Series del Instituto de Ingeniería de la UNAM

Informe de la visita de reconocimiento a la zona dañada por los sismos de febrero de 2023 en Turquía

Sergio M. Alcocer Martínez de Castro — 2025-03-31

El 6 de febrero de 2023, a las 4:17 h tiempo local de Turquía, ocurrió el sismo Pazarcik-Kahramanmaras de magnitud M_w7.7 (AFAD) con profundidad focal de 8.6 km. Ese mismo día a las 13:24 h tiempo local, ocurrió el sismo Ebistan-Kahramanmaras, de magnitud M_w7.6 (AFAD). Las aceleraciones máximas registradas sobrepasaron los 1,000 gal en seis del total de 850 estaciones instaladas y, en varias estaciones, los espectros de respuesta superaron los niveles de diseño del reglamento vigente, pero hubo muchas en que no fue así. El reglamento en Turquía es de aplicación nacional. En lo que toca a los aspectos geotécnicos, los daños asociados a la licuación de arenas fueron los más ostensibles, principalmente en las regiones de Hatay-İskenderun, Hatay-Paşaköy, Adıyaman-Gölbaşı y Adıyaman-Türkoğlu. La bondad de las cimentaciones profundas con pilas o pilotes para evitar o mitigar considerablemente los efectos nocivos de la licuación de arenas fue evidente, al igual que el uso de aisladores sísmicos, según se constató en al menos dos importantes hospitales. Los sismos de interés volvieron a manifestar las ventajas de cumplir con los reglamentos y normas de diseño para proteger la vida y el patrimonio de las personas. Los colapsos y daños en los edificios evidenciaron errores de diseño y detallado del refuerzo, longitudinal y transversal, consistentes con un comportamiento frágil, claramente indeseable en zonas sísmicas. Los materiales usados eran claramente de baja resistencia y con características inadecuadas para resistir sismos. La calidad de la ejecución fue notoriamente deficiente. El excelente comportamiento de hospitales aislados sísmicamente sugiere establecer una política de diseño de nuevos hospitales y la rehabilitación de los existentes que contemple a los dispositivos de control de la respuesta como tecnologías obligatorias. Es conveniente que el Instituto de Ingeniería establezca lazos formales de colaboración con colegas turcos.

Evaluación y modelo propuesto de la resistencia y deformación lateral ante acciones sísmicas en columnas rectangulares de concreto reforzado con falla frágil por cortante

María Camila Olaya — 2024-10-19

El modo de falla por cortante en columnas de concreto reforzado sometidas a acciones sísmicas ocurre de manera súbita particularmente en el caso que esta falla se produzca antes que la columna alcance su resistencia a flexión. Este tipo de falla se conoce también con el nombre de falla frágil por cortante y generalmente está asociada a la pérdida de la capacidad de la columna para resistir cargas gravitacionales, lo que puede producir el colapso de la estructura.
Este trabajo estudia la respuesta de columnas ante acciones del tipo sísmicas con falla frágil por cortante, para lo cual se emplea una base de datos de ensayes generada para esta investigación, con datos de 38 columnas rectangulares de concreto reforzado que fueron ensayadas en diversos laboratorios del mundo ante cargas laterales cíclicas reversibles y que mostraron el modo de falla frágil por cortante. Se evalúa resultados de la predicción de la resistencia a cortante de las columnas de esta base de datos, empleando once métodos existentes. Se propone un nuevo método de predicción de la resistencia de columnas rectangulares sometidas a acciones del tipo sísmicas que responden con un modo de falla frágil por cortante, para lo cual se emplea información experimental, así como conceptos de la mecánica de la resistencia a cortante. Además, se propone un nuevo procedimiento para la definición de la curva de carga lateral contra el desplazamiento lateral relativo, tanto para la zona inicial de la respuesta, como hasta la pérdida de la capacidad lateral resistente. Los resultados de este procedimiento se comparan con resultados de emplear los requisitos especificados en la ASCE 41-17.

Caracterización de suelos y residuos de construcción para la fabricación de ladrillos y bloques de agregados reciclados

María Neftalí Roja Valencia — 2023-11-24

En todas las ciudades del mundo se generan todos los días toneladas de residuos de construcción y demolición (RCD); por dar algunas cifras, en la Unión Europea se producen 500 millones de toneladas por año (t/año), mientras que en Estados Unidos son 170 millones de t/año y 12 millones de t/año en México. De acuerdo con los datos reportados en la normativa ambiental NACDMX-007-RNAT-2019, tan solo en la Ciudad de México (CDMX) se registran 14000 t/día por edificación de nuevas infraestructuras o renovación. A pesar de que hay varias recicladoras en la Ciudad de México, gran parte de los RCD, terminan en banquetas, calles, puentes o baldíos. Paralelo a la generación de RCD, se ve la necesidad de fabricar en México alrededor de 323 millones de ladrillos/año, los cuales se fabrican con material virgen, el cual se esta agotando y se tienen 17,000 ladrilleras artesanales que trabajan en condiciones precarias. El objetivo de este libro es dar a conocer con detalle la metodología para su aprovechamiento en la fabricación de ladrillos y bloques con agregados reciclados (AR), por lo que se dan las pautas para que un residuo sea valorizado, reutilizado y reciclado en beneficio del ambiente y de la economía de la construcción ya que se puede ayudar a disminuir la gran cantidad de RSD que se genera, además de cumplir con la Norma Ambiental de la Ciudad de México NACDMX-007-RNAT-2019, que crea la categorización y explicación de manejo exhaustivo de los residuos RCD y la obligación de reciclar o enviar a reciclaje los residuos generados en la obra. El ladrillo y bloque AR además de ser de calidad, ya que cumple con la normativa, se ubica muy bien en los requisitos ecológicos y sustentables, ya que no emplea energía para su producción, por tanto, no hay mayor generación de CO2 al ser ladrillos y bloques que no necesitan cocción.

Tratamiento y reúso de agua residual municipal: Metodología para estimar el potencial de reúso en una región y evaluar el desempeño de plantas de tratamiento

Juan Manuel Morgan Sagastume — 2023-11-16

Esta obra se enfocó en proponer una metodología para estimar el potencial de reúso de agua tratada en una región. Para ello, como punto de partida, se consideró necesario describir las técnicas, condiciones y factores que deben tomarse en cuenta para evaluar el estado operativo de las plantas de tratamiento de aguas residuales pertenecientes a la región seleccionada para el estudio. La propuesta metodológica estima la demanda de agua tratada en la agricultura, riego de áreas verdes, en la industria, en el lavado de automóviles y en las escuelas, entre otras actividades económicas sustentado ello con información de acceso público, lo que llega a facilitar enormemente la obtención de información. Un aspecto valioso de la metodología propuesta es que prescinde de la necesidad de recopilar información en campo en cuanto al consumo de agua en las industrias; información que muy a menudo las empresas no están dispuestas a proporcionar. En los capítulos 1 y 2 se hace una descripción de la situación general que impera en México en cuanto al reúso de agua tratada, así como las condiciones generales a tomar en cuenta para potenciar el uso de agua tratada. En seguida, en los capítulos 3 y 4 se detalla el procedimiento propuesto para estimar el potencial de reúso de agua tratada en una región alrededor de plantas de tratamiento de aguas residuales. En estos capítulos se hace referencia a los anexos del documento donde se podrán encontrar los formatos, tablas y procedimientos explicados para llevar a cabo el levantamiento técnico detallado de las plantas de tratamiento de aguas residuales, su evaluación y estimación de impactos ambientales y sociales mediante matrices de evaluación, entre otras cosas. Por último, ya en los capítulos finales, se desarrolla un ejemplo de aplicación de la metodología propuesta que abarca la Zona Metropolitana de Monterrey, Nuevo León, México en donde se seleccionaron 11 plantas para su evaluación con base en la información pública disponible.

Sistema TransDocencia v2.3

Libia G. Carmona Paredes — 2023-10-01

El software TransDocencia es la versión para apoyo a la docencia del sistema TRANS desarrollado en el Instituto de Ingeniería de la UNAM (IIUNAM). Está enfocado a la enseñanza y comprensión de los transitorios hidráulicos que se presentan en los conductos que transportan agua a presión. TransDocencia contiene, para analizar transitorios provocados por cambios en las condiciones de operación, información de válvulas y equipos de bombeo reales, tomada del banco de datos del Grupo de Hidromecánica del IIUNAM. En el presente trabajo se indica cómo se usa TransDocencia. En los ejemplos incluidos se muestran todos los pasos que deben seguirse para realizar simulaciones, de tal forma que las personas interesadas podrán reproducirlos fácilmente, tomando como base los ejemplos es muy sencillo reproducir condiciones que comúnmente se presentan en la realidad. La versión actual de TransDocencia, contiene un módulo de graficación y consulta de resultados. Entre sus opciones está la animación de la propagación de la onda de presión a través de la tubería, la cual es de gran apoyo para explicar los cambios que suceden en el interior de las tuberías. En los anexos se presentan, los modelos matemáticos que permiten analizar transitorios por oscilación de masa o golpe de ariete. Además, el método de las características y los modelos matemáticos de las estructuras y elementos hidráulicos factibles de simular: tuberías, uniones de tuberías, torres de oscilación, tanques unidireccionales, cámaras de aire, válvulas de seccionamiento o control, válvulas de admisión y expulsión de aire y la operación de equipos de bombeo en flujo transitorio. También se incluyen procedimientos para obtener dimensiones preliminares de los dispositivos de control de transitorios mencionados.

Fault Diagnosis and Tolerant Control: Applications

Cristina Verde — 2023-03-01

The problem of automatic fault diagnosis and tolerant control for dynamic systems has become essential research topic during the last years as part of the industry’s monitoring and supervision of complex systems. This fact has motivated diverse research groups who are developing fault diagnosis technologies in Mexican academic institutions. Thereby, the fault diagnosis community considered it relevant to share our experience by showing the benefits of the novel diagnostic techniques implemented by software with some applications tested in our country. Thus, this monograph, written by several experts, has been prepared by selecting the main topics discussed during the seminar on Fault Diagnosis and Tolerant Control organized face-to-face and virtual by the authors over the last four years. The Topics features include: (a) The design of a robust computer numerical control CNC of new generation; (b) The faults isolation problem in sensors and actuators of a helicopter prototype; (c) Failure diagnosis in the boiler system of a distillation column; (d) The remaining functional live analysis of an aerospace propulsion system; and (e) Three issues associated with leaks in pipelines. One relates to a water distribution network; the second shows an algorithm to isolate sequential leaks in the main conduit, and the last links with the estimation of the head loss of the line in real-time.

Measured versus computed settlements of La Yesca Dam upon its construction

Miguel Pedro Romo Organista — 2023-02-01

The definition of rockfill-loading behaviour is one of the difficulties the dam engineer faces to properly model a rockfill dam’s behaviour upon their construction and hence reach confident results that lead to safe designs. Perhaps, the main reason why the stress-strain rockfill properties are difficult to obtain is the large size of the rockfill particles that usually exceed the capabilities of most existing geotechnical laboratories. Accordingly, field research was carried out to monitor the behaviour of several rockfill dams built in Mexico with several rosettes of pressure cells and of extensometers, placed at several elevations within the rockfill embankments as they were built. Therefore, it was possible to define the stress-strain characteristics of the rockfill when the monitoring results were coupled with giant odometer laboratory test results. On the basis of these results, a power law was found to be good enough to model the rockfill behaviour under increasing normal loading. To assess the confiability of the 3D finite differences-power law model, the stress-strain behaviour of La Yesca dam was calculated throughout its construction. This paper shows a comparison between the monitored settlements and those computed using the above mentioned power law included in a 3D finite differences model and clearly indicates that this analytical model reproduces quite well the measured settlements, which leads to the conclusion that the proposed modelling of La Yesca dam is adequate and, henceforth, this modelling can be applied confidently to design rockfill dams.

Factores de modificación por comportamiento degradante para espectros de diseño sísmico

Sonia Elda Ruiz Gómez — 2022-08-01

El análisis dinámico modal espectral es ampliamente utilizado en el diseño sísmico de edificaciones. Este tipo de análisis generalmente define la acción símica mediante un espectro de pseudoaceleraciones elástico, cuyas ordenadas pueden alterarse por medio de factores de modificación de resistencia; existen, por ejemplo, factores de modificación por ductilidad, sobrerresistencia, redundancia, irregularidad, asimetría en fluencia, etc. En el presente estudio se propone una metodología orientada a obtener factores de modificación de resistencia para considerar el efecto de degradación estructural, aplicables a espectros de sitio de diseño sísmico de la Ciudad de México (CDMX). La metodología se basa en análisis probabilistas de peligro sísmico (APPS) utilizando dos medidas de intensidad sísmica: a) Sa(T₁), la cual representa la aceleración espectral en el periodo fundamental de una estructura, y b) INp, que considera el alargamiento del periodo fundamental que presenta la estructura como consecuencia de la degradación estructural. Primeramente, se estiman espectros de peligro uniforme, correspondientes a diferentes sitios de la CDMX, en términos de Sa(T₁) y, alternativamente, de I_Np, los cuales representan la respuesta de sistemas con comportamiento no degradante y degradante, respectivamente. Enseguida, a través del cociente entre dichos espectros I_Np/Sa(T₁), se obtienen factores de modificación de resistencia, sin la necesidad de realizar análisis no-lineales. Finalmente, se ajusta una expresión matemática a dichos cocientes espectrales, aplicable a estructuras desplantadas sobre diferentes tipos de terreno de la CDMX. La expresión propuesta se compara con resultados de otras investigaciones basados en análisis no-lineales tiempo-historia.

Reglamento del Comité Editorial del II-UNAM. Publicaciones

Series II-UNAM Comité Editorial — 2022-08-01

El Reglamento del Comité Editorial del II-UNAM establece y regula las políticas editoriales del Instituto de Ingeniería y los procedimientos del Comité en los términos del Capítulo VI de las Disposiciones generales para la actividad editorial y de distribución de la Universidad Nacional Autónoma de México (DGAEDUNAM).

Vigencia: a partir del 23 de agosto de 2016.

Plantilla editorial. Normas editoriales

Series II-UNAM Comité Editorial — 2022-04-19

El manuscrito ingresado al proceso de revisión en la presente plataforma debe ser elaborado en apego a las NORMAS EDITORIALES manejadas por las Series del II-UNAM, las cuales se encuentran detalladas en la PLANTILLA EDITORIAL.

La plantilla editorial es un instructivo para generar los textos en el formato solicitado. Está escrito y editado de manera que guíe paso por paso a los autores en el proceso de elaboración, por lo que debe ser considerado como un documento de referencia para la elaboración del manuscrito.

Plataforma de gestión editorial. Guía del usuario

Series II-UNAM Comité Editorial — 2022-04-19

La siguiente presentación es una GUÍA GENERAL general tanto para autores como revisores, relacionada con el manejo de la plataforma OMP que gestiona el proceso de revisión y consulta de las Series del II-UNAM.

Pilotes de control: Funcionamiento, diseño y aplicación

Norma Patricia López Acosta — 2021-09-01

Los pilotes de control son una cimentación especial utilizada desde 1948 en edificios de la Ciudad de México (CDMX) para corregir asentamientos diferenciales y permitir el descenso de estructuras acorde con el hundimiento regional del Valle de México. Este tipo de cimentación está compuesta por pilotes de punta que atraviesan la losa de cimentación de un edificio. La cabeza del pilote tiene un dispositivo conformado por un marco de carga y una celda de deformación que controla la carga del pilote y los desplazamientos verticales del edificio. Actualmente, no existen lineamientos reglamentarios oficiales para el diseño de cimentaciones con pilotes de control ni criterios formalizados para su mantenimiento. Tampoco hay recomendaciones que indiquen el momento apropiado para reemplazar la celda de deformación. Esta investigación contribuye al estudio del funcionamiento, diseño y aplicación de pilotes de control. En la parte principal, se presentan resultados obtenidos en pruebas de laboratorio en materiales utilizados como celda de deformación. Para celdas de deformación constituidas por arreglos de cubos de madera, se propone un criterio para obtener la carga de fluencia necesaria para el diseño de la cimentación. Las aportaciones más importantes de esta investigación se fundamentan en los resultados experimentales anteriores, entre ellas: 1) entender el funcionamiento de pilotes de control, 2) establecer distintos tipos de mantenimiento y las actividades a realizar en cada uno de ellos, y 3) explicar la aplicación de los criterios de diseño y de revisión para cimentaciones con pilotes de control. En este trabajo también se establece una guía de las actividades a realizar en una recimentación mediante el hincado de nuevos pilotes de control y/o la transformación de pilotes de punta existentes a pilotes de control. Adicionalmente, se exponen casos de edificios recimentados con este sistema. Finalmente, se dan conclusiones y recomendaciones generales acerca de pilotes de control.