REVISTA 69

DISEÑO DE LOS VIADUCTOS “ALTAS CUMBRES”

PREMIO DELPINI BIENIO 2019-2020

ASOCIACIÓN DE INGENIEROS ESTRUCTURALES

ESTUDIO AERODINÁMICO MEDIANTE ENSAYOS EN TÚNEL DE VIENTO

26° JORNADAS ARGENTINAS DE INGENIERÍA ESTRUCTURAL

AÑO 26 / SEPTIEMBRE 2021 / EDICIÓN 69 / EDICIÓN DIGITAL POR EMERGENCIA SANITARIA

SUMARIO

8

Nota de Tapa Diseño de los viaductos “Altas Cumbres” Premio Delpini Bienio 2019-2020

42 49 54 62

18 26 36 |4|

Cubierta del Velódromo de San Juan Estudio aerodinámico mediante ensayos en túnel de viento Evaluación del desempeño del concreto proyectado reforzado con fibras del revestimiento primario del túnel de la línea 12 del metro de la ciudad de México

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Membranas Reticulares de Forma Libre en Madera

Conceptos básicos para la calibración del reglamento argentino para el diseño de puentes carreteros AIE Informa 26° Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural AIE Informa Entrevista al joven ingeniero Víctor Manuel Balangero AIE Informa Presentación del Libro “Ejercicio Profesional: Consideraciones para la Ingeniería Civil y los títulos afines”

EDITORIAL

“LA VIDA ES AQUELLO QUE TE VA SUCEDIENDO MIENTRAS ESTÁS OCUPADO HACIENDO OTROS PLANES” JOHN LENNON

En actividades humanas de muy diversa naturaleza, laborales, edu-

darse a estudiantes virtuales, se resiente la asimilación de conceptos

cativas y hasta sociales, resultan fascinantes los cambios producidos

y se pierden vivencias enriquecedoras. En instituciones y asociacio-

por las comunicaciones y relaciones virtuales que nos ofrecen los

nes como podría ser AIE, los vínculos personales entre los integrantes

avances tecnológicos; son eficientes y prácticas, acortan distancias,

se enfrían y deterioran, complicándose desarrollar nuevos.

multiplican recursos y posibilidades; son aplaudidas y bienvenidas cada vez que resuelven antiguos condicionantes y reducen costos. Por

Nos enfrentamos al desafío de saber incorporar lo bueno de lo nuevo

lo general, significan un enriquecimiento por cantidad.

sin deslumbrarnos por su fascinante novedad y el promocionado cambio de paradigmas, conservando o adaptando aquello que ya teníamos

Esta revolución de las comunicaciones, afianzada y acelerada forzosa

y resulta fundamental, o al menos, importante.

y necesariamente durante la cuarentena, acompaña y posibilita cambios en formas y ámbitos de trabajo y provoca la desaparición de cos-

Ante el progresivo fin de la cuarentena, en la AIE estamos trabajando

tumbres y rutinas afianzadas. Para muchos, la pérdida del contacto

para crear ámbitos de encuentro y confraternidad capaces de recupe-

humano interpersonal acarrea un estado de insatisfacción, el cual se-

rar el espíritu de camaradería que siempre nos ha caracterizado, y

guramente, es materia de estudio psicológico y sociológico, así como

simultáneamente, capitalizar la maravillosa experiencia reciente que

su evolución y consecuencias a mediano y largo plazo.

nos ha permitido acercarnos a muchísimos colegas con el auxilio de los nuevos recursos tecnológicos de la comunicación.

En mi opinión, la pérdida del contacto presencial y de la utilización de ámbitos específicos propugnados por el trabajo a distancia, signi-

Dicen que una de las claves de la felicidad radica en aprender a

fican un deterioro en la calidad de vida, en general, y del atractivo con

disfrutar del camino que nos permite ir alcanzando metas.

el cual encaramos actividades, que a pesar de rotularlas como “por obligación”, son reconfortantes y motivadoras cuando podemos com-

Ese camino, resulta más reconfortante cuando lo recorremos acom-

binar trabajo con placer.

pañados.

Esta progresiva deshumanización de las relaciones debilita los vínculos existentes y dificulta la creación de nuevos.

Lo señalado resulta más relevante cuando se trata de actividades que

Ing. Andrés Malvar Perrin

realizamos por vocación, con escasa o nula remuneración. Por ejem-

Presidente de la Asociación de Ingenieros Estructurales

plo, se pierde gran parte de la motivación de los docentes para brin-

presidente@aiearg.com.ar

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Publicación de la Asociación de Ingenieros Estructurales para la información y divulgación de temas científicos y técnicos Edición digital 69 ISSN 16671511 / AÑO 26 / Septiembre de 2021

COMISIÓN DIRECTIVA DE LA AIE PRESIDENTE

Ing. Andrés Malvar Perrin SECRETARIO

Ing. Martin Polimeni TESORERO

Ing. Aldo Loguercio VOCALES TITULARES

Ing. Hugo A. Chevez Ing. Juan Cura Ing. Mario De Bortoli Ing. Ignacio L. Vilaseca VOCALES SUPLENTES

Juan José Andrada Ing. Aníbal G. Tolosa REVISORES DE CUENTAS

Ing. Raúl A. Curutchet Ing. Carlos Gerbaudo SECRETARÍA

Vilma Fernández Pozzi Lic. María Laura Rivas Díaz Sandra Orrego

REVISTA IE COMITÉ EDITORIAL

Director: Rogelio D. Percivati Franco Inga. Laura Cacciante Ing. Marcos De Virgiliis Ing. Carlos Gustavo Gauna

Prohibida la reproducción total o parcial de textos, fotos, planos o dibujos sin la autorización expresa del Editor. Los artículos firmados son de exclusiva responsabilidad de sus autores o de las firmas que facilitan la información y no reflejan necesariamente la opinión de la AIE.

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PRODUCCIÓN EDITORIAL

CONTÉCNICOS Contenidos Técnicos Arq. Gustavo Di Costa EDITOR RESPONSABLE

ASOCIACIÓN DE INGENIEROS ESTRUCTURALES Hipólito Yrigoyen 1144 1º, C1086AAT Ciudad Autónoma de Buenos Aires Tel/Fax: +54 (911) 4381-3452/5252-8838 Info09@aiearg.org.ar www.aiearg.org.ar

CORRESPONSALES

ARGENTINA Bahía Blanca: Ing. Mario Roberto Minervino Córdoba: Dr. Ing. Carlos Prato El Calafate: Ing. Otto Manzolillo Mendoza: Mg. Ing. Carlos Llopiz Neuquén: Ing. Emanuel Gevara Rosario: Mg. Inga. Yolanda Galassi Santa Fe: Dr. Ing. Gustavo Balbastro Trelew: Ing. Hugo Juan Donini EXTERIOR Bolivia: Ing. Mario R. Terán Cortez (La Paz) Brasil: Dr. Ing. Paulo Helene (San Pablo), Ing. Silvio de Souza Lima (Río de Janeiro), Prof. Darío Lauro Klein (Porto Alegre) Colombia: Ing. Luis Enrique García (Bogotá), Prof. Harold Muñoz (Santa Fe de Bogotá) Chile: Ing. Rodolfo Saragoni Huerta (Santiago) China: Ing. Carlos F. Mora (Hong Kong) República Dominicana: Ing. Antonio José Guerra Sánchez Estados Unidos: Inga. María Grazia Bruschi (Nueva York) España: Ing. Jorge Alberto Cerezo, Prof. José Calavera Ruiz (Madrid), Dr. Antonio Aguado de Cea (Barcelona) Israel: Ing. Mario Jaichenco (Naharia) México: Dr. Ing. Pedro Castro Borges (Mérida, Yucatán), Ing. Daniel Dámazo Juárez (México DF) Paraguay: Ing. Angélica Inés Ayala Piola (Asunción) Portugal: Prof. Antonio Adao da Fonseca (Porto) Perú: Ing. Carlos Casabonne (Lima) Puerto Rico: Ing. José M. Izquierdo (San Juan) Uruguay: Ing. Gerardo Rodríguez (Montevideo) Venezuela: Inga. Gladis Troconis de Rincón (Zulia)

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Diseño de los viaductos “Altas Cumbres” Premio Delpini Bienio 2019-2020

Por el M.Sc. Ingeniero Civil Carlos F. Gerbaudo, INGROUP SRL (UNC ingroup@ingroupop.com.ar); Dr. Ingeniero Civil José A. Inaudi, FCEFyN UNC y UCC (inaudijose@gmail.com); y el Dr. Ingeniero Civil Guillermo M. Gerbaudo, INGROUP SRL (UNC ggerbaudo@unc.edu.ar)

En este trabajo, se describe el diseño estructural de los viaductos carreteros construidos en el “Camino Altas Cumbres”, Ruta Provincial Nº 34, que conecta la ciudad de Córdoba con el Valle de Traslasierra en Argentina. En la Figura 1 se observa la ubicación del nuevo camino de montaña encargado de vincular las localidades de Falda del Cañete con Las Jarillas, lográndose una disminución del tiempo de viaje de 30 minutos respecto a los recorridos alternativos.

?

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El proyecto consiste en el diseño estructural integral

Viaducto Carretero Nº 2: Planta recta de 120 m de

de cuatro viaductos de gran altura que incluyen un sis-

longitud total, compuesto por tres tramos de 40 m de

tema de aislación sísmica compuesto por dispositivos

luz parcial cada uno.

de apoyo de goma natural con núcleos de plomo, utilizados por primera vez en Argentina para estructuras de puentes en zona sísmica.

Viaducto Carretero Nº 3: Planta curva de 245 m de longitud total, compuesto por un tramo inicial de 45 m de luz parcial, y cinco tramos de 40 m de luz parcial cada uno.

Viaducto Carretero Nº 4: Planta curva de 160 m de longitud total, compuesto por cuatro tramos de 40 m de luz parcial cada uno.

En la Figura 2 se muestra una planta general con la implantación de los cuatro viaductos y en la Figura 3 se presenta una vista general de los viaductos carreteros del Camino de las Altas Cumbres en la provincia de Córdoba.

Figura 1 Croquis de ubicación general del “Nuevo Camino de las Altas Cumbres”

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL El sistema estructural adoptado por los viaductos de Altas Cumbres, es el resultado de un proceso de diseño que tiene especialmente en cuenta el entorno de

El sistema de aislación sísmica tiene por objeto lo-

la obra, los condicionantes funcionales y estructurales,

grar una reducción en la demanda de deformaciones

el método constructivo y la elección de un sistema de

y esfuerzos en pilas, estribos y fundaciones mediante

aislación sísmica compuesto por dispositivos de goma

la concentración de deformaciones en los aisladores

natural armada con chapas de acero y un núcleo de

flexibles para escenarios sísmicos, y control de vi-

plomo.

Figura 2 Implantación general de los Viaductos Carreteros Camino de las Altas Cumbres

braciones y deformaciones para los estados de servicio originados por las cargas móviles de tránsito, frenado, viento, efectos de retracción y fluencia del hormigón y variaciones térmicas actuantes en tableros continuos.

Los cuatro Viaductos Carreteros proyectados presentan las siguientes características: Viaducto Carretero Nº 1: Planta curva de 240 m de longitud total, compuesto por seis tramos de aproximadamente 40 m de luz parcial cada uno.

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Figura 3 Vista general de los Viaductos Carreteros de las Altas Cumbres

Figura 4 Configuración estructural longitudinal del Viaducto 1

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Una vez seleccionado el método constructivo me-

vinculados a nivel de tablero mediante losas de con-

diante el montaje de vigas con una viga de lanza-

tinuidad en correspondencia con las pilas, y con jun-

miento metálica autopropulsada, quedaron definidas

tas de dilatación extremas en ambos estribos,

las capacidades de los equipos e instalaciones para

provistos con un sistema de aislación sísmica. En la

la fabricación, transporte y montaje de las vigas prin-

Figura 4, se puede observar el perfil longitudinal del

cipales del tablero, y la composición estructural de

Viaducto 1, donde se aprecian los estribos anclados

los viaductos se configuró con tramos de tablero de

al macizo rocoso, las pilas de gran altura y el tablero

40 a 45 m de luz parcial, simplemente apoyados,

de vigas.

La estructura típica del tablero de un ancho total de

Las fundaciones, en general, se realizaron mediante

15,80 m está constituida por cinco vigas pretensadas

bases superficiales apoyadas sobre el macizo rocoso,

de sección tipo “U”, de 2,00 m de altura media, con

con anclajes de confinamiento, y en el caso particular

una losa superior de 0,20 m de espesor mínimo, com-

de la Pila 1 del Viaducto 3, fue necesario recurrir a una

puesta por prelosas estructurales de 0,05 m de espesor

fundación con pilotes vinculados por un cabezal.

y 0,15 m de hormigón de segunda etapa, completándose el tablero con dos vigas transversales extremas

En la Figura 6, se presenta una imagen de la Pila 1 del

de hormigón armado. Se colocaron cenefas prefabri-

Viaducto 3 en la etapa constructiva de ejecución de la

cadas en el borde externo de las veredas, que junto con

viga dintel.

el diseño especial de las barandas con parantes curvos y bastidores de líneas horizontales, permitió confor-

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO

mar un perfil del tablero con un alto valor estético. En la Figura 5 se puede observar la sección transversal de

Tal como se mencionó, el diseño de los viaductos está

un tablero típico de los viaductos.

íntimamente ligado a la definición del sistema y mé-

Figura 5 Sección transversal del tablero típico de los viaductos

Los estribos del tipo cerrado, fueron diseñados con

todo constructivo. A continuación, se describen las

una estructura especial formada por contrafuertes, un

partes principales del sistema constructivo adoptado

muro de cierre frontal y una viga superior que sirve de

en los Viaductos de Altas Cumbres.

apoyo a las vigas principales del tablero, con anclajes horizontales al macizo de fundación.

FABRICACIÓN DE VIGAS PRETENSADAS

Las pilas de los viaductos presentan una configura-

Se previó la instalación de una planta de producción

ción geométrica de monocolumna, de sección cajón

de vigas de hormigón premoldeado y pretensado en

hueca, con una viga dintel superior, de sección “T”

un taller instalado en el propio obrador, con un sector

invertida, empleada durante el método constructivo

de producción de armaduras y un banco de pretensado

para apoyar las patas de la viga de lanzamiento, y en

de 1.200 t de capacidad de tiro, único en Argentina,

servicio para el apoyo de las vigas principales del ta-

para realizar el pretensado de las vigas tipo “U” del ta-

blero.

blero mediante el sistema de cordones rectos anclados por adherencia directa.

Las pilas de los viaductos se ejecutaron con dos tipos diferentes de secciones huecas en función de la altura

Las vigas sección tipo “U” presentaban longitudes va-

de cada pila, y la altura máxima de las pilas alcanzó

riables de hasta 45 m, con un peso comprendido entre

los 60 m de altura en la Pila 3 del Viaducto 1.

110 y 120 t.

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metálica que constituye la bandeja o fondo del encofrado de la viga, y los laterales del molde fueron constituidos por perfiles y chapas con rigidizadores,

Figura 6 Vista general de la Pila 1 del Viaducto 3

mediante un sistema de apertura lateral capaz de permitir desmoldar rápidamente la pieza para su izado y transporte.

Finalmente, se instaló un sistema de curado a vapor compuesto por una caldera, sus respectivas cañerías de conducción de vapor, y una estructura liviana que posibilitaba montar una carpa para lograr el ambiente aislado para el curado de la pieza. El ciclo de curado mostraba una duración total de 10 horas.

MONTAJE DE LAS VIGAS DEL TABLERO El vehículo especial de transporte traslada las vigas una a una al inicio del tramo n-1, donde estaba dispuesta una viga de lanzamiento reticulada metálica, autopropulsada, de una longitud total de 2.2 veces la longitud del tramo de viaducto (n-1 + n + 0.20 n+1), resultando una longitud total de 94 m, apoyada meLa fábrica de premoldeado contaba con una línea de

diante un sistema de patas metálicas sobre el dintel de

producción de las vigas pretensadas constituida por

las pilas previamente construidas.

dos pórtico grúa de 75 t de capacidad cada uno, los cua-

Figura 7 Esquema conceptual del montaje con viga de lanzamiento

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les se desplazaban en forma paralela al eje del banco,

La viga de lanzamiento fue provista de un par de ca-

permitiendo izar las vigas desde el banco hasta la playa

rros deslizantes, con control de movimientos total-

de acopio, y en la misma operación u otra subsiguiente,

mente automatizado, permitiendo izar la viga del

izar y cargar la viga sobre un vehículo especialmente

camión y desplazarla longitudinalmente hasta el pró-

diseñado para transportar las piezas prefabricadas

ximo tramo, moverla transversalmente hasta su posi-

hasta su posición en el tramo del tablero del viaducto,

ción definitiva en el tablero y luego descenderla sobre

previamente hormigonado, para la próxima etapa de

los apoyos definitivos del tramo n-1 y del tramo n. Con

montaje de vigas en los tramos subsecuentes.

una sola posición de la viga de lanzamiento, era posible montar dos tramos contiguos de tablero. En la Fi-

También, se diseñaron los moldes metálicos de las

gura 7 se muestra un esquema conceptual de la viga de

vigas con una estructura de perfiles de acero y chapa

lanzamiento de las vigas prefabricadas del tablero.

La viga de lanzamiento metálica contaba con un sis-

Los aisladores sísmicos con núcleo de plomo aportan

tema de autopropulsión que permitía desplazar la pro-

una rigidez efectiva y una capacidad de disipación de

pia viga al próximo tramo para repetir la operación de

energía dependiente del nivel de deformación, el cual

montaje de las vigas del tablero. En la Figura 8, se

es factible cuantificar con el ciclo de histéresis de los

muestra una imagen de la operación de traslado de la

aisladores en pruebas cíclicas. En la Figura 9, se

viga de lanzamiento a una nueva posición de montaje

muestra un esquema de aislador con núcleo de plomo

Figura 8 Vista de la viga de lanzamiento durante el montaje de vigas en el Viaducto 3

de vigas.

SISTEMA DE AISLACIÓN SÍSMICA Con el objeto de generar una adecuada distribución de las solicitaciones debidas a las acciones sísmicas en

Figura 9 Esquema del aislador con núcleo de plomo (Fuente: DIS)

estribos y pilas, controlar las deformaciones en la estructura y contar con un adecuado mecanismo de disipación de energía, se previó la utilización de dispositivos de apoyos especiales en pilas y estribos.

Los dispositivos seleccionados fueron aisladores de goma natural armado con chapas y provistos de un núcleo central de plomo (aisladores tipo Lead Rubber Bearing “LRB”).

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leración, deformaciones y esfuerzos sísmicos sobre las pilas para una apropiada selección de la fuerza de fluencia del núcleo. En la Figura 10, se compara la pseudo-aceleración de una estructura convencional y una estructura con aislamiento sísmico: el corrimiento del período fundamental hacia la cola del espectro y el aumento de la relación de amortiguamiento, producen una significativa reducción de las fuerzas sísmicas actuantes sobre la estructura.

En la Figura 11, se muestra la distribución en planta de los dispositivos de apoyo resultantes del diseño de aislación sísmica del Viaducto 1. En la Tabla 1, se detallan las características geométricas y mecánicas de los aisladores utilizados en el Viaducto 1.

Es importante destacar que el uso de aisladores co-

Figura 10 Esquema conceptual del comportamiento de una estructura con aislamiento sísmico

locados entre la infraestructura y el tablero, permite y una fotografía del comportamiento del dispositivo

concentrar una porción significativa de las deforma-

durante las pruebas experimentales.

ciones horizontales en los aisladores, y el diseño ad-

El efecto de los aisladores sísmicos en el comporta-

longitud del tablero sin juntas intermedias, aprove-

mite la adopción de una losa continua de toda la miento dinámico del viaducto provoca un aumento del

chando la rigidez horizontal del tablero para distri-

periodo natural del viaducto y de la razón del amorti-

buir, adecuadamente, la demanda sísmica en pilas y

guamiento modal efectiva de la estructura, creando

estribos.

Figura 11 Distribución en planta de los aisladores LRB del Viaducto 1 como consecuencia, una reducción de la pseudo-ace-

Tabla 1 Características principales de los aisladores tipo B, CyG

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Calibrando adecuadamente las rigideces laterales de los aisladores elastoméricos y las capacidades en

PRUEBAS DE VIBRACIONES EN CONDICIÓN DE SERVICIO

fluencia de los núcleos de plomo se logró encajar, en un determinado rango de valores relativamente aco-

En relación a la respuesta dinámica en servicio de los

tado, los momentos flectores a los que están someti-

viaductos, se evaluó el nivel de confort de los usuarios

das las pilas, lográndose así una uniformización en

sometidos a vibraciones dinámicas verticales y hori-

la geometría de las secciones transversales de colum-

zontales, utilizando los criterios de admisibilidad de la

nas, con la consecuente disminución de costos en

norma española IAP-11, medido en términos de rangos

moldes de encofrados y sistemas constructivos.

de aceleraciones límites verticales y horizontales.

Paralelamente, esto permite aprovechar la rigidez

En relación a las vibraciones verticales por el paso de

aportada por los estribos del viaducto, transfiriendo

los vehículos cargados, se pudo comprobar mediante

un porcentaje significativo del corte sísmico hacia

los ensayos experimentales que las aceleraciones ver-

estos elementos sin superar la capacidad geotécnica

ticales para todos los ensayos realizados en el Via-

de extracción o arranque horizontal de la ladera del

ducto 1 estuvieron comprendidas en el rango del 1.5

terreno, donde se apoya el trasdós de los estribos, ali-

al 2.7% de la aceleración de la gravedad, es decir, fue-

viando las solicitaciones en las pilas, y en consecuen-

ron menores del 5% (0.5 m/s²), garantizando así un

cia, reduciendo su momento de vuelco y el tamaño

máximo grado de confort de acuerdo a los criterios de

de sus fundaciones.

la norma española IAP-11, en relación al confort de los usuarios de las estructuras frente a vibraciones.

En la Tabla 2, se destacan los valores máximos de deformación del tablero para los estados de fuerza cen-

Respecto de las vibraciones horizontales registradas

trífuga por sobrecarga móvil, frenado, carga de

durante las pruebas de frenado, se pudo comprobar

viento, movimientos lentos y sismo longitudinal y

que los valores de aceleración horizontal longitudinal

transversal, respectivamente, observándose el buen

para los dos ensayos llevados a cabo fueron de 0.3 %

desempeño de los aisladores con núcleo de plomo en

de la aceleración de la gravedad, es decir, un valor re-

el control de las deformaciones de servicio y el con-

lativamente bajo e inferior al límite admisible del 1%

trol de la demanda de deformaciones durante el

(0.1 m/s2), asegurando un máximo grado de confort

sismo de diseño.

para los usuarios.

Tabla 2 Deformaciones del tablero del Viaducto 1 en pilas y estribos

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Las pruebas dinámicas permitieron evaluar y compro-

tural y su reparación, destacándose que el costo de

bar la aptitud de los aisladores sísmicos para controlar

inversión inicial de los aisladores sísmicos es del

las deformaciones y aceleraciones de la estructura en

orden del 5% del costo total de la estructura del via-

servicio, verificándose que la respuesta dinámica de

ducto, sin incluir el costo de los accesos, pero las eco-

los viaductos se encuentra dentro de un rango de alto

nomías logradas, principalmente en las fundaciones

confort para los usuarios.

CONCLUSIONES

y pilas, permite sumar una economía general del orden del 7% en el costo de inversión de la obra con aislación respecto a un diseño sísmico tradicional en zona sísmica de mediana intensidad.

La adopción del sistema de aislación sísmica mediante aisladores con núcleo de plomo ha permitido

Finalmente, se puede concluir que el mayor benefi-

cumplimentar los objetivos planteados para el diseño

cio de la adopción de un sistema de aislación sísmico

de los viaductos, resultando un diseño estructural ade-

se encuentra en la evaluación del costo total o gene-

cuado en cuanto a funcionalidad y costos.

ralizada extendido a lo largo de vida útil de la estructura, incluyendo el término del costo asociado a la

Al concentrar las deformaciones horizontales en los

reparación y/o reposición de la estructura frente a la

aisladores, se pudo adoptar un tablero sin juntas, apro-

probabilidad de ocurrencia del sismo de diseño,

vechando la rigidez horizontal de dicho elemento para

como así también, las externalidades relacionadas al

lograr una adecuada distribución de esfuerzos en pilas

valor presente de los aumentos del costo de trans-

y estribos, reduciendo y uniformizando las dimensio-

porte en el caso de pérdida de funcionalidad o corte

nes de estos elementos estructurales y limitando las

de la carretera por daño de origen sísmico en el via-

fuerzas de extracción transferida por los estribos a la

ducto durante la vida útil de la estructura.

ladera del terreno.

En efecto, la estructura diseñada con un sistema de Los núcleos de plomo aportan un importante nivel

aislación mitiga o reduce el riesgo sísmico, y en caso

de disipación de energía, aumentando la razón de

de ocurrencia del sismo de diseño, será necesario

amortiguamiento crítico modal efectivo de la estruc-

aplicar intervenciones en la estructura de bajo costo,

tura, lo cual permite reducir los niveles de demanda

o incluso, la estructura podría soportar el sismo prác-

sísmica. Los períodos naturales para los escenarios

ticamente sin ningún nivel de daños.

de servicio disminuyen significativamente gracias a la rigidez de los núcleos de plomo en bajas deformaciones, lográndose así un mayor control de las deformaciones para el estado de servicio. Se resalta que el sistema de aislamiento sísmico adoptado presenta simplicidad constructiva y mínimo mantenimiento, garantizando un adecuado funcionamiento tanto en escenarios de servicio como en escenarios sísmicos.

El sistema de aislamiento sísmico protege las pilas, evitando o minimizando la incursión en el rango plástico de los componentes de hormigón armado, garantizando la funcionalidad de la estructura post sismo y reduciendo la probabilidad de daño estruc-

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Datos del Proyecto: Estructura y ubicación: Viaductos Carreteros Altas Cumbres, Ruta Provincial N° 34 (Camino de las Altas Cumbres), Tramo A) Empalme Ruta Provincial C-45 y Tramo B) Accesos a Ruta Provincial Nº 34 desde San Antonio de Arredondo y Las Jarillas, en el departamento Punilla, provincia de Córdoba.

Año del Proyecto: 2019.

Proyecto Ejecutivo e Ingeniería de Detalle: INGROUP, Oficina de Proyectos.

Empresa Constructora: José J. Chediack SAICA.

Velódromo de San Juan Cubierta de 140 m de luz

Por el Mg. Ing. Civil Héctor M. Ruffo, Ing. Mecánico José Gómez (Cinter SRL), Ing. Civil Manuel Luciano Müller (Cinter SRL) y Mg. Ing. Estructural Leandro Montagna (Cinter SRL)

El Velódromo de la ciudad de San Juan (Argentina) conforma un espacio cubierto para la práctica de ciclismo. Con sus 140 metros de luz, es el más grande del continente.

Además, puede ser utilizado como estadio multipropósito para eventos. El proyecto es uno de tantos enmarcados dentro de un master plan de una futura ciudad deportiva.

Figura 1 Maquetas electrónicas del proyecto de la futura ciudad deportiva El Velódromo de la ciudad de San Juan (Argentina) conforma un espacio cubierto para la práctica de ciclismo. Con sus 140 metros de luz, es el más grande del continente. Además, puede ser utilizado como estadio multipropósito para eventos. El proyecto es uno de tantos enmarcados dentro de un master plan de una futura ciudad deportiva. Lo expresado se aprecia en la Figura 1.

El diseño arquitectónico presentaba como premisas iniciales una geometría en planta de forma ovalada, de 144 m de diámetro mayor por 117 m de diámetro menor, encerrando una superficie de, aproximada-

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EL DISEÑO ESTRUCTURAL

mente, 15.000 m2, con una altura libre mínima interior de 15,00 m. La cubierta metálica constituye una estructura independiente y cubre la pista de ciclismo de

Para el diseño de la estructura se plantean varias alter-

madera y las tribunas, las cuales cuentan con una ca-

nativas posibles, hasta arribar a una solución concep-

pacidad para 6.000 espectadores sentados. Sobre la

tualmente simple, utilizando un emparrillado de vigas

cubierta, a lo largo del eje mayor, se presenta una es-

reticuladas de altura variable, formado por dos cerchas

pecie de gran lucarna, responsable del ingreso de luz

centrales en el sentido longitudinal del ovalo, y once

natural, tal como se observa en la Figura 2.

cerchas transversales entre el anillo de columnas exterior y las anteriores.

Figura 2 Idea original del diseño

La separación entre vigas se vio gobernada por la disposición de las columnas, las cuales forman parte del diseño arquitectónico y, por lo tanto, son todas diferentes. Las cerchas longitudinales tienen 8,35 m de altura en el punto central y una separación entre sí de 24,20 m. La cercha transversal, de menor luz, presenta 54 m de largo, mientras que la de mayor luz tiene 115 m.

Además, la altura varía entre los 2,50 m en el apoyo en columna y los 8,35 m en el centro del tramo más alto.

Los cordones de las vigas reticuladas son de sección tipo “doble T”, mientras que las diagonales y montantes son elementos armados del Grupo II, compuesta por perfiles de sección ángulo o “L”. Las columnas principales dispuestas en el perímetro del edificio son de sección circular hueca, de 1.200 mm de diámetro, con diferentes espesores, rondando los 20 mm. Las columnas se agrupan de a pares y forman un marco o módulo en forma de “A” con una inclinación hacia afuera.

El modelo de análisis estructural replica el diseño adoptado para la estructura y se introdujeron todas las cargas actuantes y las combinaciones de ellas pertinentes, según la reglamentación vigente. Los modelos se realizaron en RAM Elements de Bentley y en SAP2000 de CSI.

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Figura 3 Esquema de pórticos transversales

Para resistir esfuerzos horizontales, viento y sismo, se

viga perimetral reticulada de sección cuadrangular, la

plantean pórticos a momento (no arriostrados) en dos

cual arriostra a las vigas horizontales y colabora a

sentidos ortogonales, coincidentes con los ejes prin-

transferir los esfuerzos del nudo a las columnas. Lo

cipales del ovalo. En el caso de las cargas de viento, se

explicitado se verifica en la Figura 3.

consideraron efectos de ortogonalidad distinguiendo otras direcciones además de las principales. Las direc-

DETALLES DE LA ESTRUCTURA

ciones adicionales analizadas son a 30º y 45º respecto del eje longitudinal del ovalo. Se disponen arriostra-

Finalizada la etapa de dimensionamiento, se llevó a

miento en cubierta, al nivel del cordón superior y del

cabo la ingeniería de detalle mediante software espe-

inferior, generando dos diafragmas muy rígidos.

cializado y planillas desarrolladas por nuestra oficina.

La ingeniería básica y de detalle, junto con todos los

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En el punto de vinculación entre una viga reticulada y

elementos auxiliares para montaje y todo lo necesario

un módulo de columnas, existen dos vigas horizonta-

para la finalización completa de la obra, converge en

les de sección tipo “doble T”, una a la altura del cordón

un modelo BIM desarrollado en el software TEKLA

inferior y otra respecto del superior. Dichas vigas se

Structures de Trimble. El traspaso de información

apoyan en el módulo de columnas y toman por flexión

entre el modelo de cálculo y el modelo BIM, así como

parte del esfuerzo axial de los cordones que forman el

luego el traspaso a la fabricación, para el caso de las

par de empotramiento. Adicionalmente, existe una

piezas materializadas en la ciudad de Santa Fe (Argen-

Figura 4 Ubicación en planta y vista 3D del módulo de cubierta M04 tina), se da completamente en forma electrónica, me-

INGENIERÍA DE MONTAJE

diante archivos de control numérico, evitando o minimizando la intervención humana y los consecuentes

Para su montaje, la estructura de la cubierta se dividió

posibles errores. Del modelo BIM se obtienen y emi-

en módulos, secciones de la estructura compren-

ten planos de fabricación de la obra, los reportes de in-

diendo un grupo determinado de barras, las cuales se

sumos, piezas y planos de montaje con las

armaron al pie de su posición final, y luego, fueron

indicaciones necesarias para el “armado” de la obra.

montados en conjunto. Las columnas también fueron ensambladas por módulos, cada marco en forma de

Es fundamental destacar la importancia del trabajo

“A” representó un módulo. De esta manera, quedaron

coordinado con el equipo de proyectistas para facilitar

definidos los siguientes módulos:

y, asegurar, una solución estructural acorde con las funciones del proyecto y con los ideales estéticos.

• 26 módulos de columnas: Las vigas reticuladas de la cubierta apoyan sobre la viga

Las columnas de sección tubular, al ser las piezas más

de apeo central del módulo arremetiendo a

grandes y de mayor complejidad de transporte, se fa-

diferentes ángulos en cada módulo. Por lo tanto,

bricaron en San Juan, mientras que las piezas sueltas,

solo los módulos diametralmente opuestos

las cuales conformaron las vigas de la cubierta, fueron

resultan iguales, y se distinguen 13 tipos de

producidas en la ciudad de Santa Fe.

módulos. El peso de cada conjunto es de 36.500

Cada segmento de columna completa posee un largo

accesorios. Los módulos de columnas no

de 31 m y un peso total de, aproximadamente, 15 t. Por

incorporan la placa base.

kg, aproximadamente, incluyendo los

cuestiones de logística, se fabricaron en 3 tramos y fueron empalmadas en el sitio. Las vigas reticuladas,

• 16 módulos de cubierta: Con 4 módulos

con alturas de hasta 8,50 m, se enviaron desarmadas,

centrales, correspondientes a la estructura entre

demandando un preciso proceso de armado en obra,

vigas longitudinales, y 12 módulos laterales, los

totalmente abulonado.

cuales pueden ser agrupados de a pares, al compartir un eje de simetría. Cada módulo de

En la planta de San Juan se fabricaron también todos

cubierta es definido por un específico conjunto

los elementos auxiliares de montaje y armado, confor-

de barras por cuestiones de peso y disponibilidad

mando las 6 torres provisorias de apoyo de la cubierta,

de grúas.

bielas para reten de conjuntos de columnas, puntales, apoyos deslizantes para regulación de columnas, ele-

Un ejemplo de módulo de cubierta se puede observar

mentos auxiliares para descenso de torres, etc.

en la Figura 4.

|21|

Figura 7 Base de las torres de apeo Figura 5 Posicionamiento del módulo de columna tipo “A”

Toda barra que no pertenecía a ningún módulo se

“C” y “G”. Ambas conformaron estructuras reticula-

montó individualmente. El sentido del montaje de la

das con dimensiones generales en planta de 1,60 x

estructura se coordinó con otros rubros de la obra. El

1,60 m, soportadas lateralmente por cables (tensores).

montaje de un módulo de columnas consistió en izar

Los tensores permanecieron colocados durante todo

el módulo empleando una grúa, siendo transportado

el montaje de la estructura, y solo se permitió retirarlos

hasta su posición sobre sus respectivas placas base. El

temporalmente durante algunas maniobras particula-

módulo se vinculó a una biela de montaje, un ele-

res, tal como se observa en la Figura 6.

mento provisorio para proveer estabilidad lateral durante la maniobra y así ajustar la posición del

En la parte inferior de las torres se incluyó un meca-

componente. Una vez posicionado el conjunto en su

nismo simple para liberar de carga a las torres, y así re-

ubicación de proyecto y verificado, se soldaron las co-

tirarlas una vez concluido el montaje de la estructura.

lumnas a las placas base. Lo explicado puede verse en

El mecanismo consistía en cuatro pórticos de acero,

la Figura 5.

ubicados cada uno debajo de uno de los cordones principales de la torre de apeo, apoyados sobre planchuelas

Figura 6 Ubicación y geometría general de las torres de apeo provisorias

|22|

El montaje de módulos de cubierta consistió en armar

de acero. Las torres se levantaban mínimamente emple-

cada módulo sobre caballetes al pie de su posición

ando gatos hidráulicos, y al retirar las planchuelas del

final. Empleando las grúas y las maniobras indicadas

apoyo se propiciaba un descenso parcial. Se procedió a

en el procedimiento de montaje se llevó a su posición

llevar a cabo la citada operación varias veces, siguiendo

final. Como la estructura de la cubierta estaba segmen-

un orden especificado para lograr retirar las torres.

tada para garantizar la estabilidad de la estructura en

Luego de remover todas las torres de apeo, los descen-

todas las etapas de montaje, se emplearon seis torres

sos medidos en sus posiciones fueron muy cercanos a

de apeo provisorias. Se diseñaron dos tipos de torres,

los teóricos. Lo expresado se aprecia en la Figura 7.

Figura 8 Primeras etapas del procedimiento de montaje

ETAPA 1: Módulos A01, A02 y M01

ETAPA 2: Módulos A03, A04 y M02

ETAPA 3: Módulos A05, A06 y M03

ETAPA 4: Completar elementos faltantes

Las etapas sucesivas del montaje de la estructura, con-

senta una particularidad: cada etapa comienza del es-

tinúan hasta su finalización, siguiendo la misma filoso-

tado deformado de la etapa anterior, y por lo tanto, con-

fía de las primeras etapas, se monta un módulo de

sidera la acumulación de las deformaciones y

cubierta central, luego los módulos adyacentes, para fi-

solicitaciones. Se modelaron las 25 etapas de montaje,

nalmente, completar con el montaje individual de las

y los resultados para cada etapa, se pueden revisar se-

barras faltantes. Lo mencionado puede verse en la Fi-

paradamente. Se observó que, al finalizar el montaje,

gura 8.

los valores de interacción para los segmentos críticos del cordón superior de la cercha central longitudinal,

Debido a la complejidad del proceso de montaje, y a la

y para una combinación de cargas dada, resultan entre

envergadura de la estructura, se efectúa un análisis del

un 8 y un 10% superiores a los obtenidos aplicando un

impacto de la secuencia de montaje en las solicitaciones

procedimiento tradicional de cálculo.

observadas en los miembros de la estructura al terminar el proceso completo. Este tipo de análisis resulta rele-

El análisis inicial, donde la estructura se modela ente-

vante en el caso que se utilicen estructuras provisorias

ramente en su lugar, sin considerar el efecto de emplear

de montaje, como en este proyecto.

estructuras provisorias de montaje, y considerando que toda la carga para una determinada combinación se

Para ello, volvimos a emplear el software de análisis es-

aplica conjuntamente y a la estructura no deformada,

tructural SAP2000 de CSI, el cual permite generar un

es deficiente en este caso, donde los pesos propios re-

análisis de una construcción ejecutada por etapas. Pre-

sultan muy relevantes.

|23|

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Estudio aerodinámico mediante ensayos en túnel de viento El caso de la Torre Ribera, Provincia de Corrientes, Argentina

Por el Ingeniero Mecánico Adrián R. Wittwer, el Ing. Civil Jorge O. Marighetti, el Ing. Civil Mario E. De Bortoli y el Licenciado en Física Juan M. Rodriguez Aguirre del Laboratorio de Aerodinámica, Facultad de Ingeniería de la UNNE

El Reglamento Argentino de Acción del Viento Sobre las Construcciones, CIRSOC 102 [1], especifica coeficientes de carga aplicables a estructuras de formas regulares y de pequeño porte, pero además, define que, cuando la estructura posee grandes dimensiones, formas geométricas inusuales o efectos de vecindad por la presencia de edificios cercanos, puede aplicarse el procedimiento basado en ensayos en túnel de viento que permite evaluar, más detalladamente, las acciones aerodinámicas sobre dicha estructura. En este caso, se aborda el análisis del Proyecto Torre Ribera que se está construyendo en la Costanera Sur de la ciudad de Corrientes, Argentina (latitud 27°47′S - longitud 58°85′O). Para tal fin, se realizaron ensayos en túnel de viento bajo las condiciones establecidas por el Reglamento CIRSOC 102, sobre un modelo a escala reducida 1/200 el cual satisface los criterios de semejanza establecidos para este tipo de estudio experimental. Se determinaron los coeficientes aerodinámicos adimensionales capaces de optimizar la verificación de la estructura completa, de los cerramientos y de algunas componentes localizadas sensibles a la acción del viento.

El complejo edilicio estará emplazado en la Av. Costanera y Necochea de la ciudad de Corrientes, Argentina, y se encuentra constituido por dos torres cuyas características generales se indican en la imagen correspondiente al Proyecto del Complejo Residencial Torre Ribera (Figura 1). La altura máxima del predio es de 110 m y las dimensiones de la planta son, aproximadamente, 47 m × 47 m, considerando el lado de mayor extensión. La disposición de la estructura principal con relación a la dirección de la Av. Costanera es oblicua a 30º.

|26|

Figura 1 Vista de la fachada frontal correspondiente al Proyecto Torre Ribera

Figura 2 Imagen representativa de la zona de emplazamiento del Proyecto Torre Ribera

Con respecto a la zona de emplazamiento, la imagen de la Figura 2 permite apreciar las características generales del lugar, así como del entorno edilicio, incluyendo la ubicación del proyecto del predio torre Costanera Sur, el cual actualmente también permanece en construcción. La proximidad de ese otro emprendimiento, delante del proyecto Torre Ribera la imagen adjunta, implica su consideración en el análisis aerodinámico mediante su reproducción a escala, como parte del entorno del modelo a ensayar. Otro aspecto a considerar para el diseño del modelo a escala reducida radica en la topografía del lugar, para lo cual, fue construido el modelo topográfico correspondiente a un entorno de 200 m de radio, desde la localización del complejo.

La estructura completa está compuesta por una base común a ambas torres, denominadas 1 y 2, y dicha base de 17,65 m de altura permanece conformada por tres pisos y dos subsuelos. Las torres propiamente dichas poseen una altura de 92,70 m y están constituidas por 22 pisos. Ambas torres se encuentran comunicadas estructuralmente, y cada una de ellas presenta un ancho de 20,80 m de frente por 30,40 m de profundidad. A partir del piso 23, se encuentran las superficies de áreas comunes y servicio donde, además, la cara frontal de la terraza exhibe un pórtico central de 2,90 m de ancho y 10 m de altura (Figuras 3 y 4).

|28|

Figura 3 Vista de la fachada frontal del Complejo Torre Ribera

Figura 4 Vista de la fachada lateral del Complejo Torre Ribera

La técnica de simulación de la capa límite atmosférica implementada en el túnel de viento para los mencionados ensayos se encuentra comprendida dentro de los métodos de rugosidad, barrera y dispositivos de mezcla [3], los cuales permiten obtener escalas de simulación adecuadas para su utilización en el área estructural. La longitud de rugosidad superficial sobre el piso del túnel, durante los ensayos, se estableció en función de la categoría de terreno a reproducir. A barlovento, se ubican cuatro generadores de vorticidad del tipo de Counihan [4] para generar un déficit inicial de cantidad de movimiento y distribuirlo en altura para obtener características semejantes a las atmosféricas. El modelo de la torre y su entorno fue construido con una escala geométrica de 1:200, reproduciéndose los detalles de relevancia aerodinámica. En la Figura 5, se muestra el montaje del modelo del complejo en la cámara de ensayos del túnel, incluyendo la topografía de la zona y los edificios cercanos. La Figura 6, permite apreciar los detalles del modelo de la torre ejecutado mediante impresión 3D en el Laboratorio de impresiones de la Facultad de Ingeniería de la UNNE.

Figura 5 Modelo del Complejo Torre Ribera y su entorno en el túnel de viento

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL El túnel de viento “Jacek P. Gorecki” de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) conforma un túnel de capa límite de circuito abierto. La longitud total del mismo es de 39,65 m. La cámara de ensayos tiene 2,40 m de ancho × 1,80 m de alto × 22,80 m de largo. Posee dos mesas de ensayos giratorias de 1,20 m de diámetro; una a 3,80 m del inicio de la cámara (mesa I), y la otra a 19,40 m (mesa II). Un ventilador axial de 2,25 m de diámetro, accionado por un motor trifásico inductivo de 92 kW produce una velocidad máxima en vacío de 25 m/s en la mesa II. La regulación de la velocidad se lleva a cabo a través de un regulador de caudal mecánico. Una descripción más detallada del túnel de viento puede encontrarse en el trabajo de Wittwer & Möller [2].

|29|

valve de 96 canales y transductores electrónicos Honeywell PC 163. Simultáneamente, se midieron los valores de la velocidad media en condición no perturbada, a barlovento del modelo en la posición correspondiente a la altura máxima del mismo, utilizando un tubo de Pitot-Prandtl.

La distribución de tomas de presión sobre el modelo presenta diferentes configuraciones, de acuerdo a los aspectos geométricos de diseño de la estructura, teniendo en cuenta la posibilidad de producirse fenómenos aerodinámicos localizados típicos en función de sus características y dimensiones. Básicamente, las tomas de presión sobre las Torres 1 y 2 se distribuyeron sobre las superficies de las denominadas caras 1, 2, 3 y 4. La superficie 1, en ambas torres, se ubica a barlovento, mientras que la 3 se localiza a sotavento en ambas estructuras, denominándose Torre 1 a la emplazada a la izquierda, cuando se observa de frente al edificio siendo, además, coincidente con la dirección de referencia a 0°.

Figura 6 Detalle del modelo del Complejo Torre Ribera

La dirección de viento incidente correspondiente a 0º

Cuando se observa de frente la obra, para esta misma

y el sentido de giro para las sucesivas rotaciones de 15º

dirección de viento, la superficie 2 se ubica del lado

determinan las 24 direcciones de viento analizadas y,

derecho y la superficie 4 del lado izquierdo en ambas

además, permiten referenciar la posición de las caras

torres, respectivamente. La cantidad total de tomas es

1, 2, 3 y 4 consideradas para evaluar los resultados de

de 284, en su mayoría, tomas externas y algunas tomas

los ensayos. Para la determinación de las acciones del

internas para el análisis de componentes específicos.

viento se supuso que las Torres 1 y 2, expuestas a su acción, se comportarán como estructuras independientes en la etapa de construcción, en tanto que una

COEFICIENTES DE PRESIÓN, FUERZA Y MOMENTO

vez finalizados los pisos superiores y terraza funcionarán estructuralmente en conjunto. Así, a escala de

Los coeficientes de presión local se determinaron en

modelo, ambas torres y los pisos superiores se instru-

284 puntos distribuidos sobre las superficies exterio-

mentaron y se determinaron los coeficientes de pre-

res y en ciertas localizaciones internas. Conceptual-

sión local, fuerza, momento de volcamiento y torsor

mente, los coeficientes son cargas adimensionalizadas

de forma independiente, en tanto que, para la denomi-

mediante parámetros de referencia. La definición em-

nada base del edificio, por su escasa altura, solamente

pleada en este trabajo resulta compatible con la indi-

se determinaron coeficientes de presión local.

cada en el reglamento CIRSOC 102. Las fuerzas normales a las superficies de las torres, provocadas

|30|

Los registros de presiones fluctuantes de las tomas de

por la presión estática local en relación a las áreas tri-

presión ubicadas sobre la superficie de la torre, fueron

butarias superficiales, se proyectan sobre los ejes or-

obtenidos mediante un sistema de medición Scani-

togonales x e y. Para cada Torre, pueden determinarse

las componentes de fuerza sobre los ejes x e y, la

El mismo procedimiento se aplica para analizar el mo-

fuerza resultante, el momento de volcamiento y mo-

mento torsor total, pero en este caso, las distancias per-

mento torsor, respectivamente.

manecen referidas al centro de gravedad global,

En este caso, los coeficientes de fuerza se determina-

ducen es de sentido anti-horario.

siendo los momentos positivos cuando el giro que inron a partir de los coeficientes de presión, integrando las acciones sobre cada área tributaria. Los coeficien-

Para este trabajo, se obtuvieron los coeficientes de

tes de momento de volcamiento se determinaron a

presión local medio, las fuerzas globales para las di-

partir de los coeficientes de presión, integrando las ac-

recciones ortogonales baricéntricas, los coeficientes

ciones sobre cada área tributaria y multiplicando por

globales de fuerza, momento de volcamiento y torsor,

el brazo de palanca de cada fuerza tributaria respecto

para cada dirección de viento incidente y para las To-

al eje referido, medidos a partir de la cota superior de

rres 1 y 2, respectivamente, y el momento torsor de

la base del edificio.

ambas estructuras respecto al baricentro global, cuando se consideran los pisos superiores y la terraza.

Así, los coeficientes de momento de volcamiento sobre cada eje, permiten obtener el momento resul-

La distribución de los coeficientes de presión media

tante. El coeficiente de momento torsor se determinó

sobre las fachadas del edificio se ejemplifica en la Fi-

a partir de los coeficientes de presión, integrando las

gura 7, correspondiente a los coeficientes locales

acciones sobre cada área tributaria y multiplicando

sobre las caras 1 y 3 de las torres para viento incidente

por el brazo de palanca de cada fuerza tributaria res-

a 0º.

pecto al centro de rigidez de la sección transversal de la estructura, en primera instancia, respecto al baricen-

Las expresiones para obtener los coeficientes adimen-

tro local y luego global. Así se obtienen los coeficien-

sionales antes descriptos, así como el procedimiento

tes de momento de giro de cada componente de fuerza

para su aplicación, se detallan en el artículo publicado

respecto al eje z, determinándose el coeficiente de mo-

en las 25º Jornadas Argentinas de Ingeniería Estruc-

mento torsor resultante.

tural [5].

Figura 7 Distribución de los coeficientes de presión Caras 1 y 3 - Torres 1 y 2 - Dirección de 0º

|31|

DISCUSIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

misma forma que en el caso de las fuerzas, de acuerdo

Para extrapolar los coeficientes adimensionales obte-

ciones de viento incidente, el comportamiento verifi-

nidos en el modelo ensayado en el túnel de viento a las

cado es coherente con lo que podría preverse en ambas

a la configuración aerodinámica respecto a las direc-

condiciones de escala real, debe aplicarse el procedi-

torres. Finalmente, los resultados detallados que fue-

miento descripto en el Reglamento CIRSOC 102.

ron proporcionados al calculista permiten la verificación estructural general y el análisis de cerramientos

Para incluir las fluctuaciones de las cargas, es necesa-

y componentes localizadas de manera optimizada, ya

rio adicionar a los valores medios de los coeficientes

que provienen de valores experimentales obtenidos

de presión local el valor del RMS respectivo, pero,

específicamente para el complejo Ribera a través de

además, la presión dinámica del lugar de emplaza-

un modelo a escala.

miento se debe corresponder con una velocidad promediada sobre un intervalo de tiempo de 10 minutos

Agradecimientos: A los colaboradores del Laborato-

a una hora. Además del valor RMS, pueden definirse

rio de Aerodinámica de la UNNE: Beatriz Iturri, Gus-

coeficientes de pico asociados a ráfagas de 1, 4 o 16

tavo Veroli, Marcelo Adotti, Sandra Udrízar Lezcano,

segundos a escala real en función de la componente

Julián Ortiz, Gisela Álvarez y Álvarez. Al Ing. Jorge

estructural a evaluar.

Slucki de la Empresa ANEA SA por su asistencia y contacto permanente. A la Secretaría General de Cien-

Los valores de los coeficientes de presión representa-

cia y Técnica (UNNE) y a la Facultad de Ingeniería

dos en el ejemplo de la Figura 7, en general, indican

(UNNE) por el apoyo brindado.

sobrepresiones en las caras a barlovento y succiones en las caras a sotavento. Los valores localizados de succión verificados en la cara 1 de los edificios 1 y 2, son muy bajos y se miden en puntos no expuestos directamente al viento. Es decir, las distribuciones de presión obtenidas son coherentes respecto de la incidencia relativa del viento.

Con relación a las componentes de las cargas globales de viento, fue posible establecer que el valor máximo de la fuerza provocada por el viento para las torres individuales se produce para la dirección de viento de 270° en el caso de la torre 1, mientras que para la torre 2, el valor máximo se presenta para la dirección de 90°. En ambas direcciones, la ubicación relativa de los edificios significativos del entorno permite prever un efecto de aceleración del viento sobre el complejo. Es decir, los resultados muestran coherencia respecto al comportamiento que podría preverse.

Con relación al momento torsor, el valor máximo en el caso de la torre 1 se produce para la dirección de viento de 240°. Para la Torre 2, el valor máximo se produce para la dirección de viento de 135°. De la

|32|

Referencias bibliográficas [1] Centro de Investigación de los Reglamentos Nacionales de Seguridad para las Obras Civiles, Reglamento CIRSOC 102: Reglamento Argentino de Acción del Viento sobre las Construcciones. INTI, Buenos Aires, 2001.

[2] A. R. Wittwer, S. V. Möller. Characteristics of the low speed wind tunnel of the UNNE. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., 84 (3), pp. 307-320, 2000.

[3] N. J. Cook. Wind-Tunnel Simulation of the Adiabatic Atmospheric Boundary Layer by Roughness, Barrier and Mixing-Device Methods.

J. Wind Eng. Ind. Aerodyn, 3, pp. 157-176, 1978.

[4] N. J. Cook. Determination of the Model Scale Factor in Wind-Tunnel Simulations of the Adiabatic Atmospheric Boundary Layer. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn, 2, pp. 311-321, 1977/1978.

[5] Wittwer, Adrián R., Marighetti, Jorge O., De Bortoli, Mario E. Evaluación de efectos localizados de viento en el Estadio de Racing Club de Avellaneda. 25º Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural, 26 al 29 de Septiembre de 2018, Resistencia, Chaco, Argentina.

Te invitamos a leer las ediciones de Revista IE, publicación de la Asociación de Ingenieros Estructurales para la divulgación e información sobre temáticas científicas y técnicas, en el siguiente link https://issuu.com/asociaciondeingenierosestructurales

Evaluación del desempeño del concreto proyectado reforzado con fibras del revestimiento primario del túnel de la línea 12 del metro de la ciudad de México Por Carlos Aire, Instituto de Ingeniería.

Universidad Nacional Autónoma de México

El concreto proyectado reforzado con fibras (CLRF) se utiliza ampliamente como soporte temporal y revestimiento permanente en túneles y otras construcciones subterráneas en todo el mundo. La propiedad más significativa del CLRF es la absorción de energía, el cual se determina de ensayos de vigas, paneles y cilindros.

Basándose en la experiencia de investigaciones sobre Concretos Reforzados con Fibra (CRF), el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, emprendió un programa experimental para evaluar el desempeño del concreto de revestimiento primario del túnel de la Línea 12 (L-12) del metro de la ciudad de México, determinando la capacidad de absorción de energía del concreto colocado. Se presentan en esta nota los resultados de ensayos de panel cuadrado (UNE 14488-5), panel circular (ASTM C1550) y cilindros (UNE 83515).

El CRF y CLRF son tecnologías que durante los últimos años se aplican con bastante frecuencia en la industria de la construcción y en obras subterráneas.

Por ello, el Instituto de Ingeniería de la UNAM emprendió una amplia investigación experimental para implementar los métodos de prueba a los fines de evaluar el desempeño del CRF y CLRF, medido por la resistencia residual y la absorción de energía.

Así, se implementaron los ensayos de viga ASTM C1609/EN14651, de panel circular ASTM C1550/ cuadrado EN 14488-5, y el ensayo Barcelona UNE 83515.

Recientemente, en la ciudad de México (CDMX) se han desarrollado importantes proyectos de obra subterránea en los cuales se emplea CRF y CLRF. En el Túnel Emisor Oriente y Túnel Emisor Poniente II del

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Sistema de Drenaje Profundo de la CDMX se aplicó

concreto cortados para obtener las vigas de ensayo. El

CRF para el revestimiento definitivo de los túneles.

tercer tipo de ensayo es el de cilindros, conocido como

Actualmente, en la ampliación del túnel de la línea 12

ensayo Barcelona (UNE 83515), el cual determina la

del metro de la CDMX, se emplea CLRF para el re-

tenacidad en cilindros para una apertura circunferen-

vestimiento primario.

cial de fisura especificada. Para el proyecto de la ampliación de la línea 12 de la CDMX, el Instituto de

Este artículo presenta los resultados de una investiga-

Ingeniería de la UNAM propuso evaluar la capacidad

ción experimental para evaluar el desempeño del

de absorción de energía de los concretos colocados

CLRF del revestimiento primario de las obras del

mediante ensayos estandarizados de paneles (cua-

túnel de la línea 12 de la CDMX. Se realizaron ensayo

drado y circular) y ensayo Barcelona.

de panel cuadrado, de panel circular y ensayo Barcelona.

PANEL CUADRADO – EN 14488-5

AMPLIACIÓN DE LA LÍNEA 12 DEL METRO DE LA CIUDAD DE MÉXICO – L-12

El ensayo se lleva a cabo en panel cuadrado de 600 × 600 mm de sección y 100 mm de espesor. La carga se aplica sobre la cara proyectada, a través de

El proyecto consiste en la construcción de un túnel de

una placa cuadrada de 100 × 100 mm y 20 mm de es-

4.6 km de longitud y 11 m de diámetro. Se desarrolla

pesor.

con el método convencional de excavación mecánica, usando rozadoras, vale decir, máquinas sobre oruga

La velocidad de desplazamiento del ensayo es de

con cabeza giratoria provista de insertos de corte mon-

1 mm/min. Se mide la flecha con un transductor de

tadas en un brazo mecánico el cual habilita el corte

desplazamiento colocado al centro de la parte inferior

frontal. El avance de excavación por jornada es de

del panel. La prueba finaliza al alcanzar una flecha de Figura 1-A

1,50 m. Después de la excavación, se coloca un revestimiento primario de 20 cm aplicando CLRF de acero.

25 mm. La Figura 1 muestra la configuración del en- Ensayo de panel de

sayo, el modo de fallo típico y curvas carga-desplaza- sección cuadrada, miento.

EN 14488-5

Los materiales dispuestos en la fabricación del concreto fueron: cemento CPC 40RS, arena andesita, grava caliza de 10 mm de tamaño máximo, aditivo acelerante y fibra de acero de 35 mm de longitud, en una dosis de 30 kg/m3 de concreto.

El parámetro de control del CLRF es la absorción de energía, determinada mediante ensayos de flexión, usando paneles; vigas y cilindros. Existen dos tipos de ensayo de panel, el circular (ASTM C11550) y el cuadrado (EN 14488-5), en ambos, se mide la energía absorbida por el concreto hasta una deflexión especificada. Otro método, es el ensayo de vigas, desarrollado de acuerdo con las normas ASTM C1609 y EN 14651. En este caso, es necesario fabricar bloques de

|37|

Figura 1-B y 1-C El modo de falla típico es la presencia de dos grietas

se mide con un transductor de desplazamiento colo-

principales transversales, iniciada en el centro y que

cado al centro de la parte inferior del panel. La Figura

se extiende hacia los extremos de la sección del

2 muestra la configuración del ensayo, el modo de

panel.

fallo típico y curvas carga-desplazamiento.

Las curvas carga-desplazamiento presentan un primer tramo donde la carga asciende gradualmente con varios picos de carga y el desplazamiento presenta pequeños incrementos.

Al alcanzar la carga máxima se presenta un descenso gradual de la carga y desplazamiento (post-agrietamiento). Las curvas de los paneles ensayados son muy similares.

La tenacidad se calcula como el área bajo la curva carga-desplazamiento entre el origen y el desplazamiento de 25 mm. La Tabla 1 muestra los resultados.

La tenacidad promedio de los paneles ensayados es de 647.65 Joules, con un coeficiente de variación de 5.10%.

PANEL CIRCULAR – ASTM C1550 El ensayo se realiza en panel circular de 800 mm de diámetro y 75 mm de espesor. La carga se aplica al centro de la superficie del panel sobre la cara enrasada. La velocidad del ensayo se mantuvo constante en 4 mm/min. La tenacidad se calcula en 5, 10, 20 y 40 mm de desplazamiento. El citado desplazamiento

Tabla 1 Resultados de tenacidad, Tδ25mm

|38|

Figura 2-A y 2-B Ensayo de panel de sección circular, ASTM C1550

Figura 2-C

De acuerdo con la ASTM C550, se considera un en-

ENSAYO BARCELONA – UNE 83515

sayo exitoso, cuando dos de tres paneles ensayados presenta un modo de falla con tres grietas radiales,

El ensayo se efectúa en cilindros de 150 mm de diá-

las cuales inician en el centro del panel. El modo de

metro y 150 mm de altura. La carga se transmite a

falla de los paneles ensayados, cumple con lo espe-

través de dos punzones colocados en la parte supe-

cificado por la norma.

rior e inferior del cilindro. Los cilindros de ensayo se obtuvieron de bloques de concreto (artesas). La ve-

Las curvas carga-desplazamiento presentan un

locidad de desplazamiento del ensayo es de 0.5

tramo inicial ascendente, donde la carga se eleva gra-

mm/min. Durante el ensayo se mide la apertura cir-

dualmente con pequeños incrementos de desplaza-

cunferencial, para lo cual, se coloca una cadena cir-

miento hasta alcanzar el pico máximo. Después,

cunferencial a media altura del cilindro. La tenacidad

muestra un descenso gradual de la carga y desplaza-

se mide para 2.0, 2.5, 4.0 y 6.0 mm de apertura cir-

miento. Al iniciar el régimen de post-agrietamiento

cunferencial. La Figura 3 muestra la configuración

del concreto, la carga se transmite a las fibras, final-

del ensayo, el modo de fallo típico y curvas carga-

mente las fibras trabajan en conjunto con el concreto,

desplazamiento.

permitiendo un comportamiento dúctil del CLRF. El comportamiento post-agrietamiento de los paneles ensayados son muy similares.

Figura 3-A Ensayo Barcelona, UNE 83515

La tenacidad se calcula como el área bajo la curva carga-desplazamiento a 5, 10, 20 y 40 mm. Los resultados se muestran en la Tabla 2. La absorción de energía promedio para los paneles ensayados es de 299.2Joules para una flecha de 40 mm. La variabilidad de los resultados es menor a 5%.

Tabla 2 Resultados de tenacidad, Tδ5mm, Tδ10mm, Tδ20mm y Tδ40mm

|39|

Figura 3-B y 3-C Ensayo Barcelona, UNE 83515

CONCLUSIONES El concreto reforzado con fibras conforma una tecnología la cual durante los últimos años se utiliza con bastante frecuencia en la industria de la construcción, por lo tanto, es importante evaluar su desempeño en obra.

Este trabajo presentó la aplicación de los métodos actuales para evaluar el desempeño del concreto reforzado con fibras. Se realizaron muestreos y ensaLa falla del cilindro del ensayo Barcelona presenta

yos para determinar la absorción de energía del

3-4 grietas que atraviesan toda la altura del cilindro.

concreto de revestimiento del túnel de la ampliación

Las curvas carga-desplazamiento presentan un des-

de la línea 12 del metro de la ciudad de México.

plazamiento mínimo desde el inicio de carga hasta alcanzar la carga máxima. Después, se presentan las

Tabla 3 Resultados de tenacidad

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Se fabricaron en obra tres tipos de muestras: panel

primeras fisuras y el post-agrietamiento. La carga

circular, panel cuadrado y artesas para obtener cilin-

disminuye hasta una apertura circunferencial deter-

dros para el ensayo Barcelona. Los muestreos hasta

minada y empiezan a trabajar las fibras. La carga se

ahora desarrollados en esta obra, representan un pro-

recupera y se presenta el comportamiento residual.

yecto piloto, llevado a cabo con la finalidad de pro-

La Tabla 3 presenta los resultados de tenacidad de los

poner un Protocolo de Control para evaluar el

cilindros ensayados. El valor promedio de la tenaci-

desempeño del CLRF y permitir conocer los diferen-

dad a 6 mm de desplazamiento circunferencial es de

tes escenarios que se presentan en obra durante los

153.6 Joules. Los coeficientes de variación obteni-

muestreos, resultado de ensayos y análisis de todos

dos son menores a 6.5%, un valor aceptable.

los componentes involucrados.

EL CRF Y CLRF SON TECNOLOGÍAS APLICADAS DURANTE LOS ÚLTIMOS AÑOS CON BASTANTE FRECUENCIA EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN Y EN OBRAS SUBTERRÁNEAS. EL INSTITUTO DE INGENIERÍA DE LA UNAM EMPRENDIÓ UNA AMPLIA INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL PARA IMPLEMENTAR LOS MÉTODOS DE PRUEBA A LOS FINES DE EVALUAR EL DESEMPEÑO DEL CRF Y CLRF, MEDIDO POR LA RESISTENCIA RESIDUAL Y LA ABSORCIÓN DE ENERGÍA.

Como conclusión, se puede afirmar que es posible obtener muestras estándar a partir del cual se puede evaluar el desempeño del concreto proyectado reforzado con fibras y su aplicación como método de control de calidad en construcciones subterráneas.

Varios de estos métodos se emplean actualmente a nivel internacional, como métodos de prueba para evaluar las propiedades del concreto reforzado con fibras en túneles, el cual se mide por su capacidad residual, mediante la resistencia residual y capacidad de absorción de energía. Basado en la experiencia ganada en estos trabajos de campo y de investigacio-

Referencias ASTM C1550 (2012), Standard Test Method for Flexural Toughness of Fiber Reinforced Concrete (Using Centrally Loaded Round Panel) EN 14488-5 (2007): Test sprayed concrete – Part 5: Determination of energy absorption capacity of fibre reinforced slab specimens UNE 83515 (2008), “Hormigones con fibras.

Determinación de la resistencia a fisuración, tenacidad y resistencia residual a tracción.

Ensayo Barcelona”, Madrid, España, 7 pp.

nes, el Instituto de Ingeniería de la UNAM plantea proponer nuevas normas mexicanas para el control de concreto reforzado con fibras, los cuales impulsarán un nuevo sistema de control de calidad para el concreto reforzado con fibras en obras subterráneas.

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Membranas Reticulares de Forma Libre en Madera Timber Gridshells Por Roberto Alfie Arquitecto (Universidad de Buenos Aires) Especialista en Ingeniería Estructural de la Universidad Tecnológica Nacional.

Profesor Titular en la Universidad Torcuato Di Tella.

Si bien las estructuras delgadas suman una rica historia, en especial a lo largo de la primera mitad del siglo pasado, las superficies antifuniculares de forma libre han sido objeto de estudio y desarrollo fundamentalmente en las últimas décadas. Entre ellas, las membranas reticulares en madera constituyen una tipología con un interesante potencial debido a su versatilidad formal y relativa simpleza de ejecución.

ESTRUCTURAS DE CÁSCARA

Figura 1 Construcción del Zeiss Planetarium, Jena

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La necesidad y el deseo de construir estructuras para

A partir del siglo XIX comienzan a construirse cás-

cubrir grandes luces han existido desde las civilizacio-

caras delgadas, primero en ladrillo y más tarde en

nes antiguas. Bóvedas y cúpulas fueron, por siglos, las

hormigón, a partir de formas capaces de permitir un

tipologías utilizadas, y su diseño y materialización ob-

más eficiente aprovechamiento del material. Las

jeto de estudio y recurrente desafío para maestros de

mismas habilitan salvar luces antes impensadas con

obras, arquitectos e ingenieros. Desde la antigua

espesores mínimos, como los 3 cm de espesor de

Roma, la tradición de bóvedas y cúpulas se extiende

hormigón del planetario Carl Zeiss en Jena, Alema-

hasta el siglo XVII, cayendo luego gradualmente en

nia, diseñado por Dischinger & Finsterwalder en

desuso.

1922 (Figura 1).

Figura 2 Fábrica Kilcher, Suiza

Ya en la segunda mitad del siglo XIX Rafael Guas-

cuerda flexible, igual pero invertido se sostendrá el

tavino patenta en los Estados Unidos el sistema de

arco rígido”.

bóveda tabicada de ladrillo plano basada en la bóveda catalana, como “Tile Arch System”, con gran

El diseño de superficies antifuniculares, tiene sus

éxito. Sus trabajos precursores en ladrillo son conti-

orígenes en la utilización de modelos físicos. Desde

nuados por Antonio Gaudí y Eladio Dieste, y luego,

Gaudi hasta Heinz Isler (Figura 2) y Frei Otto, el es-

mediante el uso intensivo del hormigón por Pier

tudio de estos modelos constituye uno de los instru-

Luigi Nervi, Eduardo Torroja, Anton Tedesko, Nico-

mentos clave en el avance de las cáscaras de forma

las Esquillan, Felix Candela y Heinz Isler. Así se de-

libre.

sarrolla la edad de oro de las cáscaras, entre los años '50 y '70.

MEMBRANAS RETICULARES DE MADERA

En forma paralela se materializan las estructuras del

Este tipo de estructuras basan su resistencia en formas

tipo gridshell, donde la cáscara superficial deja lugar

de doble curvatura. Pero no consisten ya en estructuras

a un reticulado desarrollado según generatrices aná-

superficiales, sino que se generan a partir de grillas o

logas respecto de las cáscaras. Precursor de esta ti-

mallas de acero o madera. Si bien es probable que la

pología es el ingeniero, matemático, científico y

historia de las timber gridshells tenga su inicio en el

arquitecto ruso Vladimir Shukhov, creador de torres

magnífico Mannheim Multihalle (Frei Otto, Muts-

de reticulados hiperboloides, estructuras de tipo dia-

chler and Langner, 1975), el pionero de este tipo de es-

grid, estructuras tensadas, sistemas de cubiertas de

tructuras fue el científico, inventor, arquitecto e

doble curvatura, etc.

ingeniero ruso Vladimir Shukhov (1853-1939). Su campo de acción fue inmenso, no solo produjo gran-

En el año 1679 Robert Hook incluye en Lectiones

des innovaciones en la ingeniería de la industria del

Cutlerianæ, el anagrama que está en el origen de la

petróleo, donde proyectó oleoductos, tanques, buques,

comprensión de las estructuras antifuniculares. Este

etc., sino también, diseño todo tipo de estructuras,

anagrama no fue resuelto en vida de Hooke, y será su

como edificios y puentes, siendo el inventor de una

albacea quien lo revele en 1705: "Así como cuelga la

nueva familia de formas estructurales de doble curva-

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Figura 3 Shukhov radio tower, Moscú, 1922

currió al asesoramiento de Frei Otto para llevar a cabo el concepto estructural. De esta asociación surgiría el proyecto final que se convertiría en un hito de las estructuras livianas. El edificio está constituido por dos bóvedas que salvan luces de 60 m y 40 m cada una, materializado empleando tiras de pino hemlock de 50 mm x 50 mm, en una retícula de 500 mm x 500 mm de doble capa. Para rigidizarlo en el plano se dispusieron cables de acero de 6 mm de diámetro. Durante el proceso de “form-finding”, Otto recurrió a un modelo de tura, entre las cuales se destaca la torre que hoy lleva

cables colgantes para obtener una superficie que re-

su nombre (Figura 3). Creó estructuras livianas a partir

sultara el antifunicular de su peso propio (Figura 5), y

de geometrías de hiperboloides no euclidianos, para

desarrolló un modelo computacional responsable de

las cuales también desarrolló los métodos matemáti-

confirmar los resultados preliminares obtenidos.

cos de análisis.

Para la obtención de las coordenadas de los nodos en Si con Valdimir Shukhov comienza la historia de las

el modelo, se recurrió a la incipiente tecnología de fo-

estructuras reticulares que trabajan por forma, con

tografía estereográfica del modelo 1:100, trabajo rea-

Frei Otto se inicia la de las timber gridshells. Utili-

lizado por Büro Linkwitz en conjunto con el Institut

zando métodos similares a los usados por Antoni

für Anwendungen der Geodäsieim Bauwesen (IAGB)

Gaudí experimenta con modelos de cadenas finas, in-

de la Universidad de Stuttgart. La geometría resultante

vestigando el potencial de las estructuras antifunicu-

fue luego refinada utilizando un software de búsqueda

lares de doble curvatura. Su primer proyecto de una

de forma basado en el método “force density”, tam-

cáscara realizada con grillas de madera es el pabellón

bién desarrollado por el IAGB.

de 15 m x 15 m para la Exposición de la Construcción Alemana, Deubau, Essen, de 1962. Proyectado a par-

La grilla de madera fue revestida en su exterior con lá-

tir de modelos colgantes, estaba construido a partir de

minas tejidas de PVC gris traslucido, soldadas me-

una malla de tiras de madera de pino hemlock lami-

diante calor y fijadas a los listones mediante clavos.

nada con sus nodos abulonados, desplegado en el

Las décadas siguientes no verían avances significati-

suelo e izado mediante grúa hasta alcanzar su altura

vos en el desarrollo de este tipo estructural, cuyo re-

de 4,85 m en su centro.

surgir se produciría con el comienzo del nuevo milenio.

Este proyecto sirve de antecedente al que se constituiría en la piedra basal de las estructuras del tipo timber

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La primera timber gridshell de esta segunda genera-

gridshells, el Mannheim Multihalle de 1975 (Figura

ción (Chilton & Tang, 2017) es la Jerwood Gridshell

4). Construido para albergar la exposición bianual de

del Museo Weald and Downland, en Sussex, Gran

horticultura, cuyo principal objetivo era revitalizar

Bretaña. Construida en 2002, es un proyecto de Ed-

áreas dañadas por la guerra, su proyecto fue sometido

ward Cullinan Architects e ingeniería de Buro Hap-

a un concurso de arquitectura. El equipo ganador re-

pold. Con un largo sin interrupciones de 48 m y anchos

que varían entre 11 y 16 m, su forma de bóveda de cañón corrido con doble curvatura presenta una altura de hasta 10 m.

Construida utilizando roble verde, de 50 mm x 35 mm

Figura 4 Vista interior del Multihalle

Figura 5 Modelo colgante para el Multihalle

en doble malla con un paso de 100 cm y 50 cm en las zonas más exigidas, los listones de 6 m de largo fueron unidos en el sitio mediante “finger joints” formando tiras de hasta 50 m de largo (Figura 6). Este tipo de madera proviene de bosques locales y es ampliamente utilizada en el Reino Unido en la industria de la construcción. Igual que el Multihalle, se parte de una malla plana la cual toma su forma al ser levantada o bajada y acomodada.

Pero a diferencia de esta, una vez en posición y fijados sus nudos, las diagonales de arriostramiento en el

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Figura 6 Weald & Downland, interior

plano no son cables metálicos sino tirantes de madera.

proyecto es el mismo que el de Weald and Downland,

Si las vinculaciones en los nodos en la primera son

en este caso, se trata de una cubierta liviana suspen-

pernos pasantes a través de perforaciones alargadas -

dida, la cual descansa en su perímetro en un anillo de

que permiten el desplazamiento entre las distintas

tubos metálicos sobre columnas cuádruples en V (Fi-

capas de tirantes durante el proceso de izado y adqui-

gura 8). Esto permite grandes aventanamientos hacia

sición de forma-, en Jerwood Gridshell se encuentran

los parques, y en su interior, se genera un inmenso es-

materializadas mediante abrazaderas metálicas dise-

pacio donde se ubican el restaurant, boleterías y tien-

ñadas y patentadas por el equipo de proyecto. El exte-

das. Los listones de alerce de 80 mm x 50 mm fueron

rior está revestido en tres capas, la superior en

seleccionados descartando nudos u otros defectos

contrachapado ondulado terminado con Roofcrete, la

mediante inspección visual y sierra de optimización

intermedia en policarbonato habilita la entrada de luz,

GreCon Dimte Opticut 101.

y la inferior de placas superpuestas en tres hileras de cedro colorado (Figura 7).

La grilla presenta un paso de 100 cm, y la forma final es simple, en planta surge de la intersección entre dos círculos y la sección de la línea central de la cubierta conforma una curva sinusoidal de amplitud variable.

Una vez acordada la forma definitiva, las coordenadas de los nodos fueron importadas al modelo de análisis estructural, realizado mediante Autodesk Robot 3D, y verificado según el Eurocódigo 5, Diseño de Estructuras de Madera (Harris & Roynon, 2008). Finalmente, el modelo fue utilizado por el fabricante para la realización de los elementos. A diferencia del Mannheim Multialle y de Weald and Downland, el arriostramiento en el plano no se efectúa mediante cables de acero de triangulación, sino a partir de su vinculación a los tableros de contrachapado que sirve de base al revestimiento exterior (Figura 9).

El Savill Garden combina madera, acero y vidrio en una construcción que representa un nuevo avance, no solo en el desarrollo de esta tipología, sino también, en los interesantes resultados obtenidos a partir de la estrecha colaboración entre arquitectos, ingenieros y constructores.

Figura 7 Weald & Downland, exterior

También construido en Gran Bretaña y con ingeniería de Buro Happold, el Savill Garden Visitor Center de 2005 conforma una cubierta ondulada extendida a lo largo de 90 m, con un ancho máximo de 25 m. Proyectado por Glenn Howells Architects y construido por Green Oak Capentry, se utilizó madera de alerce obtenida de bosques de la zona. Si bien el equipo de

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Figura 8 Savill Garden: apoyos exteriores

construcciones especiales en madera lo han hecho acreedor a la Medalla Torroja, otorgada por la International Association for Shell and Spatial Structures (IASS, 2015). Sus trabajos abarcan cáscaras con madera laminada y costillas laminadas pegadas y clavadas (Chilton & Tang, 2017). Ejemplos de estas cáscaras son las del Polydôme, Ecublens, Lousanne, 1991, la Expodach en la Expo Universal de Hanover, de 2000, y el Edificio para Juzgados de Antwerp, Bélgica, 1998-2005, entre otros.

Figura 9 Savill Garden: gridshell

MODELADO DE SUPERFICIES ANTIFUNICULARES El diseño de este tipo de estructuras está íntimamente ligado a la búsqueda de las formas apropiadas para el tipo de comportamiento membranal esperado. Si en

Otras membranas de características similares siguie-

otro tipo de tipologías estructurales el diseño de la

ron a estas, como la Chiddingstone Castle Orangery

forma “geométrica” de la estructura no está determi-

(2007), o las construidas como parte de programas

nado necesariamente por el diseño estructural, en el

académicos. Entre estas últimas se destacan los estu-

diseño de cáscaras y membranas forma y comporta-

dios y trabajos del Block Research Group, en el Insti-

miento convergen. En estas estructuras, la forma está

tute of Technology in Architecture at ETH Zürich,

determinada por las fuerzas -en general, su peso pro-

dirigidos por el Prof. Dr. Philippe Block, las del grupo

pio y viceversa-. Las estructuras de cables y de mem-

del Prof. Sergio Pone, de la Università degli studi di

branas a tracción adoptan su forma, dada su

Napoli “Federico II”, y las de Sheffield Hallam Uni-

prácticamente nula inercia, resistiendo esfuerzos con

versity (Tang, 2013). El paso siguiente vendría de la

un máximo aprovechamiento del material. Estas for-

mano del desarrollo y popularización de software de

mas se encuentran ampliamente difundidas en la na-

diseño paramétrico, y su interface con sistemas de pro-

turaleza, y su modelado para estructuras ha sido

ducción por control numérico (CNC). Como desarro-

extensamente estudiado y aplicado. Ejemplo de esto

llo ulterior a las cáscaras de listones en capas dobles

son las investigaciones de Frei Otto y el Institut für

surge el concepto de ribbed gridshell, cuyo precursor

Leichte Flächentragwerke (ILEK), desarrollando téc-

es Julius Natterer, director de IBOIS, el Laboratorio

nicas de búsqueda de forma (form-finding) aplicadas

de Construcción en Madera de la École Polytechnique

entre otros proyectos al de la cubierta de cables del Es-

Fédérale de Lausanne (EPFL). Sus innovaciones en

tadio Olímpico de Munich (Toussaint, 2007).

Figura 10 Cubierta del Estadio Olímpico de Munich

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Se puede definir al proceso de form-finding como la

Estas herramientas digitales han otorgado un pode-

búsqueda de la forma óptima para una estructura de

roso impulso a la difusión de estas tipologías estruc-

forma activa que se encuentre en estado de equilibrio

turales.

estático (Veenendaal & Block, 2012). Se tratará de una forma antifunicular, de tal modo que sus elementos soporten solo, o principalmente, esfuerzos axiles. Las técnicas de form-finding mediante modelos físicos para estructuras a compresión han sido ampliamente utilizadas. Desde los modelos de cables colgados de Gaudí, a las experiencias de Isler y del mismo Frei Otto, este tipo de metodología ha sido de inmensa utilidad para el diseño de formas en las cuales se espera un comportamiento membranal.

En las últimas décadas, en paralelo a la expansión en el uso de las computadoras, se han desarrollado una variedad de métodos numéricos para llevar a cabo este proceso. Entre los más difundidos se encuentran el método de relajación dinámica (dynamic relaxation) y el de densidades de fuerzas (force density method).

En paralelo, son utilizados el de análisis de empuje de malla (thrust network analysis) y el de sistemas de partículas-resorte (particle spring method). Diversos programas disponen estos métodos para la generación de superficies o grillas antifuniculares, a partir de datos geométricos y físicos definidos por el proyectista.

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Bibliografía Chilton, J., & Tang, G. (2017). Timber gridshells: Architecture, structure and craft.

Routledge.

Harris, R., & Roynon, J. (2008). The Savill Garden Gridshell Design and Construction.

10th World Conference of Timber Engineering. http://opus.bath.ac.uk/13582/1/WCTE_2008_ Harris_and_Roynon_Savill.pdf Tang, G. (2013). Timber gridshells: Beyond the drawing board. Proceedings of the ICE Construction Materials, 166(6), 390-402. https://doi.org/10.1680/coma.12.00046 Toussaint, M. H. (2007). A design tool for timber gridshells: The development of a grid generation tool [TU Delft, Delft University of Technology]. http://repository.tudelft.nl/view/ir/uuid:883da6 d1-8f61-47db-afb8-099aa2ab536c/ Veenendaal, D., & Block, P. (2012). An overview and comparison of structural form finding methods for general networks.

International Journal of Solids and Structures, 49(26), 3741-3753. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2012.08.008

Conceptos básicos para la calibración del reglamento argentino para el diseño de puentes carreteros Por Santiago Alisiardi Ingeniero Civil (UCA) - Especialista en Ingeniería Estructural (UTN)

Desde el año 2017 se encuentran en discusión pública los Proyectos de Reglamento CIRSOC 801, 802 y 804; referidos al diseño de puentes carreteros. Para su desarrollo se optó por adaptar las AASHTO LFRD 2012 Bridge Design Specifications. Con el fin de conseguir que los nuevos puentes no sean menos seguros respecto de los construidos hasta la actualidad, se decidió reemplazar la sobrecarga vehicular HL-93 por la HL13_AR. Esta calibración fue realizada sin seguir criterios de confiabilidad, lo cual va en contra del espíritu de las especificaciones AASHTO. El siguiente constituye un extracto del trabajo presentado en las Jornadas AIE, edición 2021.

SOBRECARGA VEHICULAR HL-13_AR

teoría de la probabilidad. Nos interesa la probabilidad de falla del sistema, la cual se define como sigue:

A partir de los análisis desarrollados para adaptar las especificaciones AASHTO, se decidió incrementar la sobrecarga vehicular HL-93 en un 60%. En estos tra-

Es decir, la probabilidad de falla es igual a la integral

bajos se estudiaron los estados últimos de flexión y

de la función de densidad de probabilidad de g en la

corte, así como las verificaciones de pretensado. Sin

región donde esta es menor a 0.

embargo, fue determinante para la corrección el estado último de flexión. El criterio adoptado como

Esta integral puede resultar en extremo compleja, pero

base, fue que el esfuerzo último en la armadura trac-

resulta simple cuando las variables R y Q son norma-

cionada debía ser igual, en la nueva reglamentación,

les. En este caso, la probabilidad de falla queda defi-

al valor obtenido con la norma anterior.

nida por:

CONFIABILIDAD La teoría de la probabilidad y los métodos de diseño basados en confiabilidad nos permiten seleccionar

Al parámetro

factores de seguridad consistentes con el nivel de ren-

dad, y es un indicador de la probabilidad de falla de la

dimiento deseado. De esta manera, se consigue una

estructura.

se lo denomina índice de confiabili-

mayor uniformidad en la seguridad de las estructuras.

El modelo matemático, en su expresión más general,

Para distribuciones distintas de la normal, el índice

utilizado para el análisis de confiabilidad estructural

puede calcularse como la inversa de la función acu-

es el siguiente:

mulada de probabilidad de la función normal estándar de la probabilidad de falla.

Donde g es la función de falla, R las resistencias y Q

Los códigos basados en la confiabilidad utilizan fac-

las cargas. Todas estas son variables aleatorias, por lo

tores de carga y resistencia calibrados para alcanzar

tanto, para abordar su análisis es necesario el uso de la

un valor objetivo del índice de confiabilidad.

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CALIBRACIÓN AASHTO Los factores de carga fueron calibrados de manera que En 1986, la AASHTO inició estudios para llevar a

la probabilidad de excedencia de las cargas factoriza-

cabo una gran actualización de sus especificaciones.

das sea del 2%. Por otro lado, los factores de resisten-

Uno de los grandes cambios dentro de esa actualiza-

cia fueron calibrados de manera que, a partir de las

ción fue el basar la filosofía de diseño en criterios de

cargas factorizadas, se obtenga un índice de confiabi-

confiabilidad. La sobrecarga vehicular utilizada hasta

lidad de 3.50.

entonces fue revisada, concluyéndose que no resultaba representativa del tráfico.

PROBLEMAS CON LA SOBRECARGA HL-13_AR

Así se decidió adoptar la sobrecarga vehicular HL-93,

A partir de lo expuesto, resulta clara la existencia de

la cual es producto de combinar la antigua sobrecarga

un problema de fondo en pretender adaptar las espe-

HS20 más una sobrecarga lineal de 0.64kip/ft. Es im-

cificaciones AASHTO mediante una calibración que

portante tener en cuenta que esta sobrecarga de diseño

consista en solo amplificar la carga de diseño.

conforma una idealización y no representa ningún tipo El índice de confiabilidad se encuentra principalmente

de camión real.

definido por los factores de carga y resistencia, y no

Índice de confiabilidad inherentes a las especificaciones AASHTO de 1989

El siguiente paso era definir un índice de confiabilidad

por la carga de diseño. Es aquí donde radica el fondo

objetivo. Para esto se relevaron 200 puentes represen-

de la cuestión, ya que, al utilizar los mismos factores,

tativos, y a partir de este relevamiento se realizaron

estamos proponiendo diseños con el índice de confia-

175 simulaciones.

blidad implícito en estos, es decir, 3.50. era

La carga de diseño conformará una representación de

amplio, variando desde valores menores a 2 hasta va-

la realidad, y debe considerarse que la magnitud de las

lores superiores a 4. Se decidió adoptar un valor de

cargas no nos dice nada respecto de la seguridad de

3.50, siendo ese un valor el cual podía considerarse re-

una estructura.

Pudo comprobarse que el rango de valores de

presentativo de las prácticas pasadas.

Si se utilizan los mismos factores de carga y resistencia, y solo se modifica la carga de diseño, la seguridad de aplicar las especificaciones AASHTO se ve inalterada, y por lo tanto, obtenemos un índice de confiabilidad representativo de los puentes de Estados Unidos, pero nada nos dice de los puentes construidos en Argentina.

Además de ello, vale tener en cuenta que la carga de diseño de las normas de la Dirección Nacional de Vialidad (DNV) no es producto de un análisis racional de datos estadísticos de vehículos que circulen por el corredor vial nacional, como si lo es la carga HL-93, con lo cual el problema es aún mayor.

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PROPUESTA DE CALIBRACIÓN Lo expuesto en el párrafo anterior es parcialmente cierto, ya que la amplificación del 60% no surgió de

Por todo lo expuesto, resulta claro que es recomenda-

comparar las solicitaciones producidas por ambas car-

ble recalibrar el reglamento argentino de puentes. To-

gas, sino más bien, los efectos últimos de ambas nor-

mando como referencia la metodología utilizada para

mas con sus factores de carga y resistencia.

calibrar las especificaciones AASHTO, se propone el siguiente procedimiento simplificado:

Con lo cual, la confiabilidad del reglamento argentino efectivamente resulta distinta a la de las especificacio-

1. Selección de puentes representativos, de distintas

nes AASHTO. El problema radica en reflejar esta ca-

tipologías y materiales, y de distintas regiones.

libración solo en una amplificación de la carga de

Evaluar efectos de las cargas y capacidad de

diseño. Podemos decir que el factor de amplificación

aquellos.

adoptado contiene implícito dos factores:

2. Establecer una base estadística de datos para la definición de los parámetros de la sobrecarga vehicular.

El factor representa un incremento de la sobrecarga HL-93 con el fin de igualarla respecto de la DNV, con lo cual implícitamente, se está diciendo que esta úl-

3. Seleccionar el índice de confiabilidad esperado en las futuras estructuras.

4. Calcular factores de carga y resistencia.

tima es representativa del corredor vial nacional. El segundo factor cumple la función de incrementar el

Este procedimiento puede reducirse aún más, ob-

factor de carga de las especificaciones AASHTO. Es

viando el punto 1, y simplemente definir un índice de

decir, al trabajar con la sobrecarga HL-13_AR esta-

confiablidad subjetivamente. El análisis, en extremo

mos aplicando un factor de carga para las sobrecargas

simplificado, llevado a cabo en el trabajo presentado

de 1.75x mayor a 1.75.

en las Jornadas AIE, edición 2021, muestra que es posible que un valor representativo de la aplicación de la

En resumen, se consigue descalibrar la norma, ya que

antigua norma sea

la probabilidad de excedencia para las sobrecargas no

que la subjetividad de esta definición es referida a las

será mayor al 2%, sino menor.

= 5.00. Es importante remarcar

estructuras existentes, las futuras construcciones diseñadas con esta nueva norma tendrán una confiabili-

Es probable que esa calibración resulte en una confiabilidad comparable a los puentes construidos a la

dad en torno al valor definido.

Índice de Confiabilidad DNV

fecha, pero al no encontrarse reflejada en los factores de carga y resistencia, se corre el riesgo de que el día cuando se decida diseñar una carga realmente representativa del corredor vial nacional, la confiabilidad de los puentes construidos se vea alterada bruscamente de un momento a otro.

Esto principalmente porque los factores de carga y resistencia aplicados fueron calibrados para un índice de confiabilidad de 3.50.

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AIE > INFORMA

26° Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural

Por el Ing. Mariano Travaglia Presidente de la Comisión Organizadora de las 26° Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural

Del 10 al 14 de mayo de 2021 se realizaron las 26ª Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural, por primera vez en modalidad virtual. El evento resultó un gran éxito, con más de 320 asistentes de todo el país y del exterior, y más de 90 disertantes, entre conferencistas, expositores de trabajos, charlas comerciales y participantes de concursos. Asimismo, nos acompañaron más de 30 empresas y socios como patrocinantes, y otras tantas instituciones profesionales y académicas, como auspiciantes.

LA PREPARACIÓN

LA PLATAFORMA VIRTUAL

No fue fácil la organización del evento, ya que debi-

Si bien sabíamos que la dinámica no iba a ser la misma

mos cambiar los planes sobre la marcha debido al ad-

respecto de un evento presencial, debíamos crear un

venimiento de la pandemia de COVID-19. Hasta ese

espacio virtual el cual ofreciera una interacción directa

momento, ya estaba definida la sede de Rosario y la

y dinámica entre asistentes, disertantes y patrocinan-

fecha para septiembre de 2020, se había formado el

tes. Con este objetivo, ideamos y desarrollamos una

equipo de trabajo, reservado el complejo de salones

“Plataforma Virtual 360”. La misma permitió, de

para el evento, y lanzado la difusión, imagen visual y

forma simple y visualmente atractiva, acceder a las

página web. En mayo del año 2020, ante la gran in-

conferencias y charlas, recorrer la exposición comer-

certidumbre implicada por la nueva realidad mundial,

cial que alojó a los stands virtuales, y obtener toda la

se decidió una postergación para mayo de 2021.

información relacionada con el evento. Además, ge-

Meses después, al no observarse un horizonte míni-

neramos un espacio llamado “zona social”, donde los

mamente optimista para el evento presencial, se de-

asistentes podían conectarse a videoconferencias para

cidió apostar, finalmente, por la Modalidad Virtual.

intercambiar ideas, y también, disfrutar de una expo-

Esta coyuntura, absolutamente atípica, se planteó

sición de obras artísticas del Arq. Gustavo Navone,

como un gran desafío para la AIE y para la Comisión

además de obras de ingeniería de nuestros socios Pa-

Organizadora, ya que ahora no se trataba de un evento

trocinantes.

tradicional con un know-how preexistente y probado, sino que se debía imaginar (y luego llevar a cabo) uno

LOS CONTENIDOS

completamente nuevo, pero con la misma calidad y

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excelencia tradicionales en las Jornadas. La AIE ya

Una gran ventaja de la virtualidad radicó en la mayor

había incorporado, desde el año 2018, el modo online

capacidad para acceder a una cantidad de disertantes

para sus Cursos y Seminarios, lo cual permitió incre-

de primera categoría, los cuales, en el modo presencial

mentar nuestra capacidad de acceder a colegas y es-

tradicional, serían difícil de lograr por una cuestión ló-

tudiantes avanzados de todo el país y el exterior. Esta

gica de distancias y costos. En este sentido, se decidió

experiencia sirvió como base para imaginar el nuevo

organizar el evento en cinco días, en lugar de los tres

evento.

días tradicionales. El objetivo fue doble: ampliar el

Auditorio menú de contenidos y espaciar los mismos de modo

12 Conferencias Especiales:

de facilitar su seguimiento por parte de los asistentes.

En esta oportunidad, hemos contado con el distin-

• Dr. Khaled Awad (Líbano): “Infraestructura de

guido co-esponsoreo del American Concrete Institute

Qatar y los estadios para la Copa Mundial de

(ACI), entidad que presentó tres prestigiosos conferencistas de renombre internacional: Khaled Awad,

Fútbol 2022”.

• PhD. PE. SE. NAE. Randall W. Poston (USA):

Randall W. Poston y Andrew W. Taylor. Además, den-

“Cambios en la norma ACI 562-19 de

tro del ámbito de las Jornadas, se desarrolló el 11° En-

Reparaciones de Estructuras de Hormigón”.

cuentro de Investigadores y Profesionales Argentinos

• PhD. SE. FACI. Andrew W. Taylor (USA): “Un

de la Construcción (EIPAC), un importante congreso

repaso de los cambios en el Reglamento ACI

de ingeniería el cual se desarrolla ininterrumpida-

318-19 y una mirada hacia el futuro ACI 318-

mente desde el año 1992, y se relaciona fundamentalmente con temas de ingeniería sísmica.

25”.

• Prof. Ing. Michele Calvi (Italia): “Diseño, construcción, vida y colapso del Puente

Otra de las características especiales del evento fue el orden temático de cada jornada. Gracias a la buena

Morandi”.

• Ing. Antonio Godoy (Argentina): “El accidente

disposición de todos los disertantes, logramos ordenar

nuclear de Fukushima. ¿Por qué ocurrió?

la agenda del siguiente modo:

Lecciones una década después”.

Plataforma

• Lunes 10 y martes 11 de mayo: Ingeniería sísmica (Jornadas conjuntas de AIE y EIPAC).

• Miércoles 12: Intervención en estructuras existentes.

• Jueves 13 y viernes 14: Obras de infraestructura, puentes y edificios en altura.

Durante las cinco jornadas del evento, se efectuaron las siguientes actividades:

|55|

Expo

• Ph.D. Ing. Annie Kammerer (USA): “Diseño

• Ing. Acir Mércio Loredo Souza (Brasil):

sísmico y reevaluación de Plantas Nucleares.

“Estudios de edificios en altura con túnel de

Pasado, presente y futuro”.

viento”.

• Dr. Ing. Mario E. Rodríguez (México): “Observaciones de efectos de terremotos en

• Mg. Ing. Carlos Ricardo Llopiz (Argentina): “Actualización del Reglamento INPRES-

edificios de concreto reforzado y propuesta de su

CIRSOC 103, Parte II, Versión 2005 a Versión

interpretación empleando índices de rigidez y de

2021. Principales Aspectos”.

daño”.

• Ing. Alberto H. Fainstein (Argentina): “Una torre muy particular”.

• Ing. Hugo Donini (Argentina): “Qué debe hacer el Ingeniero (y qué no) en la reparación o refuerzo de estructuras de hormigón armado”.

• Dr. Ing. Victor Yepes (España): “Diseño y mantenimiento óptimo robusto y basado en

2 Mesas Redondas

fiabilidad de puentes e infraestructuras viarias de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos”.

• “Ensayos No Destructivos: herramienta de control de calidad, de funcionamiento y de diagnóstico”. Ings. Oscar Bruno, Walter Solferino, Adrián Comelli, Pablo Diéguez, Sebastián Laprida.

• “Excavaciones y submuraciones en predios urbanos. Casos prácticos, problemas y soluciones”. Ings. José R. Orengo, Raúl Husni, Alberto Fainstein, Gonzalo Garibay, Alejo O. Sfriso, Pablo Torres.

8 Charlas Técnico-Comerciales • PENETRON: “Concreto para Subestructura: Una especialidad”. Mc. Inga. Alma Reyes (México).

• LOMA NEGRA: “Hormigón H-110. Un nuevo desafío para la Tecnología y la Industria del Hormigón Elaborado en Argentina”. Ing. Gabriel Mansilla (Argentina).

|56|

• ISCHEBECK Sudamérica - “Micropilotes y

de las Jornadas y en el canal de Facebook de la

anclajes de inyección autoperforantes Ischebeck

AIE. Resultaron ganadores del 1° premio los

TITAN”: Mg. Ing. Freddy López (Bolivia).

estudiantes Guido Marino, Santiago González

• DLUBAL, Workshop “Interacción Suelo Estructura ¿Qué es y cómo se debe calcular de la manera correcta?”. Ing. Tomás Montenegro (Argentina).

• DLUBAL - Workshop “Análisis estructural con

Pasut y Alejandra Santia, de la Universidad Nacional de La Matanza.

• Concurso Nacional de Ingeniería para Estudiantes Avanzados y Graduados Recientes, Premio Bienal “Ing. Luis María Machado” 2019-

fases constructivas. Efecto en un edificio con

2020. Resultó ganador el Sr. Rubén Peralta, de la

apeo”. Ing. Tomás Montenegro (Argentina).

Universidad Católica de Salta, por su trabajo

• SIKA Argentina - “Revalorización de estructuras

"Análisis de la Norma IC 103 en el análisis

de hormigón: mejores prácticas de control

dinámico de estructuras. Aplicación en un

integral de la corrosión”. Michel Donadio

edificio en Salta Capital". Durante el acto de

(Francia).

entrega de premios, dirigió unas palabras al

• TECHINT, “Aplicación de Nuevas Tecnologías

público el Ing. Luis Enrique José Perri en

en Relevamientos y de metodología BIM para el

representación del Consejo Profesional de

Diseño Colaborativo en Proyectos EPC”. Ings.

Ingeniería Civil (CPIC), patrocinante de ambos

Patricio Prandi, Alejandro Aguirre, Paulo Rogora

Concursos.

(Argentina).

• WINDTECH, “Túnel de Viento, CFD y

• Premio “Ing. José Luis Delpini” a la Estructura Notable: Bienio 2019-2020. Se llevó a cabo una

Monitorización de Estructuras”. Mg. Ing.

presentación de las dos obras ganadoras: "Puente

Cristina Benia (Brasil).

José Manuel de la Sota", Lago San Roque, provincia de Córdoba, Ing. Carlos Larsson,

60 Exposiciones de Trabajos

Estudio Larsson; y "Viaductos Carreteros Altas Cumbres”, Ruta Provincial N° 34 Tramo A:

Se recibieron más de 100 resúmenes y se presentaron

Empalme Ruta C-4, Tramo B: Accesos Ruta

73 trabajos completos aprobados, de los cuales 60 fue-

Provincial Nº 34, provincia de Córdoba, Ing.

ron seleccionados por el Comité Científico evaluador

Civil Carlos Fabián Gerbaudo de INGROUP,

para su exposición durante el evento. Hubo una gran

Oficina de Proyecto.

participación de colegas de todo el país, además de Brasil, Uruguay, Colombia, México, Ecuador y Alemania.

Premios y Concursos • 17° Concurso Nacional de Modelos Estructurales, Premio CPIC 2020 “Ing. Civil Luis Enrique José Perri”. Se desarrolló del modo tradicional en el Instituto de Mecánica Aplicada y Estructuras (IMAE) de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura (FCEIA), Universidad Nacional del Rosario (UNR). Se transmitió vía streaming en directo, en el ámbito

|57|

Plataforma

EL RESULTADO En paralelo con la importante cantidad de inscriptos, El desafío de esta edición tan particular de las Jornadas

vale destacar su alta participación en todas las activi-

radicaba en lograr, a pesar de las dificultades, un es-

dades de las cinco jornadas. En efecto, se contaba en

pacio de “encuentro virtual” entre colegas y estudian-

todo momento con un promedio de 200 asistentes si-

tes, del modo más abarcativo y federal posible,

multáneos durante los cinco días, sin decaer el nivel

ofreciendo la oportunidad de capacitarnos con conte-

de convocatoria en ningún momento. En vista de tal

nidos de primer nivel. Consideramos el objetivo am-

nivel de participación, se decidió mantener los conte-

pliamente cumplido, al lograrse ofrecer una variedad

nidos disponibles para los inscriptos durante las sema-

de contenidos de calidad durante cinco arduas jorna-

nas siguientes, para que pudieran disfrutar de aquellos

das, con una alta y activa participación de los más de

eventos a los cuales no habían podido acceder en vivo.

320 asistentes de todo el país y del exterior. Entre los

Durante ese tiempo, también se verificó una notable

asistentes y disertantes, hubo presencia de 18 provin-

participación.

cias argentinas, además de países como Brasil, Uruguay, Paraguay, Chile, Colombia, Ecuador, Bolivia,

Zona social

|58|

En cuanto a la organización, además de las circuns-

México, USA, España, Italia, Austria, Alemania y el

tancias previas ya mencionadas, resultaba complejo

Líbano.

ordenar, programar y llevar a cabo las más de 85 vi-

deoconferencias previstas para la semana del evento.

Debemos destacar y agradecer la excelente predisposición de todos los disertantes, sin excepción, para cumplir con los requerimientos organizativos, horarios, formatos, pruebas técnicas, etc., que debieron desarrollar con total generosidad. siguieron adelante con el nuevo desafío de la edición Además, para moderar semejante cantidad de char-

virtual. Mirando hacia adelante, el equipo continúa

las y conferencias, la Comisión Organizadora con-

trabajando, ahora con el objetivo de las 27° Jornadas

vocó a los miembros de la Comisión de Cursos y

que, si las circunstancias acompañan, podrán final-

Seminarios de la AIE, quienes inmediatamente se

mente realzarse en Rosario el próximo año.

Zona social

pusieron a total disposición para colaborar.

Los esperamos...

Fue realmente gratificante comprobar cómo entre ambas comisiones se había formado un hermoso grupo humano, cada uno trabajando en la tarea enco-

Comisión Organizadora

mendada durante toda la semana, sin importar a qué

26° Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural

región del país o a qué comisión pertenecía, en pos del éxito del evento. En el mismo sentido, agradecemos

Presidente: Ing. Mariano Travaglia.

la gran colaboración del Chapter Argentino del ACI y

Vicepresidente: Mg. Inga. Yolanda Galassi.

de los organizadores del EIPAC, demostrando que

Secretario: Ing. Rubén López.

uniendo esfuerzos y trabajando en equipo se pueden

Mg. Ing. Juan José Andrada.

lograr grandes objetivos. Destacamos también la tarea

Ing. Roberto Higa.

de la Comisión de Premios y Concursos, y el apoyo

Ing. Oscar E. Bruno.

permanente de las Comisiones Directivas de la AIE de

Mg. Ing. Juan Pablo Ascheri.

los años 2019, 2020 y 2021.

Dr. Ing. Oscar Möller.

Ing. Raúl Zamboni.

En definitiva, fue una intensa semana donde el nume-

Ing. Julian Orengo.

roso grupo de consocios de las distintas comisiones,

Comisión de Difusión: Arq. Bernadette Chaix.

junto con el equipo técnico de diseñadores, intérpretes

Organización: Lic. María Laura Rivas Díaz.

y proveedores de streaming, junto al personal de la

Diseño 360°: Gabriel Ochoa Rojas.

AIE con la Lic. María Laura Rivas Díaz a la cabeza,

Comunicación e Imagen: Nera Design, Dg. Luciano

cada uno desde su lugar, todos, “se pusieron la cami-

Cotto.

seta” de la Asociación formando un gran equipo el

Servicio de Streaming: Aulas Neo.

cual trabajó sin descanso y en armonía. Agradecemos

AIE Administración: Sra. Sandra G. Orrego

profundamente a todos ellos, a los más de 90 disertan-

y Sra. Vilma Fernández Pozzi.

tes, a los 320 asistentes y a todos los patrocinantes y auspiciantes. Sin la colaboración de cada uno de ellos, nada de esto se podría haber llevado a cabo.

Comisión de Cursos y Seminarios: Ing. Emilio Reviriego.

Inga. Carolina Fainstein.

En lo personal, deseo destacar a mis compañeros ro-

Ing. Juan Cura.

sarinos de la Comisión Organizadora, quienes, a pesar

Ing. Alfredo Scotti Vidal.

de la postergación del evento presencial en su ciudad,

Inga. Ana Saguier Padilla.

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AIE > INFORMA

“La ingeniería civil me brinda la posibilidad de crear para servir” Entrevista al joven Víctor Manuel Balangero

Continuando con el ciclo de entrevistas a jóvenes protagonistas de la Ingeniería, Revista IE tomó contacto, para conocer sus opiniones y logros, con Víctor Manuel Balangero.

Sus expectativas, alcances de sus aciertos en su incipiente carrera y demás anécdotas forman parte de la siguiente crónica.

-¿De dónde sos oriundo y cómo llegaste a la UNNE?

- ¿Cuáles consideras que son los desafíos para los ingenieros más jóvenes?

-Soy de Resistencia, provincia del Chaco. Cursando

-Actualmente, creo que los jóvenes experimentamos

el colegio secundario, decidí estudiar en la Universi-

muchos desafíos frente a los constantes avances tecno-

dad Nacional del Nordeste (UNNE) porque ofrecía la

lógicos. Probablemente, el principal reto sea mante-

carrera de ingeniería civil la cual anhelaba estudiar.

nerse en una continua actualización y aprendizaje de herramientas para ejercer cada tarea específica. Quiero

Además, ubicándose la universidad muy cerca de mi

decir, que el profesional debe llevar durante su vida el

casa, me parecía una decisión acertada. Iba a ser la

espíritu del “eterno aprendiz”. Para competir en el mer-

mejor manera de mantenerme cerca de mi familia y

cado laboral actual, el manejo de programas de dibujo,

amigos en una carrera que sabía iba a ser complicada.

análisis numérico, georreferenciación, lenguajes de

Realmente, nunca pensé, durante ese tiempo, en mu-

programación, entre otros, resultan necesarios, si es

darme a otra provincia de Argentina para estudiar la

que se desea llevar adelante las consignas de manera

misma disciplina dictada en la ciudad de Resistencia.

- ¿Qué es lo que más te apasiona de la ingeniería civil?

-Lo que más me apasiona de esta profesión es la posi-

ordenada, correcta y eficiente. Otro gran desafío actual es proponerse aprender nuevos idiomas, a los fines de permanecer en contacto con vital información y profesionales provenientes de diferentes partes del mundo.

estructuras, construir y dirigir obras, las cuales van a

- ¿Crees que la pandemia benefició a los estudiantes para poder terminar sus carreras?

bilidad de crear para servir. Es decir, diseñar, calcular permanecer al servicio de la comunidad. Me parece

-A mi parecer, la pandemia causó dos efectos. En

que la ingeniería permite brindar recursos a la socie-

cierta medida, algunos estudiantes se vieron benefi-

dad para que pueda desempeñarse de manera cómoda

ciados por el hecho de poder cursar sus asignaturas re-

y eficaz. El rol del profesional se basa en pensar solu-

motamente, desde la comodidad de sus hogares.

ciones ante múltiples problemas cotidianos. Idear y

Luego, el hecho de trabajar meramente en una moda-

crear hacen que la profesión sea una destreza.

lidad virtual también implicó un aprendizaje cuasiobligatorio de herramientas (softwares, por ejemplo),

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En paralelo, me parece extraordinaria la flexibilidad

los cuales tal vez hasta el momento desconocían, y re-

que ofrece la ingeniería. Uno puede ejercerla en el

sultaban necesarios para operar de manera remota. Por

campo, la oficina, el laboratorio, y otros tantos espa-

otro lado, entiendo que muchos estudiantes habrán pa-

cios. Ello la transforma en desafiante para los exper-

decido este momento. En primer lugar, porque desco-

tos, porque requiere desarrollar múltiples habilidades

nozco si todos los alumnos contaron y cuentan con los

para adaptarse a cada labor demandada.

medios para acceder al material de estudio, y en se-

AIE > INFORMA

gundo lugar, porque adaptarse a la impersonalidad que

- ¿Qué posgrado o doctorado vas a realizar?

implica estudiar a la distancia no es sencillo, y muy

-Me encuentro desarrollando una maestría en ingenie-

acentuada es esa dificultad en carreras de ciencias

ría estructuralista. Pero dentro de los requerimientos,

duras, como por ejemplo, las ingenierías.

me piden tomar créditos en otras áreas de estudio, por

- ¿Por qué razón crees que muchos estudiantes no finalizan la carrera?

-No sabría responder, a ciencia cierta, por qué los es-

lo cual, también voy a cursar materias de economía de la ingeniería.

- ¿En qué Institución y por qué razón la elegiste?

tudiantes desertan en las carreras de ingeniería. Estu-

-Estoy estudiando en Texas A&M, ubicada en Co-

diar cualquier disciplina es difícil, y cada persona vive

llege Station, en el estado de Texas, Estados Unidos.

su propia realidad. Es importante apreciar que una ca-

El departamento de ingeniería civil se llama “Zachry

rrera universitaria demanda cualidades personales,

Department of Civil and Environmental Enginee-

condiciones sociales, tiempo y un estimable esfuerzo

ring”. Me encuentro cursando en Estados Unidos

que no todos los estudiantes pueden dedicar. Inclu-

gracias a las becas de la Comisión Fulbright Argen-

sive, hay casos donde el deseo y dedicación existen,

tina. Fui seleccionado como beneficiario de la misma

pero la carencia de recursos dificulta el proceso. Debo

en el año 2019, y la beca me otorga el capital para lle-

reconocer, refiriéndome a mi propia experiencia, que

var a cabo mi maestría aquí. Elegí esta institución

la Facultad de Ingeniería de la UNNE resguarda a sus

porque es una universidad pública, y por lo tanto, la

estudiantes y cuenta con grupos humanos atentos para

beca favorecía altamente con la contribución de fon-

acompañar la situación personal de cada uno de ellos.

dos. Además, el estado de Texas concentra muy bue-

Entiendo también que mucha gente abandona la inge-

nos programas de Ingeniería Estructural y grandes

niería porque el campo de estudio no es el que espe-

empresas de Ingeniería. Esta universidad, particular-

raba. Sin embargo, siento que la mayoría de las bajas

mente, conforma un lugar donde se reúnen excelen-

se dan dentro de los primeros dos años de la carrera.

tes profesionales.

En ese período de descubrimiento, existe indecisión, aprender acerca de qué trata la vida de un ingeniero

- ¿Cómo se llevó a cabo tu proceso de admisión?

profesional y asimilarlo a la vida propia. En mi opi-

-El proceso de admisión tanto para la beca, como para

nión, los estudiantes comparativamente avanzados

la propia universidad, fue muy difícil y extenso. Se so-

rara vez renuncian a la carrera. Puede que a cada uno

licitan al postulante varios exámenes de inglés para

le tome tiempos diferentes finalizarla, por múltiples

probar un determinado nivel requerido y, además, al

motivos, pero eso es independiente de la ambición que

tratarse de ciencias duras, se requieren exámenes de

cada estudiante demuestre por alcanzar el título.

nivelación en matemáticas. El proceso de admisión

porque el estudiante aún se encuentra intentando

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AIE > INFORMA

duró, aproximadamente, seis meses, con numerosas videollamadas de consultas y entrevistas de por medio. Pero lo importante es que cada paso era bien detallado. Lo principal es organizar cada formulario y administrar el tiempo otorgado. Es decir, resulta imprescindible regirse a las fechas límites y entregar todo lo solicitado en tiempo y forma.

- ¿Cómo afectó la pandemia el comienzo de tu posgrado?

-Como había ganado la beca en el año 2019, debía iniciar mis estudios en agosto de 2020. Para ese entonces, salir del país resultaba muy complicado y Texas A&M me había ofrecido la posibilidad de empezar de manera remota, desde mi vivienda en Resistencia, Chaco.

Sin embargo, quería vivir la experiencia completa de estudiar en el extranjero, por ello decidí postergar mis estudios un semestre e iniciarlos en enero de 2021.

- ¿Elegiste el tema de investigación para el posgrado?

-Aún no, pero probablemente, consiga elegir uno el próximo semestre. Primero necesito contar con un profesor tutor y aún no es el momento. Sin embargo, estoy muy interesado en seguir algún tópico referido a las estructuras inteligentes, estructuras de fundación y/o economía de las estructuras. Por ende, mediante mi avance en el posgrado, pretendo conocer diferentes educadores quienes se complementen con mi iniciativa de investigación.

-Muchas gracias por tu tiempo Víctor, ¿querés dejarnos alguna reflexión final?

-Estoy enormemente agradecido a la Comisión Fulbright por haberme otorgado esta oportunidad para estudiar en los Estados Unidos. Pero también, me debo a la Facultad de Ingeniería de la UNNE. Quisiera reconocer a todos mis compañeros, colegas y amigos, y por supuesto a mi familia. Ellos son el motor que me impulsa a intentar mejorar cada día.

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AIE > INFORMA

Presentación del libro “Ejercicio Profesional” Consideraciones para la Ingeniería Civil y los títulos afines Se llevó a cabo la presentación del último libro editado por la Comisión de Publicaciones del Consejo Profesional de Ingeniería Civil (CPIC). La obra se titula: “Ejercicio Profesional: Consideraciones para la Ingeniería Civil y los títulos afines”, y fue escrito por el Ing. Civil Raúl Barreneche, responsable del Área Técnica del CPIC. El objetivo del 17º texto producido por el CPIC, “Ejer-

rosidad de los contenidos exigirá a los estudiantes ca-

cicio profesional: Consideraciones para la ingeniería

pacidad de análisis, de síntesis, comprensión y reso-

civil y los títulos afines”, radica en brindar los alcances

lución de problemas, adaptabilidad ante nuevas

de las responsabilidades y herramientas a considerar

situaciones, además de buena aptitud para la planifi-

en el Ejercicio Profesional dentro del vasto campo de

cación, organización y cooperación.

la Ingeniería Civil. En ese sentido, la obra busca divulgar conocimientos y opiniones fundadas, desde el punto de vista técnico, sobre el ejercicio de la Ingeniería Civil, tanto para los profesionales como para la ciudadanía en general interesada en la temática.

Cada concepto permanece sustentado en derechos, obligaciones, responsabilidades y demás cuestiones emanadas del rol asumido por parte del profesional.

Claramente, la obra no pretende brindar una respuesta a todos los conflictos inherentes los cuales pueden presentarse en la profesión, pero sí aportar medios para concientizar sobre el grado de responsabilidades asumidas y las posibles mitigaciones sobre las consecuencias aparejadas.

De esta forma, la obra fue presentada en un acto llevado a cabo conjuntamente con la celebración del cumpleaños del CPIC. Al respecto, el Presidente Honorario del CPIC, Ing. Civil Norberto Walter Pazos, en el prólogo del libro expresa: “La carrera de Ingeniería Civil desarrollada en distintas universidades públicas y privadas, requiere estudios exigentes basados en programas de materias cuyos contenidos son revisados periódicamente para adaptarlos a los cambios y progresos que incorporan la práctica real y la investigación. La rigu-

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AIE > INFORMA

La práctica profesional, inmersa en problemas reales,

de nuestro país, por cuanto esas realizaciones acre-

permitirá verificar la vigencia de los conocimientos

cientan las oportunidades económicas y sociales, pro-

adquiridos dentro de los alcances del título, y la capa-

pendiendo, especialmente, a la plena satisfacción de

cidad del nuevo profesional para afrontar las exigen-

las necesidades de la población. Desde luego, el CPIC

cias de situaciones normalmente inéditas en su

se hace eco y acepta el desafío de sumar lazos a fin de

desempeño habitual.

brindar pautas y conocimientos, conjugando las más convenientes formas de concretar las obras demanda-

Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, el

das. Se busca promover que los actuales y futuros pro-

Consejo Profesional de Ingeniería Civil (CPIC) pone

fesionales desarrollen sus experiencias con un sentido

a disposición de sus matriculados, especialmente de

ético, socialmente responsable, el cual genere un sig-

los más jóvenes, el presente libro, escrito por el Ing.

nificativo crecimiento para toda la Nación.

Civil Raúl Oscar Barreneche, docente de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires, y

A partir de una iniciativa de su Comisión de Publica-

con amplia experiencia en los temas expuestos en su

ciones, nuestro Consejo presenta una nutrida y variada

trabajo, por su desempeño profesional y prolongado

agenda de títulos, que ahora acrecienta con esta obra:

ejercicio como consultor y responsable del Área Téc-

“Ejercicio Profesional: Consideraciones para la Inge-

nica del CPIC.

niería Civil y los títulos afines”, cuyo autor es el Ing. Civil Raúl Barreneche. El objetivo de este trabajo ra-

El autor propone, con una dinámica simple y prác-

dica en enriquecer las capacidades y habilidades de los

tica, antecedentes legales de cada tema, facilitando

recursos humanos profesionales intervinientes en los

su consulta, al tiempo que una serie de Anexos apor-

diversos estadios de la cadena de valor de la “industria

tan información sobre jurisprudencia y causas de

madre”, tal como se conoce a la construcción de obras.

ética, mensuras y fallas administrativas. Sin lugar a dudas, la publicación será de significativa importan-

Las actuales sociedades crecen al ritmo de la informa-

cia para el Ingeniero Civil, especialmente, en sus pri-

ción y el aprendizaje permanente. Este es el motivo

meras etapas de ejercicio profesional”, argumentó el

que impulsa al Consejo Profesional de Ingeniería

Ing. Civil Norberto Walter Pazos.

Civil, para acrecentar más y mejores incumbencias laborales, sumando valor y competitividad a las estruc-

Cabe mencionar que el contenido abarca la siguiente

turas técnicas de las empresas del sector, tendiendo

temática: Ejercicio profesional, características del

redes para que las mismas aúnen voluntades, a fin de

Consejo Profesional de Ingeniería Civil (JN-CABA),

alcanzar más soluciones en cuanto a infraestructura

Ética profesional, Obras de ingeniería civil, Servicios

para nuestros pueblos, y en paralelo, creando empleos

y responsabilidades profesionales, Honorarios profe-

y posibilidades de crecimiento profesional en el sector

sionales, Relación con el comitente, Aranceles profe-

de la ingeniería civil y las disciplinas afines”.

sionales y Gerenciamiento de obras de ingeniería civil.

Como es habitual, el texto puede consultarse de ma-

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En la presentación del libro, el Ing. Adrián Comelli,

nera gratuita ingresando en el site

presidente del CPIC, afirmó: “Las obras de ingeniería

https://www.cpic.org.ar/SitePages/ediciones-

constituyen un motor para el crecimiento y desarrollo

cpic.aspx

H. Yrigoyen 1144 1º Of. 2, (C1086AAT) Ciudad Autónoma de Buenos Aires Argentina Tel/Fax: (54 11) 4381-3452 / 5252-8838 E-mail: info09@aiearg.org.ar Web: www.aiearg.org.ar Días y horario de atención: lunes a viernes de 13 a 18

Asociación de Ingenieros Estructurales ARGENTINA