Ciclo Conferencias 2022

En Consejo de Facultad de la FICA, del 22 de mayo de 2019, se conoce el Memorando Nro. EPN-DICA-2019-0882-M, suscrito por el Ing. Nicolay Yanchapanta, en el cual propone crear un sitio WEB para el CICLO DE CONFERENCIAS de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental. El Objetivo Principal es potenciar el programa del Ciclo de Conferencias mediante los canales de comunicación digital y la tecnología disponible, por lo que se resuelve: “Con Resolución No. 817, Consejo de Facultad aprueba la propuesta de la creación del sitio WEB de la FICA para potenciar el CICLO DE CONFERENCIAS organizado por el DICA y resuelve solicitar la colaboración del Ing. Mauricio Cabrera, para llevar a cabo la creación del sitio WEB de la FICA.

A continuación se muestra el contenido de las conferecnias dadas hasta la fecha. Este repositorio se seguira actualizando constantemente, de este modo pueden acceder al material de las conferencias para su facil acceso y como objeto de consulta.

Mayo

En esta conferencia se presentan los resultados de la investigación llevada a cabo en una instalación física - experimental, de un canal con bifurcación lateral con presencia de sedimentos, que fue diseñado, construido y estudiado en las instalaciones del Centro de Investigaciones y Estudios en Recursos Hídricos de la Escuela Politécnica Nacional (CIERHI-EPN).

La instalación experimental fue construida en acrílico y consta principalmente de los siguientes componentes: canal principal, canal secundario después de la bifurcación, paneles o pantallas que delimitan el lecho de arena, lecho de arena, compuerta móvil a modo de sección de control aguas abajo, entre otras partes secundarias que permiten un adecuado funcionamiento de ésta. Para el estudio se usó arena con una granulometría conocida y uniforme, colocada en las secciones aledañas a la bifurcación o derivación lateral en el canal principal y contenida entre paneles de acrílico que la limitan.

La investigación incluye: la medición de velocidades instantáneas del flujo en alrededor de 180 puntos en los canales usando un velocímetro acústico Doppler (ADV por sus siglas en inglés) marca SonTek modelo FlowTracker 2, la tabulación y procesamiento de datos, la elaboración de gráficas de las velocidades promedio en cada punto, el análisis cualitativo y cuantitativo del transporte de sedimentos, la batimetría o medición de la topografía de los sedimentos una vez alcanzado el punto de equilibrio del transporte de sedimentos y la correlación entre los fenómenos de socavación y/o sedimentación con las velocidades del flujo en los sentidos X, Y y Z.



Abril

El Cinturón Deformado Central de Costa Rica (CCRDB) es una zona de fallas difusas que representa el borde occidental de la Microplaca de Panamá.

Usando el método de la Markov Chain – Monte Carlo, se analizó la deformación cortical intersísmica en Costa Rica y sus alrededores con base a resultados de observaciones de Sistemas Globales de Navegación Satélital (GNSS) para Costa Rica, Nicaragua y Panamá.

Se ha asumido que la deformación cortical intersísmica observada en la superficie, es el resultado de los efectos cinemáticos del movimiento de bloques tectónicos rígidos; la deformación elástica debida a las interacciones de interfaces entre bloques tectónicos; y la deformación interna dentro de los mismos.

Suponiendo que el momento sísmico en las interfaces entre bloques se acumula únicamente como deformación elástica y luego es liberada cosísmicamente, las tasas acumuladas de momento sísmico resultantes reflejan la capacidad de producir terremotos Mw>8 a lo largo de la convergencia de la Placa de Cocos y terremotos Mw> 7 a lo largo de las interfaces interiores.

Los datos limitados existentes de sismicidad histórica sugieren que este potencial sísmico podría estar sobreestimado, pero la sismicidad histórica en Costa Rica aún es corta para desestimar niveles más altos de potencial sísmico.

References

Carvajal-Soto et al., 2019, Earthquake potential in Costa Rica using three scenarios for the central Costa Rica deformed belt as western boundary of the Panama microplate. Journal: South American Earth Sciences, Elsevier. ISSN 0895-9811.



Marzo

La generación de los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) es considerada una problemática mundial, por su inadecuado manejo y disposición. En Latinoamérica los RCD también ocasionan un impacto negativo en los ecosistemas, la sociedad y economía y una de las consecuencias es el aumentó en el uso de terrenos para su disposición y los costos que implican su adecuado manejo (Bravo et al., 2019). En Brasil dichos residuos son dispuestos en sitios ilegales como lotes baldíos y áreas de preservación, generando contaminación visual, obstrucción de los sistemas de drenaje urbano, proliferación de vectores y enfermedades (Córdoba et al., 2019).

En el caso de la ciudad de Bogotá el manejo de los RCD ha sido una problemática desde la década de los 90 por el acelerado crecimiento urbano, que constituye procesos de expansión y renovación los cuales incrementan la producción de residuos (Cerchiaro Daza, 2018). Por lo tanto, Colombia no ha sido ajena a enfrentar problemáticas para el adecuado manejo de los RCD; al igual que otros países, en muchos casos por falta de educación y capacitación en construcción sostenible y por falta de reglamentación en el uso y aplicación de materiales valorizados de los RCD. Actualmente distintas investigaciones (Ulloa-Mayorga et al., 2012), (Ulloa-Mayorga et al., 2013), (Ulloa-Mayorga et al, 2018) han demostrado la viabilidad de amplias aplicaciones, lo que ha generado el desarrollo de especificaciones y normativa para el uso de agregados reciclados, generando importantes oportunidades para un mayor aprovechamiento de los RCD en procura de la sostenibilidad y contribuyendo al ciclo cerrado de la construcción.

Aún se presentan grandes retos en la gestión de los RCD, como la ausencia de subsidios para actividades de aprovechamiento, la falta de coordinación entre las diferentes administraciones gubernamentales, vertederos no regulados, entre otras (Mingxue Ma et al., 2020).



La ciudad de Quito se encuentra expuesta a multiamenazas, entre las que se destacan los movimientos en masa como los fenómenos de mayor recurrencia. Estos peligros se asocian principalmente a la precipitación y sus variaciones en intensidad y frecuencia, pero sobre todo por los impactos producidos en la urbe a consecuencia de la ocupación creciente del territorio. Es por ello que este estudio combina la utilización de herramientas SIG para identificar la multicausalidad de los eventos combinando los aspectos geomorfológicos, geológicos, climáticos y antrópicos ligados con el crecimiento urbano de la ciudad para posteriormente definir zonas críticas de mayor ocurrencia.

En esta presentación nos enfocaremos en mostrar la información base que nos ha permitido realizar el estudio espacio temporal así como algunos hallazgos obtenidos hasta el momento, y buscaremos sobre todo resaltar la importancia de analizar y evaluar las multiamenazas considerando la incidencia antrópica y la variabilidad climática en Quito, todo esto como un aporte en la planificación territorial y el entendimiento del riesgo multiamenaza para la toma de decisiones en torno a la reducción del riesgo en el DMQ.



Febrero

CONEXIONES SISMORESISTENTES EN ESTRUCTURAS DE ACERO EN UNA VISIÓN GENERAL DEL AISC 358, EL MUNDO Y TENDENCIAS EN LAS INVESTIGACIONES MÁS RECIENTES

Prof. Gerardo Chacon Rojas

Después del terremoto de Northridge en 1994 y el de Kobe en 1995, se dió un cambio en la forma en que se diseñan, se detallan y se construyen las conexiones de acero. Las lecciones aprendidas en estos terremotos orientaron los diseños a evitar que el fallo de las estructuras se diera en las conexiones, zonas en donde por sus características intrínsecas es muy probable encontrar problemas de falta de continuidad, defectos, problemas de calidad de materiales y áreas netas, todas estas propensas a la propagación de fisuras ante cargas de bajo ciclaje inducidas por los sismos. A partir de 2005 el AISC 358 establece conexiones que han sido estudiadas y probadas para uso en zonas de alta sismicidad. De la misma manera Japón ha desarrollado un método similar, en donde las conexiones deben ser probadas por protocolos de carga estandarizados que demuestren su comportamiento.

En esta conferencia se estudiarán las razones detrás de los códigos de diseño que dieron origen no solo a realizar pruebas sobre las conexiones, sino también a las limitaciones sobre materiales, geometría y prácticas constructivas que se manejan de manera prescriptiva en los códigos. Se estudiará también la práctica japonesa que resulta interesante para edificios a base de columnas tubulares, las cuales suele ser una práctica utilizada en algunas partes de Latinoamérica.

Finalmente se expondrán algunos avances de investigaciones realizadas en diferentes partes del mundo y sus comprobaciones mediante simulaciones numéricas desarrolladas por el expositor, para alternativas de conexiones que podrían ser más adaptables a las prácticas constructivas en Latinoamérica.



New dams can alter river flow regimes impacting downstream benefits and multi-sector services from water infrastructure and ecosystems. Impacts can be unpredictable in complex transboundary river basins that do not follow standardised operating rules nor have extensive historical data. In this case it is more difficult to assess the consequences of new infrastructure and provide a structured approach to achieve cooperative operating strategies to avoid transboundary water conflicts.

In this seminar I will present a framework to evaluate the benefits of cooperation on managing new dams in transboundary multi-sector river basins that do not have formal cooperating strategies. A case study of the new Pwalugu Multipurpose Dam (PMD) located in Ghana’s Volta river basin is provided. The PMD could impact downstream riverine livelihood, ecosystem services, and water infrastructure like the downstream Aksomobo hydropower plant, the country's largest installed generation plant (1,020 MW). Also, the PDM could be impacted by future irritation developments of the Bagre Dam, an existing upstream dam managed in Burkina Faso. We show that a non-cooperative operation between the PMD and the Bagre dam in Burkina Faso could reduce inflows into the Akosombo dam, negatively impacting national hydropower generation. Also, a non-cooperative operation could decrease floods in Northern Ghana, impacting environmental services and local communities that depend on flood recession activities. We show that cooperative infrastructure management achieved by the proposed approach could offset possible negative impacts produced by the new PMD.

References
• Gonzalez JM, Matrosov ES, Obuobie E, Mul M, Pettinotti L, Gebrechorkos SH, Sheffield J, Bottacin-Busolin A, Dalton J, Smith DM and Harou JJ (2021) Quantifying Cooperation Benefits for New Dams in Transboundary Water Systems Without Formal Operating Rules. Front. Environ. Sci. 9:596612. doi: 10.3389/fenvs.2021.596612 as.



Enero

Dentro del Centro de Investigaciones y Estudios en Recursos Hídricos CIERHI, se realizó el análisis experimental en modelo físico de fenómenos de turbulencia, causantes de erosión alrededor de pilas de puentes (Chiliquinga & Pinto, 2019). Se utilizó los datos del modelo experimental mencionado, como base de calibración para la modelación numérica tridimensional de la erosión alrededor de pilas de puentes, utilizando el paquete computacional FLOW-3D. Una vez calibrado el modelo se mejoró las condiciones con las que se realizó el modelo físico, ya que en los resultados experimentales se determinó que era necesario un lecho de arena más profundo para poder determinar la máxima erosión. En el modelo numérico se colocaron las condiciones óptimas para obtener resultados sin las limitaciones físicas que se tiene en un modelo experimental, obteniendo así resultados de máxima erosión alrededor de pilas de puentes, dichos resultados se compararon con valores calculados en función de diferentes ecuaciones empíricas.



PROGRAMA DE INGENIERÍA SÍSMICA BASADA EN DESEMPEÑO DE NC STATE UNIVERSITY

Ph.D.Diego Sosa

El diseño sísmico de estructuras ha ido evolucionando constantemente debido a la ocurrencia de movimientos símicos que han revelado la necesidad de mejorar las metodologías de diseño y construcción. En la actualidad el diseño símico basado en fuerzas con sus siglas en ingles FBD está ampliamente difundido a nivel mundial y esta siendo utilizado para solventar el problema de diseño estructural en zonas símicas. Por otro lado, el diseño basado en desplazamientos con sus siglas en ingles DBD fue introducido por los profesores Paulay y Priestley con la intención de mejorar inconsistencias del FBD y desarrollar un método lógico y robusto de diseño. El DBD se enfoca en la capacidad de desplazamiento y ductilidad de las estructuras y muestra que las fuerza que actúan en la estructura y la resistencia estructural no tienen importancia. El DBD también muestra que el FBD tiene inconsistencias como: el priorizar la resistencia sobre la capacidad de desplazamiento y el uso de factores de reducción R que pueden llevar a incorrectos niveles de protección ante daño estructural. El principal problema del DBD es su falta de difusión, por este motivo, se requieren iniciativas para formar a nuevas y viejas generaciones en el uso del DBD y lograr una adecuada transición del FBD a DBD.

El Departamento de Ingeniería Civil, Construcción y Ambiental (CCEE) de NC State University se encuentra impulsando un programa de posgrado que ofrece una certificación en Ingeniería Sísmica Basada en Desempeño. El programa de NC State busca formar a profesionales para la investigación, aplicación y difusión del DBD. En esta presentación se dará información del programa de certificación como: formación, planta docente, grupos de investigación, proyectos realizados y proyectos en curso. Esta presentación busca motivar a profesionales y estudiantes para el aprendizaje y uso del DBD, así como también informar sobre los avances e investigaciones que se están realizando para mejorar el DBD constantemente.