E R A S
A N D E N E
C E N S O R E S
Celular 310 868 7176
Según lo anterior, las conclusiones del informe en Fase I del Edificio SPACE, señala que este proyecto incumple
www.estiloingenieria.com 7
APP
ASOCIACIONES PÚBLICO PRIVADAS Una apuesta del Gobierno Nacional para reducir el rezago
que sufre el país en infraestructura de transporte
Ing. Esp. Rafael Francisco Gómez Jiménez Asesor técnico Agencia Nacional de Infraestructura
ellas ya se encuentran en etapa de aprobación de las condiciones financieras por parte del Ministerio de Hacienda y Crédito Público.
Ing. MSc. Felipe Castro Arenas Asesor técnico Agencia Nacional de Infraestructura
Los proyectos de iniciativa privada ofrecen un complemento al portafolio de iniciativa públicas que componen el programa de concesiones de cuarta generación (4G) – el más ambicioso en la historia de la infraestructura de transporte en el país -.
Si bien Colombia cuenta con proyectos de concesión desde principios de los años 90, con la entrada en vigencia de la nueva Ley de Asociaciones Público Privadas (APP) – Ley 1508 de 2012 – se crea un importante mecanismo para incentivar la vinculación de capital privado en la construcción, el mejoramiento, la operación y el mantenimiento de infraestructura pública de transporte en el país.
Las concesiones 4G tienen sus cimientos firmemente apoyados en la ley de APPs, y en ellas, el Gobierno Nacional invertirá, durante los próximos 6 años alrededor de 50 billones de pesos, para cerrar la brecha que separa las condiciones de nuestra infraestructura vial con las autopistas que garantizan a países como Chile y México ser más competitivos en los mercados internacionales. Con este programa, el país podrá convertir gran parte de su red vial primaria en autopistas que le permitan a los vehículos de carga viajar entre los principales puertos y centros de producción y consumo a 80 km/h en promedio, mejorando también al mismo tiempo las condiciones de seguridad vial y comodidad.
Esta ley mejoró el marco jurídico permitiendo al ejecutivo atraer más recursos y realizar los proyectos más rápidamente. El incentivo creado con esta ley para atraer capital privado ha provocado una ola de propuestas para financiar, construir, mantener y operar infraestructura pública de transporte en gran parte del territorio nacional, por parte de reconocidas firmas constructoras locales y extranjeras. Sin esta ley, el Ministerio de Transporte sólo había recibido una propuesta de iniciativa privada en los últimos 20 años y el proyecto nunca fue contratado. Con la ley de APPs, el sector privado ya ha presentado a la Agencia Nacional de Infraestructura más de 45 propuestas para concesionar corredores viales y tres de
Con 4G, Colombia podrá construir esta infraestructura en el corto plazo y diferir su pago durante los siguientes 25 años. El nuevo marco jurídico obliga a los futuros concesionarios a construir más rápido pues sólo permite su remuneración cuando la nueva infraestructura se
8
encuentre disponible y en condiciones óptimas de operación. Uno de los proyectos más importantes de este programa 4G es el que busca mejorar la conectividad de Antioquia con el Eje Cafetero, con el Centro del país y con sus dos litorales. Este proyecto es conocido como las Autopistas para la Prosperidad. Los proyectos incluidos en el programa de Autopistas para la Prosperidad, recogen los estudios adelantados por ISA, antes denominado Autopistas de la Montaña, y que se optimizaron tanto técnica como financieramente haciendo factibles estos proyectos. Esto causó un gran interés de importantes firmas extranjeras y nacionales en cada uno de los proyectos.
con las existentes y proyectos en ejecución en el departamento de Antioquia, alcanzarán 91 kilómetros con las más altas especificaciones. Las tres concesiones proyectan construir cerca de 34 km de nuevas variantes en La Pintada, La Virginia y Tesalia; mejorarán cerca de 119 km en la zona plana del valle del río Cauca en las regiones de Caldas y R isaralda que tendrán adicionalmente cerca de 32 km de carriles de adelantamiento ayudando a mejorar el nivel de servicio de estas vías.
Autopistas para la Prosperidad se divide en 8 proyectos de concesión y un contrato por obra pública. Dentro de los 8 proyectos de concesión se encuentran los denominados Pacífico 1, Pacífico 2 y Pacífico 3 que conectan centros de insumo y producción desde Medellín con el eje Cafetero (Caldas, Risaralda), Valle del Cauca y el Pacífico.
Para cumplir con velocidades de operación de 80 kilómetros por hora, y dadas las difíciles condiciones topográficas de la zona, las vías incluirán importantes obras de 8 túneles con una longitud lineal total de 20.590 metros. Entre los túneles se encuentran el de Amagá (4,1 km) y Sinifaná (1,5 km) de doble tubo yTesalia (3,4 km) en tubo de sencillo, conectados por 137 puentes con una extensión total aproximada de 11.623 metros. Entre ellos se encuentran nuevos puentes sobre río Cauca como el de la concesión Pacífico 2 de 511 m, cercano a Bolombolo y Peñalisa, elevado a 65 metros de la superficie del agua.
Actualmente las concesiones Pacífico 1 y 2 ya se encuentran adjudicadas a la Estructura Plural Autopista Conexión Pacífico 1, conformada por Episol SAS e Iridium Colombia Concesiones Varias SAS; y la Promesa de Sociedad Futura Concesión La Pintada, conformada por Grupo Odinsa S.A. - Mincivil S.A Construcciones el Condor S.A - Termotecnica Coindustrial S.A - Icein S.A.S Mota – Engil engenharia e Construcao S.A sucursal Colombia, respectivamente. La concesión Pacífico 3, se encuentra en proceso de evaluación de dos propuestas: EP Shikun y Binui – Grodco, y EP Mario Alberto Huertas Cotes - Constructora Meco Sucursal Colombia.
La construcción de estas obras representará una mejora sustancial en la movilidad de carga y pasajeros en la región. Uno de los beneficios en tiempo de viaje en la ruta Medellín - Buenaventura significa un ahorro estimado de 7 horas para vehículos de carga, lo que sumado con la reducción de los costos de operación, peajes y beneficios en tiempo, alcanza un valor estimado de 430 mil pesos en ahorro por viaje. Los tres proyectos de concesión suman una inversión total de 6,2 billones, de los cuales el costo de las obras asciende a 4 billones y los restantes 2,2 billones a los costos de operación y mantenimiento de las diferentes estructuras. Esta alta inversión generará cerca de 12.500 empleos directos por año, en la etapa de construcción de 5 años, llevando riqueza y progreso a los habitantes de la región y el país.
La cadena de concesiones Pacífico con una longitud total aproximada de 294 kilómetros comprende la construcción de 72 km de dobles calzadas, que sumadas
Este artículo tiene como objetivo describir la razón de ser del mecanismo de contratación de Asociaciones Público Privadas y ejemplificar este tipo de alianzas con el caso de las denominadas Autopistas para la Prosperidad.
9
¿
QUE VA A PASAR CON
LA PEQUEÑA Y LA MEDIANA
INGENIERIA
Por: Ing. Gustavo Sánchez Gutiérrez
Dentro de las políticas del Estado Colombiano merece especial atención la Ley 1429 de 2010, cuyo objetivo principal está dirigido a facilitar la creación, la formalización y la sostenibilidad de las empresas, especialmente las pequeñas empresas. De manera contradictoria, el Gobierno Nacional expide una serie de decretos (734 de 2012 -derogado-, 1510 de 2013 y 791 de 2014) que reforman la Ley 80 de 1993, introduciendo modificaciones en la contratación, que privilegian la capacidad financiera sobre la capacidad técnica y la experiencia.
?
Capacidad Residual de Contratación, fundamentada en conceptos errados que impiden la participación de la ingeniería nacional en los proyectos de obra pública en los cuales en un pasado reciente podía participar sin tropiezos. Tales disposiciones están generando una masacre laboral de la pequeña y mediana ingeniería, que corresponden a más del 90% de las empresas que ejecutan la construcción de obras en el país. Así las cosas, el resultado final será que el Estado se quedará sin contratistas y los pequeños y medianos contratistas sin trabajo.
E s t o s c a m b i o s v a n e n p l e n a c o n t r av í a d e l a sostenibilidad y el crecimiento de las empresas, como la pequeña y mediana ingeniería, con funestas consecuencias, al concentrar la contratación en las multinacionales de la ingeniería y en el sector financiero colombiano, que ya cuentan con sus propias constructoras y concesiones viales.
El horizonte no puede ser más desalentador, pero más que lamentarnos, es obligatorio buscar una pronta solución que permita a la pequeña y la mediana ingeniería volver a ser protagonista de los proyectos de obra pública del país.
Sumado a lo anterior la Ley 1508 de 2012 abre las puertas al capital privado a través de las Asociaciones Publico Privadas (APP), y por su parte la nueva ley de migración –decreto 834 de 2013- permite la entrada al país de profesionales extranjeros, que sin matricula u homologación de títulos, pueden laborar en los grandes proyectos de infraestructura vial generando el desplazamiento de los colegas nacionales.
Una de las soluciones, de carácter urgente, es que el gremio de ingenieros contratistas concentre esfuerzos y vuelva a presentar al Gobierno Nacional, a través de la Sociedad Colombiana de Ingenieros, tal y como lo manifiesta el artículo 72 de la Ley 1682 de 2013, una propuesta para el cálculo de la capacidad residual de contratación, que involucre los conceptos de experiencia, capacidad técnica, capacidad financiera y capacidad de organización, conforme a la reglamentación que se mantuvo vigente durante años.
De otro lado, la limitación de los anticipos en los contratos de obra pública desplaza a quienes no tienen “músculo financiero” y para completar el panorama, la Agencia Nacional de Contratación -Colombia Compra Eficiente- establece una metodología para calcular la
La otra solución consiste en demandar vía jurídica los funestos decretos que vulneran el derecho fundamental al trabajo y que pretenden acabar con la mayoría de las empresas de ingeniería.
10
11
ROMPIENDO RÉCORDS
Editado por: Ing. Gonzalo Ríos Ortiz
La revista ASOCRETO en su edición 123 de abril de 2014, trae un artículo muy llamativo del tema construcción, resaltando que el concreto es un material determinante en la evolución del mundo en el último siglo y se han realizado proyectos antes inimaginables. Es así como se han superado récords con cifras realmente sorprendentes. Algunos de estos récords se presentan en este artículo, y se exponen los más apropiados para nuestro entorno.
Presentación. - El concreto es el material de construcción más utilizado a nivel mundial, principalmente porque permite generar diversas apariencias estéticas, por la versatilidad en las formas finales, por sus propiedades físicas y mecánicas para soportar grandes cargas, y por ser económico si se compara con otras alternativas de construcción. Los primeros materiales cementantes se empezaron a utilizar cuando el ser humano se vio en la necesidad de construir su habitación para protegerse de las inclemencias del clima. La historia registra que la obra más antigua con materiales cementantes fueron los pisos de unas chozas, en un pueblo de la edad de piedra, construidos alrededor del año 5600 a.c. en las riberas del Danubio, en Yugoslavia. También se tienen las Pirámides de Gizet en el año 2690 a.c., las cuales se construyeron utilizando bloques de piedra pegados con mortero de yeso calcinado impuro y arena. Posteriormente, se introdujeron los compuestos basados en caliza calcinada, agua, arena y piedra triturada, dando origen al primer concreto de la historia.De ahí en adelante, ha sido un material en constante evolución, y el artífice para lograr construcciones, con un sinnúmero de características que han pasado a la historia.
12
Por ejemplo, la mayor cantidad de concreto vertido en un solo proyecto se realizó en la Presa de las Tres Gargantas en China, alcanzando cerca de 16 millones de metros cúbicos a lo largo de los 17 años que duró su construcción. Otro record es la mayor altura lograda a través de un bombeo vertical de concreto de 715 metros logrado el 7 de agosto de 2009 durante la construcción del proyecto hidroeléctrico Parvati, cerca de la población de Suind en India.
días para la cimentación de la torre Landmark en Abu Dhabi, Emiratos Árabes. El récord del mayor concreto vertido bajo el agua se presentó el 18 de octubre de 2010 en New Orleans, Estados Unidos cuando se 3 colocaron 7.817m de concreto en un periodo de 58 horas utilizando dos bombas de concreto. Así, existen construcciones esplendorosas. El presente artículo se concentra en algunos proyectos, que por sus cifras, ocupan los primeros lugares cuando se habla de récords en concreto.
Por su parte, se resaltan los 16.000 metros cúbicos de concreto vertidos ininterrumpidamente durante dos
1
El mayor vaciado de concreto ininterrumpido En el centro de Los Ángeles, Estados Unidos, se está realizando la construcción del Wilshire Grand Center, un hotel de la más alta categoría, actualmente en obra desde 2012 y el cual se espera finalizar en el 2017. Este proyecto ha marcado un récord en la historia del concreto, debido a la fundida más voluminosa ininterrumpida de este material, llevándolo a ser acreedor del récord Guinness. El 15 de febrero de 2014 a las 4:00 pm inició el vaciado de concreto que continuo por las siguientes 20 horas, 3 logrando vaciar más de 21.000 m en la cimentación de la estructura que contaba con más de 3,5 millones de kilos de acero. Esta edificación será la más alta localizada al oeste de Mississippi con más de 330 metros. Fueron necesarias ocho (8) plantas de concreto dedicadas a este proyecto y una planta de respaldo para lograr despachar los 208 camiones mezcladores que llevaron el concreto hasta el sitio de la obra. Las plantas estaban localizadas a menos de 20 km de distancia de la obra para garantizar la entrega en el tiempo adecuado y conservar las características de la mezcla de concreto. Una vez en el sitio, se necesitaron 19 autobombas para realizar el vaciado del concreto. Para disminuir el calor de hidratación se dispuso de un sistema de enfriamiento que bombeó agua fría a través de una compleja red de mangueras. 20 horas continuas tomó el vaciado de más de 21.000 m3 de concreto para la cimentación del Wilshire Grand Center en Los Ángeles, Estados Unidos.
13
2
El edificio más alto
Localizado en Dubai, Emiratos Árabes, el Burj Khalifa es un enorme rascacielos cuya construcción tardó seis años siendo inaugurado el 4 de enero de 2010. Esta edificación cuenta con 160 plantas habitables en una estructura de concreto reforzado que se eleva hasta los 586 metros de altura. La continuación de la estructura hasta completar los 828 metros fue realizada de forma mixta utilizando concreto y acero. Para este proyecto, el concreto contó con mezclas especiales diseñadas para soportar el gran peso de la estructura y las temperaturas extremas del Golfo Pérsico, que pueden incluso llegar a los 50 °C. Por esto, el concreto -que incluía hielo en la mezcla- fue vaciado en las noches cuando el aire es más fresco y la humedad es mayor. El Burj Khalifa ostenta el récord al edificio habitado más alto del mundo. Crédito: © Jack Zalium
3
La torre más inclinada Como parte de las singulares estructuras que existen en Emiratos Árabes, la torre Capital Gate en Abu Dabi, es una de las más icónicas gracias a su inclinación, cerca de 5 veces mayor a la de la reconocida torre de Pisa. Capital Gate es una estructura de 160 metros de altura y ningún ángulo de la torre tiene un par similar, cada uno es único. Pese a que la torre no representó un gran reto en altura, si lo significó para la fuerza de gravedad debido a que los pisos superiores sobresalen 33 metros de la base, generando una fuerza que afecta directamente la cimentación de la estructura, compuesta por una placa maciza de concreto reforzado, sobre 400 pilotes. Los pilotes que se encuentran bajo los pisos sobresalientes alcanzan profundidades menores que los del costado opuesto, con el fin de evitar que la fuerza que ejerce la extensión metros arriba, desgarre la estructura de su posición. La ejecución de la superestructura contempló dos grandes etapas. En la primera se construyó un núcleo de concreto inclinado en el sentido opuesto del que se contempla en el diseño exterior, el cual, a medida que avanzaba la obra, se iba enderezando gracias al peso de los bloques superiores.La segunda etapa de la obra consistió en la instalación de 146 torones de acero postensado longitudinalmente para contrarrestar el peso ejercido por los voladizos. La estructura fue completada a finales del 2010 y cuenta con un hotel de primera categoría y oficinas de alto lujo. Torre Capital Gate en Abu Dabi, reconocida por su inclinación. Crédito: © Paolo Rosa
14
4
El viaducto más alto
El hasta ahora considerado el puente más alto del mundo se encuentra ubicado cerca de la ciudad de Millau en Francia, y es conocido como el Viaducto de Millau, construido entre 2001 y 2004. Tiene 2.460 metros de longitud, y 343 metros de gálibo sobre del río Tarn. El tablero de la estructura tiene 32,5 metros de ancho y 4,2 metros de espesor, y descansa sobre 7 pilotes huecos con alturas que varían entre 77 y 245 metros y paredes que alcanzan espesores entre 50 y 60 cm. La compleja geometría arquitectónica de las pilas representó un enorme desafío en materia de formaletas, debido a que debían dimensionarse las unidades de trepado para soportar vientos de hasta 180 km/h y elevadas 2 velocidades de colocación del concreto con presiones laterales de hasta 100 kN/m . El acabado de la superficie de las pilas en concreto a la vista es liso, con ángulos de cantos vivos y sin marcas de encuentros horizontales de los tableros de encofrado. El puente fue construido bajo un concepto diferente debido a que el tablero se prefabricó completamente en tierra y se lanzó a través de torres metálicas con un sistema hidráulico complejo que soportó el tablero y lo trasladó hasta su posición final. ElViaducto de Millau, considerado el más alto del mundo. Crédito: © Gary Socrates
15
5
El puente más largo del mundo
La infraestructura con que cuenta China le permite tener 7 de los 10 puentes más largos del mundo, incluido el más largo. Se trata del Gran Puente Danyang-Kunshan, entre las ciudades de Shanghái y Nanjing, cuya construcción tardó más de 4 años y fue inaugurado en 2011. El Gran Puente tiene 164,8 km de longitud,y sobre el circula la línea férrea de alta velocidad Pekín – Shanghái. Fue construido en concreto pretensado y su vano más extenso es de 80 metros. Su estructura está basada en elementos prefabricados de concreto que descansan sobre más de 2.000 pilares del mismo material. Está diseñado para resistir fuertes tifones, terremotos de magnitud 8 en la escala de Richter y hasta un impacto con un elemento con peso superior a 300.000 toneladas. El Gran Puente Danyang-Kunshan ostenta el récord como el puente más largo del mundo. Crédito: © Gary Socrates
6
El Túnel más largo del mundo En 1996 se inició la construcción del túnel ferroviario más largo del mundo localizado a 550 metros de altitud, y 2.300 metros bajo la cima más alta de San Gottardo, en los Alpes Suizos. La construcción de este túnel se realizó con explosivos y tuneladoras tipo TBM que ejecutaron sus perforaciones en sentido contrario con el propósito de encontrarse en la mitad del túnel, situación que se logró en octubre de 2010. Las tuneladoras se fabricaron en Alemania y las partes se ensamblaron en el sitio de trabajo. Una vez ensamblada la TBM su longitud superó la de cuatro campos de fútbol longitudinales seguidos.
El proyecto se llevó a cabo con la construcción de dos túneles paralelos de un solo carril separados 40 metros entre sí e interconectados por galerías cada 300 metros. Los 56 km del proyecto se construyeron en cinco tramos: Altforf, 3 Sedrun, Faido y Bodio.Fue necesario retirar más de 12 millones de m de material, extraídos para darle paso a la vía férrea, lo cual representó un gran desafío ambiental. Este mismo material extraído se transformó sirviendo para fabricar el concreto de revestimiento de los túneles. Los túneles hacen parte de un sistema ferroviario de 153,5 km que conecta a Zurich con Milán. En cuanto a la circulación de los trenes, se separaron los de pasajeros de los de carga, dada la diferente velocidad de cada modalidad: los primeros alcanzan los 260 km/h y los segundos entre 110 y 160 km/h. ElTúnel de San Gottardo es el más largo del mundo en la actualidad. Crédito: Cortesía Alptransit San Gottardo Lucerna (Suiza)
16
7
El túnel más profundo bajo agua
Bajo el estrecho del Bósforo se construyó un enlace ferroviario entre los continentes asiático y europeo, llamado el túnel de Marmaray. El proyecto hace parte de una red de 76,3 kilómetros, de los cuales 9,8 km se encuentran perforados bajo la ciudad de Estambul y 1,4 km sumergidos 56 m bajo el estrecho del Bósforo. El túnel sumergido está integrado por 11 secciones prefabricadas de concreto reforzado, con dimensiones típicas de 135 m de largo, 15,5 m de ancho y 8,6 m de alto, de sección rectangular. La elaboración de estas secciones fue dispendiosa y se hizo en dos etapas utilizando formaletas de acero en forma de U. En total se requirieron 86 secciones para elaborar cada elemento, en el astillero deTusla, 30 kilómetros al sur de Estambul. Los elementos fueron llevados hasta su sitio final mediante flotación, abriendo tres válvulas que permitieron el llenado de una barcaza de transporte en 36 horas. Una vez la barcaza se llenaba la estructura era desplazada. El túnel,que fue cubierto con material de relleno para garantizar su estabilidad y protección, comenzó a construirse en 2004 y fue culminado a finales de 2013. El túnel de Marmaray, construido 56 m bajo el estrecho del Bósforo. Crédito: © CyberMacs
17
REFLEXION SOBRE LOS RETOS EN LA REVISION DEL
POT PEREIRA Por: Ing. Liliana Toro Henao a una sección de 90 metros que se aprecia necesaria, pero cuando se pasea la vista por esos parajes, se visualiza, que muchas de las construcciones del costado sur no respetan estos retiros, ni se construye la calzada de servicio tal y como está establecido, y ni siquiera se conservan los niveles de la doble calzada. Por otra parte, las cifras de la Alcaldía Municipal en el actual diagnostico muestran una ejecución del POT en cuanto al desarrollo de proyectos de tan solo un 35% del total aprobado.
Han transcurrido catorce años desde que se elaboró el primer Plan de Ordenamiento de Pereira, según mandato de la Ley 388 de 1997, cuyo espíritu ha sido ordenar físicamente las ciudades a partir del desarrollo económico, social y ambiental, que se establezca para el municipio en cuanto a lo urbano y lo rural. Se han tenido aciertos y desaciertos en su formulación, pero es necesario hacer una reflexión profunda para evaluar si la ciudad que estamos soñando en la norma es la ciudad posible, puesto que algunos de los grandes proyectos desarrollados en la ciudad en estos 14 años han buscado la forma de cambiar las normas establecidas en el Acuerdo 18 de 2000 y el Acuerdo 23 de 2006.
Todo lo anterior nos conduce a afirmar que hasta hoy no se ha formulado un plan consciente, teniendo en cuenta la capacidad económica de los sectores públicos y privados, además que el alcance del trabajo de las Curadurías Urbanas es insuficiente, y que el problema es más de control físico y seguimiento de los proyectos y planes parciales aprobados en la ciudad.
Como ejemplo, las obras de valorización ejecutadas en el año 2004 y las que se proponen éste año, no fueron ni serán las priorizadas dentro del POT, pero si muchas de ellas se han considerado como las obras necesarias para la ciudad. La ruta del sistema de transporte Megabús modificó el trazado establecido dentro del Acuerdo 18 de 2000. La vía de doble calzada Pereira – Cerritos obliga
La revisión actual del Plan de Ordenamiento que adelanta la administración pública, se encuentra hoy en estado avanzado, el reto es grande, los motivos muchos, pero entre ellos podemos destacar:
18
desarrollado, es porque es mas barato y mas rentable hacer proyectos en suelos suburbanos.
Una ciudad dispersa o una ciudad compacta. Encontrar el equilibrio en la proyección del crecimiento de la ciudad en cuanto a la decisión de hacer de Pereira una ciudad compacta es difícil, puesto que los Planes de Ordenamiento de Pereira y las normas anteriores a estos, han permitido que se desarrolle una ciudad dispersa en los suelos suburbanos. El crecimiento sin ninguna planeación o proyección en cuanto al desarrollo de la infraestructura de servicios públicos que responda a un plan maestro de la ciudad, hace que proliferen los vertimientos de las redes de alcantarillado con soluciones individuales. Como si fuera poco, la movilidad se deja a través de las vías vecinales desarrolladas por las fincas; el desarrollo vial se limita a una línea trazada con unas secciones que no son viables económicamente ni para el municipio ni para el particular en zonas de baja densidad. Cuando se proponen los corredores viales, y ante la falta de recursos al momento de hacer la planeación, no se tienen en cuenta los perfiles del terreno, lo que genera más costos en su construcción futura.
No podemos olvidar que el mercado compra donde es más barato y el constructor hace proyectos donde es más rentable, aunque después la ciudad tendrá que hacer un esfuerzo de construcción de vías y desarrollo de infraestructura de la ciudad, seguramente a base de impuestos y proyectos de valorización. La ciudad estaría más cerca de tener un desarrollo ordenado conservando estos planes parciales e incentivando que el particular participe en estos procesos dado que finalmente, es el municipio quien los aprueba. Los servicios en áreas suburbanas. La consolidación de los servicios que estas grandes áreas suburbanas requieren de una manera planificada, se ha dejado a la iniciativa del sector privado, con unas normas abiertas en las cuales en muchas oportunidades los usos permitidos son incompatibles. Las zonas de uso especial. Es necesario tener especial cuidado en la construcción de suelo para industria y dejar claras las zonas donde se permiten desarrollos de usos especiales como hoteles, clínicas, centros comerciales, grandes superficies de almacenes, cementerios, escombreras, la zona de botaderos y manejo de basuras. Como ejemplo, hoy la ciudad reclama el permiso otorgado a la construcción de una Clínica, en la zona de la Villa Olímpica y de Expofuturo, usos que son incompatibles. Nos preguntamos, ¿Qué pasará el día de un concierto cuando se necesite circular con una ambulancia o que el ruido moleste a una persona recién operada del corazón? ¿Procederemos a cancelar los conciertos y los partidos de futbol o preferiremos el cierre de la clínica?
Sumado a esto, no hay ninguna obligación de desarrollo para los propietarios de los proyectos al momento de la construcción, solo es necesario dejar el suelo o la respectiva cesión. Lo anterior conlleva a la paralización de la construcción de las zonas de expansión, pues es más rentable hacer vivienda suburbana que desarrollar planes parciales. Estos últimos son evitados porque conllevan a su cargo la obligación de construir toda la infraestructura de ciudad en cuanto a acueductos, alcantarillados, plantas de tratamiento, redes eléctricas, pavimentación de vías, dejar los suelos para equipamientos y espacio público. Los planes parciales en suelo de expansión. Por lo anterior, consideramos inconveniente que el municipio aplique los tiempos de vencimiento de los planes parciales en suelo de expansión, pues se perdería el esfuerzo particular de planeación. La mayor causa por la cual los planes parciales no se han
La movilidad urbana. En el tema de movilidad debe haber un acuerdo sobre las obras prioritarios que necesita la ciudad para mejorar la movilidad actual y proyectar las zonas necesarias para que las rutas
19
proyectos, tengamos recursos para construir las redes y se vayan anulando las plantas de tratamiento. Por supuesto, se genera un sobrecosto en el tema de operación y mantenimiento, pero está demostrada su viabilidad. alimentadoras del Megabús cobijen sectores tan concurridos como el Terminal de Transportes, la Universidad Tecnológica de Pereira, los barrios El Poblado y el Parque Industrial, sin dejar de lado que es indispensable una verdadera integración de los diferentes sistemas de transporte.
En el tema de acueducto, el POT expresamente prohíbe proyectos que tengan que ser alimentados por sistemas de bombeo, pero entonces ¿Por qué hacer una excepción para los proyectos del municipio que son los que tenemos que subsidiar? ¿Acaso, no deberían ser estos los más económicos de operar?
La importancia de la renovación urbana. Consolidar una parte del territorio a través de la renovación de zonas es esencial, pero para esto hay que tener la conciencia de la intervención del Estado, puesto que la renovación implica suelo más caro, ya que al valor de la tierra es necesario sumarle el valor de las construcciones a demoler. Estas, finalmente son el patrimonio de las familias propietarias, patrimonio que también hay que proteger, de hecho la Ley lo protege y estos predios hay que adquirirlos a valor comercial.
Las unidades de plani cación. Se copiaron de Bogotá las unidades de planificación, que son un invento fuera de la Ley 388 de 1997, las cuales además de que han excedido sus fines modificando la norma estructural del POT, no cuentan con planes maestros que las regulen. A la fecha esta congelada su formulación, y se pregunta: ¿Se debe continuar con ellas o por el contrario deberían ser eliminadas? Hoy en Pereira, el llamado de atención es a mantener la disciplina en la aplicación de la norma, para que esta no pueda ser modificada fácilmente, el orden debe volver a la ciudad, el interés general debe estar por encima del interés particular. El Plan de Ordenamiento Territorial es una gran herramienta para el desarrollo ambiental, económico y social de la ciudad, pues no existe ni una sola actividad en la tierra que no necesite un pedazo de suelo para poder ejecutarse y el POT es el instrumento que regula el desarrollo físico de la ciudad y todos los ciudadanos tenemos el derecho a ser cobijados por la misma norma.
Los instrumentos de reforma urbana. Se cuenta con mecanismos como la plusvalía para tener recursos para el desarrollo de la ciudad y en este tema si que es necesario revisar la capacidad que tiene el Estado para hacer un buen uso de este instrumento, y los muchos otros que provee la Ley 388 de 1997. No es suficiente tener este tipo de mecanismos, si al momento de aplicarlos es fácil convertirlos en herramientas inocuas. La plani cación con planes maestros. Los planes maestros de servicios públicos, movilidad, vivienda y espacio público están ordenados desde el año 2000 por el POT de Pereira, y hoy después de 14 años no se toma la decisión de hacer esta inversión. Estos planes darían las directrices para lograr la ciudad que queremos, la que merecemos, una ciudad para todos, pujante y al servicio de los ciudadanos y sus visitantes, respetuosa del medio ambiente. La mejor muestra de esta limitación, es que a pesar de todos los intentos, normas y obligaciones por lograr el aumento del espacio público por habitante, no ha sido posible hacerlo. Otro ejemplo, es que hoy tenemos el debate de la necesidad de un plan maestro de alcantarillado para la zona de expansión occidental del municipio. Esto pues no confiamos en las nuevas tecnologías para el desarrollo de plantas de tratamiento individuales por unidades de actuación, que permitan viabilizar el desarrollo económico de los planes parciales, estos facilitan que una vez construidos los
20
BLOCK DE INGENIERÍA
…CAPACIDAD PORTANTE ǂ RESISTENCIA DEL SUELO Por: Ing. Álvaro Diego Giraldo Castrillón Está de moda confundir términos y/o significados, como el desorden con la tolerancia y el resquebrajamiento institucional con la paz, al menos en el gremio de la ingeniería (como aplicativo de ciencia) todavía es posible utilizar expresiones con un significado único, lejano a interpretaciones leguleyas y acomodadas.
Refiriéndose a la capacidad portante, podría decir uno en los mismos casos: La zapata superficial se puede proporcionar en la arcilla a 2,5 kg/cm2, o en la arena: la 2 zapata de 1 m de lado se puede proporcionar a 1 kg /cm 2 si la sobrecarga es de 1 m y la de 2 m de lado a 2 kg/cm para un factor de seguridad de 3 (ver esquema).
Sin embargo, por ligereza, se escucha con alguna frecuencia que se confunden términos como “capacidad portante”y“resistencia del suelo”. Ya desde las jornadas geotécnicas organizadas por la Sociedad Colombiana de Ingenieros en el año 1988, el ingeniero Héctor Parra Ferro denotaba dicho error y hacia énfasis: El ingeniero debe ser consciente de que la capacidad portante se re ere al sistema “suelo-cimiento”, como un conjunto inseparable. En este concepto no solamente está involucrada la resistencia del suelo sino la profundidad, las in uencias de otros cimientos o estructuras, al factor de seguridad que elija el ingeniero y la presencia del nivel freático. Por lo tanto, refiriéndose a la resistencia del suelo, uno puede decir: Esta arcilla tiene un qU de 2 kg/cm2, o esta arena tiene un ángulo de fricción Φ= 30º.
21
CONCEPTOS BÁSICOS DE
LICUACIÓN DE SUELOS Y SU APLICACIÓN EN SUELOS DERIVADOS DE CENIZAS VOLCÁNICAS
Por: Ing. Alvaro Millán Angel MSc., Ph. D. Los suelos más susceptibles de licuación son los de naturaleza subconsolidados porque el agua de los poros no ha tenido tiempo u oportunidad de drenar. En este caso, los suelos tienen una estructura suelta que con el movimiento sísmico puede producir una pérdida de contacto entre los granos y una transferencia de presiones al agua intersticial cuyo aumento puede causar licuación. Lo mismo puede ocurrir en limos de tipo colapsable.
Tal como lo establece la norma NSR-2010 en el artículo H.7.4 “Los Suelos granulares tienen una tendencia natural a densificarse bajo carga, ya sea ésta monotónica o cíclica. Cuando el suelo está saturado y el drenaje es lento o totalmente inexistente, esta tendencia a la densificación causa el crecimiento de la presión de poros, en exceso de su estado estático, y el decrecimiento correlativo del esfuerzo efectivo hasta que sobreviene la flotación de las partículas, lo que ha recibido el nombre genérico de licuación”.
Un suelo puede fallar en corte si los esfuerzos horizontales de corte inducidos por un sismo exceden la resistencia al corte a una profundidad dada. Puede e x i s t i r u n a te n d e n c i a re p e n t i n a a a s e n t a r s e transfiriendo los esfuerzos de la sobrecarga al agua en los poros causando licuación (se necesita que la presión de poros aumente).
Debido a lo anterior es necesario determinar la susceptibilidad de los suelos de nuestra zona al fenómeno de licuación.
22
La resistencia del suelo es
H.B Seed y I.M. Idriss en la Universidad de California desarrollaron una teoría sobre licuación según la cual esta solo puede iniciarse con la profundidad, ya que los esfuerzos horizontales inducidos por los sismos se derivan de la inercia de la masa que se encuentran por encima de la capa considerada. Por ello los esfuerzos cor tantes producidos por el sismo aumentan linealmente con la profundidad.
=
+
C= Cohesión o Cohesión aparente ’v= Esfuerzo efec vo ver cal Ør= ángulo de fricción bajo cargas repe das Para que los suelos fallen h max
Una simplificación del proceso se presenta a continuación; considerando un prisma de suelo rígido con una base unitaria y una masa (m) sometido a un sismo con aceleración (a).
Por tanto
∗ϒ
=
Área unitaria
=
+
+ ′ −
m
D ha
=
=
f=ma v
=
+ 1−
∅
∗
∅
∅
1.
Donde ha= altura del nivel freático sobre la capa en discusión. Esta ecuación es una gran simplificación dado que asume un suelo homogéneo con la profundidad y los esfuerzos de cor te reales se reducen por un comportamiento no rígido del suelo mientras que la resistencia al corte se reduce por la intensidad de vibración y el número de repeticiones. Sin embargo sirve para hacer análisis comparativos. Estudiemos por ejemplo dos suelos - arena limosa de resistencia baja a la penetración N= 5 a 8 golpes/pie y limo arenoso de origen volcánico.
= =
23
Suelo Arena Limosa Arena Limosa Limo Arenoso
C (cohesión) t/m2 0 0 2 3 4
Ø 28 30 27 27 27
ϒ Suelo t/m3 1,8 1,8 1,5 1,5 1,5
1,000
a/g
0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 0
0,5
1
ha/D Arena Limosa C=0, Ø=28° Arena Limosa C=0, Ø=30° Limo Arenoso C=2, Ø=27° Limo Arenoso C=3, Ø=27° Limo Arenoso C=4, Ø=27°
Suelo Arena Limosa Arena Limosa
a/g
Limo Arenoso
C (cohesión) t/m2 0 0 2 3 4
Ø 28 30 25 25 25
ϒ Suelo t/m3 1,8 1,8 1,5 1,5 1,5
0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 0
0,5
Puede observase como para producir falla horizontal en este suelo con nivel freático en la mitad del estrato, es necesario un sismo con una aceleración entre 16% y 24% mayor para un limo blando, 33% y 41% mayor para un limo medio y entre 51% y 58% mayor para limo arenoso volcánico medio duro, que para una arena limosa sin cohesión, de resistencia a la penetración estándar de 5 golpes/pie.
1
ha/D Arena Limosa C=0, Ø=28° Arena Limosa C=0, Ø=30° Limo Arenoso C=2, Ø=25°
Igualmente, se observa que para una aceleración del sismo de diseño en nuestra zona de 0.25g los suelos derivados de cenizas volcánicas no son licuables.
Limo Arenoso C=3, Ø=25° Limo Arenoso C=4, Ø=25°
24
LA INGENIERÍA EN LA HISTORIA DE PEREIRA PRIMERA PLANTA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
Por: Ing. Armando Ramírez Villegas
La planta fue construida mediante una "concesión" otorgada por la ciudad a la sociedad anónima "Empresa Eléctrica de Pereira", para su explotación comercial, por un plazo de diez años. Muy pronto, en 1918, la planta había cuadruplicado su capacidad y pudo ofrecer sus servicios a la vecina ciudad de Cartago, y a la vez alimentar la demanda de las trilladoras de café y de los talleres industriales. Al término de la concesión, el Municipio adquirió el manejo de la Planta, dando así origen a las primeras Empresas Delegadas de Pereira, posteriormente, Empresas Públicas de Pereira, entidad ésta encargada en las décadas siguientes de la prestación de los servicios públicos de la ciudad.
A oscuras y sin alumbrado eran las calles pereiranas en el año 1906, con muchas quejas de sus habitantes por tener que acostarse tan temprano a la luz de las velas de cebo. Como respuesta en 1912 se fundó la compañía eléctrica de capital mixto en el municipio. Esta compañía contrató los estudios pertinentes con los señores Daniel Salazar y Gonzalo Villegas. Y en la noche del 30 de enero del año 1914 se presenció el primer rasgo importante de progreso de Pereira al inaugurarse la primera planta de generación eléctrica de Pereira.
En 1930 entró en funcionamiento la primera unidad de la planta hidroeléctrica Libaré, hasta alcanzar unos 2.750 KVA, fuerza con la cual se dejaron de usar los fogones de petróleo para darle paso a la energía eléctrica como ícono de progreso de la ciudad.
Estaba constituida por una turbina "Pelton" movida por la fuerza de una corriente de agua que procedía del río Otún a través de una acequia, cuya bocatoma estaba situada por los lados del hoy barrio Kennedy, y conectada a un pequeño generador. La "casa de máquinas" estaba situada al frente del Puente Mosquera y generaba 50 kw, con los cuales se alimentaban 100 bombillas para la iluminación de algunas calles y 50 de casas particulares.
Bibliografía: • “Pereira 1875-1935” de don Ricardo Sánchez Arenas • “Pereira, Proceso histórico de un grupo étnico colombiano” de Hugo Ángel Jaramillo • “Pereira 150 años, Diario del Otún” • “La Ingeniería gestora de una epopeya” de Álvaro Ramírez Zuluaga
CANAL DE CONDUCCIÓN A LA PLANTA ELÉCTRICA
CASADE MÁQUINAS
RÍOOTÚN
Av.BAVARIA PUENTEDELA MÁQUINA
25
NORMAN DUQUE
ECHEVERRY Visionario ingeniero que aportó al desarrollo urbanístico y económico de la ciudad. CONSIDERADO EL PATRIARCA DE LOS SERVICIOS PÚBLICOS DE PEREIRA
Miembro Honorario de la Asociación de Ingenieros de Risaralda
PERFIL DEL INGENIERO
Por: Karol Álvarez Vélez (periodista) El municipio Salamina vio nacer a José Norman Duque Echeverry el 4 de abril de 1.933, siendo el primogénito de una familia de cuatro hijos. Norman realizó sus estudios de primaria y de bachillerato en el Colegio Nuestra Señora de Manizales, los cuales concluyó en el año de 1950. Su padre, médico reconocido y prestante de los pueblos caldenses esperaba que al culminar estos estudios, su hijo mayor, le manifestara que también estaría al servicio de la comunidad velando por su salud, pero la sorpresa fue cuando habló de su pasión por la ingeniería, “Papá yo no soy un hombre memorista; soy analista. ¿Usted qué prefiere un buen ingeniero o un mal médico?”. Un joven de sólo 18 años revelaba su afinidad por las cuentas exactas. En 1953 ingresó a la Universidad del Cauca a volver su sueño una realidad; conocer el mundo de la ingeniería como la palma de su mano y después de 7 años obtuvo el título de ingeniero civil.“Cada día me convencía más que eso era lo mío y que había tomado la mejor decisión”. Después de libros, textos, prácticas y docentes universitarios, llegó para Norman el reto de asumir la vida laboral y práctica, en un mundo donde los supuestos no tenían lugar porque había llegado la hora de materializar las ideas en proyectos viables. Llegó a las Empresas Públicas de la ciudad de Pereira, en el año de 1958, donde permaneció 10 años como ingeniero municipal al mando de los más importantes proyectos de acueducto y alcantarillado que hoy son considerados como su legado para la capital risaraldense. “Yo tenía claro que mi reto sería entregarle a Pereira un proyecto de acueducto y alcantarillado, llevando agua potable, consumible y pura a las comunidades, incluso las más lejanas y sobre todo a las más vulnerables”. Esta se convirtió en la proyección profesional del gestor del plan maestro de acueducto y alcantarillado de Pereira. Un largo y exhaustivo diagnóstico de los municipios de Risaralda y en especial de
26
Pereira fue el reto que el ingeniero José Norman Duque emprendió y desarrolló durante más de 10 años para materializar uno tras otro, proyectos hoy todavía funcionales en redes de alcantarillado en sectores como Cuba inicialmente, en casas de interés social, donde era necesario el líquido vital, para optimizar las condiciones sanitarias de los habitantes.
por la asesoría y coordinación de este ingeniero que ya auguraba un legado importante para la ciudad en lo que respecta a los servicios públicos. Este hombre, polifacético en todo el sentido de la palabra no sólo concentraba sus conocimientos de ingeniería en los proyectos de ciudad, sino que entre 1961 y 1970 compartió sus conocimientos a jóvenes de la Universidad Tecnológica de Pereira dictando clases de topografía, centrales hidroeléctricas e hidráulica. “Pero eso como que no era lo mío porque tardaba casi 3 horas preparando una clase que duraba sólo 45 minutos cada semana y no sabía a ciencia cierta sí de todo lo que decía algo se les quedaba en la cabeza a estos muchachos”.
“Lo otro que también tenía claro era que debía conocer mucho de plantas de tratamientos y por eso me volví experto en el tema, estudiando, analizando y comparando, porque esta hermosa ciudad merecía tener agua pura y había que buscar soluciones para las aguas residuales; fue ahí cuando realizamos la construcción de los colectores Egoyá para dar solución a las aguas residuales”. Infraestructura que hoy aún funciona, y el cual nace en el sector de la Rebeca con una extensión de 7 kilómetros a lo largo de la carrera 12.
El ingeniero Duque recuerda algunos de sus alumnos y discípulos, entre ellos Luis Enrique Arango Jiménez, el actual rector de la Universidad Tecnológica de Pereira, asegura que muchos eran ingenieros que resultaban prometedores por sus ideas, sin embargo abandonó la docencia, porque no se identificaba plenamente con el oficio.
La construcción y adecuación de las plantas de tratamiento de agua se convirtió en uno de los objetivos más importantes en la gestión del ingeniero municipal de las Empresas Públicas de Pereira en la década de los 60. Las plantas de agua de La Virginia, Canceles, La Aurora, Písamo, plantas de tratamiento y aguas industriales y potables para fábricas de la región.
Y es que los méritos y la trayectoria del ingeniero José Norman Duque Echeverry no sólo son exaltados por sus palabras al decir “deje una ciudad bien planeada con servicios excelentes, ese sistema que yo me inventé de valorización no tiene problemas, aquí no hay barrios piratas”, sino que con orgullo asegura que en el año 1994 La Asociación de Ingenieros de Risaralda lo nombró socio honorario y le otorgó la condecoración “Alfonso Hurtado Sarria”, máximo reconocimiento a los méritos profesionales y personales de ingenieros sobresalientes de la región.
Las pretensiones de ciudad de este ingeniero civil iban más allá de las dimensiones in nitas de los números, este hombre iba en busca de nuevos y mejores proyectos, hasta el punto de diseñar redes hidráulicas y sanitarias para los conjuntos residenciales, añadiendo sus toques de genialidad en el desarrollo urbanístico y económico de Pereira. “Logré crear un sistema de valorización de las empresas públicas con los Gerentes, para que las obras se financiaran solas y las personas tuvieran en su totalidad acceso a los servicios públicos, especialmente los más pobres.
Este ingeniero apasionado, analista por defecto como él mismo se cataloga, vive una vida de pensionado, tranquilo en la ciudad de Pereira en compañía de su familia y asegura que ahora el reto es salvar su alma y que las buenas obras a través de su trabajo ya las realizó.
Los acueductos de Quinchía, San Clemente y Santa Ana en Guática, además de Balboa, también fueron acogidos
27
MODERNOS ESCENARIOS EN LA UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA Por: Dr. Daniel Perdomo - Director Planeación Universidad Libre, seccional Pereira La Universidad Libre Seccional Pereira, en su propósito de brindar una educación de calidad y contribuir al desarrollo de la ciudad, entregó a la comunidad universitaria y a la sociedad pereirana, un moderno edificio en su campus de la sede de Belmonte. El edificio conformado en el primer piso por una moderna biblioteca y en el segundo piso por varios auditorios, busca que los estudiantes, docentes, administrativos, egresados y en general la ciudadanía, tengan acceso a espacios de calidad que faciliten el aprendizaje y el mejoramiento de las dinámicas académicas. Este edificio, construido en el año 2013, tiene como características principales: muros estructurales en concreto con paredes en ladrillo tipo farol revocado, divisiones en láminas de superboard, cielos falsos y descolgados en panel yeso. Las fachadas tienen un hermoso diseño, adornadas en un extremo por un recubrimiento de láminas oxidadas y en el extremo opuesto en lámina tipo Hunter Douglas. Biblioteca Abierta El área de servicio de consulta y lectura es un área libre y abierta, sin muros interiores, pisos en mármol y cielo raso en casetón de cemento descubierto con un elemento central en maderas colgadas. Su entrada y el costado lateral es un ventanal en vidrio fijo con
película de seguridad tipo santblasting, y accesos exteriores en granito lavado. Adicionalmente, está equipada con sistemas de audio, aire acondicionado tipo casete, rack y apantallamiento eléctrico. Se cuenta con el modelo de biblioteca abierta, y un sistema de seguridad RFID, por radio frecuencia para alarmas de libros, un sistema de información bibliográfico (Janium) que permite automatizar las funciones de biblioteca y optimizar los servicios ofrecidos. La integración al servidor con la estructura de la interfaz del Dspace, cuyo propósito es almacenar, y hacer visible la producción académica. Cuenta además con las bases de datos: NIIF, ICONTEC Y Biblioteca Digital de Mc Graw Hill, que se suman a la oferta de las 27 bases de datos disponibles actualmente.
Auditorios Los auditorios están conformados por uno principal y otro auxiliar. El auditorio auxiliar es inclinado con pisos en concreto afinado, cielo raso en gyplac, puertas de acceso en madera, puerta de emergencia en aluminio con sistema antipánico. La silletería es tipo teatro, con paleta de escritura abatible y escualizable. Cuenta con dotación tecnológica como aire acondicionado, exposiciones en video beam, sistema de sonido y proyección direccionada inalámbricamente a través de un dispositivo tipo tablet.
28
La zona deportiva, consta de una cancha de futbol con grama natural, medidas FIFA (65 x 100 m), cuenta con graderías en concreto para el público en este escenario. Dos canchas múltiples en concreto afinado con sus respectivos accesorios de juego para microfútbol, voleibol y baloncesto, con las medidas reglamentarias para la práctica de estas disciplinas. Otro escenario es una cancha de voleibol playa con sus respectivos drenajes y arena especial proveniente de la zona de Nemocon. Toda la zona está rodeada por mallas de protección a una altura de 5 metros, en nylon y postes metálicos y tensores de acero que permiten el desarrollo de los distintos deportes simultáneamente. La zona deportiva esta comunicada mediante andenes en concreto que permiten la circulación y conexión con los edificios, parqueaderos y el resto del Campus Universitario.
Posee área administrativa con divisiones piso techo en aluminio y vidrio, pisos en mármol, divisiones en acero, mesones en mármol, sanitarios y orinales tipo institucional con fluxómetros operados por sensor infrarrojo. Su puerta de acceso principal es en vidrio de seguridad templado y además puertas dobles de acceso lateral en madera.
Con esta infraestructura, la Universidad Libre logra otro importante avance institucional en procura de la calidad educativa y pone al servicio de la ciudad importantes escenarios que contribuyen al crecimiento de la competitividad del Departamento de Risaralda.
El auditorio principal tiene pisos en mármol, cielo raso en maderas colgadas. Tiene una capacidad para albergar 500 personas, y su espacio se puede dividir mediante paneles de madera forrados en tela tipo escorial y con frescasa interna para aislamiento acústico. Los paneles penden de un riel en el cielo raso generando así cuatro espacios independientes, los cuales están dotados de pantallas de proyección, video beam, sonido y aire acondicionado central.
Como lo expresa su placa conmemorativa: “La U N I V E R S I DA D L I B R E en sus 90 años de vida institucional, y al celebrarse el sesquicentenario de la fundación de Pereira, entrega como testimonio histórico a su comunidad académica y a la ciudadanía, estas magníficas instalaciones que comprenden la biblioteca y los auditorios, obras en las cuales el saber, la formación, el desarrollo social, cultural, el amor patrio y la democracia, se expandirán de manera solidaria en beneficio de la sociedad de acuerdo con el postulado scientia fons libertatis, proclamado por el claustro de Benjamín Herrera”.
Posee una tarima en estructura metálica y pisos en tablilla de madera comino, la cual es modular y desmontable, tiene un área de servicio de tres bodegas, dos baños y cocineta. Toda el área de la edificación posee sistema de emergencia contra incendios mediante aspersores en el techo de los auditorios y la biblioteca. Los auditorios cumplen la funcionalidad de la proyección simultánea, en todos los espacios de la misma presentación. Con conexiones a internet de alta velocidad que permite la realización de videoconferencias. Zona Exterior y Zona Deportiva La zona exterior de la edificación es una amplia plazoleta, conformada por un área de circulación adornada con zonas verdes empradizadas y arreglos de jardines y bancas en concreto. Esta zona permite la comunicación de la biblioteca con los bloques de aulas B, C, y la zona deportiva.
29
SOCIALES
Asamblea General 27 de marzo de 2014 Invitado
Especial
Ing. Jesús Antonio Bermúdez Gallego Secretario de Infraestructura Gobernación de Risaralda
Presidente saliente Alvaro Marulanda Montes, Directora Ejecutiva Maritza Eugenia Londoño y Presidente electo Carlos Emilio Arango Buitrago
Gonzalo Ríos, Maritza Eugenia Londoño, Gustavo Sánchez, Carlos Emilio Arango, Rodrigo Quintero y Pedro Pablo Gómez
Conferencia Técnica
Conferencia Técnica
Aplicación de la Normativa Americana
Errores y Aciertos en el Detallado de Estructuras Metálicas
para Sistemas Soldados en Estructuras Metálicas AIR en alianza con UTP y el SENA
14 de mayo de 2014 Expositor Eng. Msc. Alberto Zapata Meneses
10 de junio de 2014
30
Expositor Ing. Luis Garza Vásquez
PRÓXIMOS EVENTOS AIR
SEMANA DEL INGENIERO Octubre 20 al 24 de 2014 - ENTRADA LIBRE
EL GRAN EVENTO DE LA INGENIERIA REGIONAL TEMAS • Infraestructura vial • Contratación estatal - decretos reglamentarios • Vulnerabilidad estructural y sismo resistencia • Temas de ciudad, movilidad y control físico
INFORMES E INSCRIPCIONES: Asociación de Ingenieros de Risaralda • Calle 17 Nº 6-42 Of. 302 • Tel: (6) 317 2525 - 325 2921 • Cel: 311 6312220 - 311 6037169 E-mail: director@air.org.co - info@air.org.co • Pereira - Risaralda
CONFERENCIA “EDIFICIO SPACE: UNA EXPERIENCIA PARA APRENDER” Miércoles 20 de Agosto de 2014 6:30 p.m. Auditorio Sede Gremial AIR Expositor: Dr. Carlos Alberto Gil Valencia Director DAGRD - Alcaldía de Medellín Tarifas especiales.
CURSO “PROTECCIÓN CONTRA CAÍDAS PARA UN TRABAJO SEGURO EN ALTURAS”
XXIII JUEGOS NACIONALES DE LA INGENIERÍA Y LA ARQUITECTURA
Niveles: Básico Administrativo Avanzado Re-Entrenamiento del Avanzado Cursos permanentes los nes de semana -Tarifas Especiales
Invita la Sociedad de Ingenieros del Meta Villavicencio Octubre 9 al 13 de 2014 Hagamos presencia con una gran delegación Risaraldense
15 AÑOS DEDICADOS AL DISEÑO, FABRICACIÓN Y MONTAJES DE ESTRUCTURAS METÁLICAS
Centros Comerciales Plantas de Producción Coliseos y Edificios Puentes peatonales y vehiculares Reforzamiento estructural Centros de distribución y almacenamiento
Calle 9 No. 2 -81 Teléfono: 311 6577 - 310 455 9419 Dosquebradas
I.E.M. INGENIERIA DE ESTRUCTURAS METALICAS S.A.
www.iem-sa.com 31
PASATIEMPOS 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 HORIZONTALES 1 Composición poética • Plano inclinado para acceso. 2. Inversamente proporcional a la viscosidad • Notable. 3. Inv. preso • Inv., aromática • De principio a fin. 4. Mejorar condiciones al hierro. 5. Inv. vida • Mezclas de cemento agua y aire. 6. Inv. inglés todo • Ingl. Ingeniero electricista • Terminología anatómica. 7. Inv. No creyentes • Computador personal. 8. Inv. Denota negación • Centro del átomo. 9. Acción mecánica de rozamiento y desgaste. 10. Grupo económico español • Preposición.
VERTICALES 1. Punto de convergencia • Afirmación. 2. Para animar o aplaudir • Inv. Pan con aceite de oliva. 3. Es una de las bondades del concreto • Bromo. 4. Asociación de Ingenieros • Antiguo Testamento • Inv. moverse. 5. Ingl. profundo • Inv. cura. 6. Efecto causado por cambio de temperatura • Del verbo usar. 7. Cabeza y cola del abecedario • Apellido. 8. Ingl. Arte • Inv. astro rey. 9. Apellido escritor mejicano • Inv., incapaz. 10. … bajo la manga • Inv. puesta del sol.
32