R-70 TORRES Y EDIFICIOS ALTOS OCTUBRE 2014 by REVISTA VECTOR DE LA INGENIERIA CIVIL

Educación y empleo en ingeniería en México/19

Vector

Nº 70 Octubre 2014 Costo

$ 50.00

De la Torre de Pemex a la del BBVA Bancomer/12

Reforzando edificaciones con fibras de carbón/34

Manual de Construcción en Acero/44

Sistemas de Ventilaci贸n

Soler & Palau M茅xico

Soler & Palau Colombia

Tel. 52 (222) 2 233 900 www.soler-palau.mx comercialmx@solerpalau.com

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Vector Octubre 2014

Indice

En portada

AMIVTAC

•Ingeniería Civil del Siglo XXI

—Torre Reforma/4

Instituto Mexicano de la Construcción en Acero

•Empresas y Empresarios

—SOLER&PALAU— México presente en el metro de Santiago de Chile/8

—STRUCTURALIA— Retos y oportunidades para la ingeniería mexicana en la edificación/30

—COMEX—Comex inaugura su Centro de Innovación Tecnológica Industrial“CITI”/32

•Tecnología

—De la TORRE DE PEMEX a la del BBVA BANCOMER/12

•Suplemento especial

—Educación y empleo en ingeniería en México/19

•Construcción —Reforzando edificaciones con fibras de carbón/34 • Especialidades

—Construcción de puentes de acero: mitos y realidades/39

•Libros

— Manual de Construcción en Acero/44

www.revistavector.com.mx comunicar para servir

Editorial Cozumel # 63-A • Col. Roma Norte C.P. 06700 México, D.F. Tel. (55) 5256 1978

Carlos Arnulfo López López Leopoldo Espinosa Benavides José Rafael Giorgana Pedrero Roberto Avelar López Manuel Linss Luján Jorge Damián Valencia Ramírez Enrique Dau Flores CONSEJO EDITORIAL Raúl Huerta Martínez DIRECTOR GENERAL Daniel Anaya González DIRECTOR EJECUTIVO Patricia Ruiz Islas DIRECTORA EDITORIAL Daniel Amando Leyva González JEFE DE INFORMACIÓN Ana Silvia Rábago Cordero COLABORACION ESPECIAL Historia de la ingeniería civil

Alfredo Ruiz Islas CORRECCIÓN DE ESTILO Nallely Morales Luna DIRECTORA DE ARTE Iman Publiarte DISEÑO GRÁFICO

Ernesto Velázquez García DIRECTOR DE DISTRIBUCIÓN Aide Celeste Cruz Martínez WEB MASTER Carlos Hernández Sánchez DIRECTOR DE PROYECTOS ESPECIALES Herminia Piña González DIRECTORA COMERCIAL Myrna Contreras García DIRECTORA DE ADMINISTRACIÓN Publicomp/Catalina Mariles Ortega IMPRESIÓN

LOS RASCACIELOS En los últimos 100 años, los edificios altos han definido el perfil de las ciudades en todo el mundo. Esta creación estructural estadounidense se ha convertido en nuestros días en un incontestable símbolo de prestigio, desarrollo y modernidad, muy lejos ya de las normas que en principio limitaron su altura y de las dudas que se tuvieron acerca de su seguridad y su estética. Los materiales y las técnicas empleados para construir un rascacielos son notablemente diferentes a los utilizados en los edificios bajos. La invención del ascensor fue el elemento principal que permitió su primer desarrollo y luego, otros avances técnicos como el concreto armado, el uso del acero, el vidrio y la bomba hidráulica hicieron posible su progresivo aumento de altura que no se ha detenido, y que rivaliza y supera a las que alcanzan las torres, que son estructuras solo parcialmente habitadas. Apenas el año pasado, se anunció el inicio de la construcción de la Kingdom Tower en Yida, Arabia Saudita, cuya terminación se ha programado para el año 2019 y será el primer edificio en superar el kilómetro de altura. La principal ventaja de los rascacielos es la de obtener una gran cantidad de superficie útil en un espacio de suelo reducido. La razón por la que las empresas tienden a agruparse en estos edificios es que la concentración de personas y servicios en un área reducida, regularmente en el centro de las ciudades, permite una mayor eficiencia económica. Además esta concentración favorece la utilización del transporte público y de los medios de transporte verticales, lo que resulta en una reducción del consumo energético y de la contaminación atmosférica. Por otra parte, los edificios altos también tienen inconvenientes, ya que su construcción exige grandes inversiones en infraestructura de transporte, abasto de agua, suministro de electricidad, comunicaciones y saneamiento, entre otras; es un problema hacer llegar el agua a los pisos más altos, los ascensores deben ser rápidos pero sin aceleraciones excesivas, los cimientos deben soportar mucho pesos y grandes momentos, las estructuras deben resistir bien los sismos y enormes fuerzas por viento y finalmente, la acumulación de una gran masa en la misma vertical puede producir desequilibrios a niveles geológicos y geofísicos.

“Solo con una ardiente paciencia conquistaremos la espléndida ciudad que dará luz, justicia y dignidad a todos los hombres. Así la poesía no habrá cantado en vano”.

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Poeta chileno. Del discurso pronunciado en ocasión de la entrega del Premio Nobel de Literatura. 21 de Octubre de 1971

REVISTA VECTOR, Año 7, Número 70, Octubre 2014, es una publicación mensual editada, diseñada y distribuida por Comunicaciones La Labor, S. A. de C.V. Cozumel 63 – A, Col. Roma Norte, Delegación Cuauhtémoc, C.P. 06700, Tel. 5256 – 1978, www.revistavector.com.mx, daniel.anaya@revistavector.com.mx •Editor responsable: Daniel Anaya González. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2011- 010512575900-102, ISSN: (En trámite) Licitud de Título y contenido: Certificado No. 15819 Expediente CCPRI/3/TC/13/19755, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX No. IM09- 0754. Impresa por Publicomp/Catalina Mariles Ortega, Calz. de la Viga 577 Col. Nueva Santa Anita, Iztacalco, C.P. 08210, Tel.5579 3675. Este número se terminó de imprimir el 5 de Octubre 2014 con un tiraje de 8,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del Editor.

Punto de Origen

Pablo Neruda

IngenierĂa civil del siglo XXI

Reforma

Torre

esde el 2008 hemos visto crecer uno de los edificios más altos en México y cambiar la banda urbana de una de las calles más importantes de la ciudad, avenida Paseo de la Reforma. Torre Reforma, es única en su forma, estructura y construcción, rebasa los límites de altura e incorpora en su diseño métodos nunca utilizados en México. Torre Reforma, proyectada por LBR Arquitectos, cuenta con innovaciones tecnológicas de gran importancia en la construcción de México ofreciendo una excelente solución para integrar edificios con valor histórico a espacios nuevos. Con una altura de 244 metros, la torre tendrá 57 niveles y más de 80 mil metros cuadrados de construcción destinado a área comercial, oficinas y espacios deportivos. Dentro de los 2,788 metros cuadrados de superficie del terreno se conservó una casa del siglo XX con planta en forma de L. La forma triangular de la torre, libera la casa catalogada y orienta sus vistas hacia el Bosque de Chapultepec. Las oficinas están divididas en 14 clusters de 4 niveles cada uno con un jardín interno de triple altura. A pesar de su de gran altura, la torre no contempla pilas en su cimentación profunda. Al tener 9 sótanos para el estacionamiento, se propuso muros pila (muros Milán) que fueran capaz de contener los sótanos, soportar la torre y poder realizar el sistema de construcción Top-Down. Este sistema permite excavar los sótanos bajo la losa de planta baja lo cual reduce el impacto acústico hacia los vecinos y las losas de los sótanos funcionan como diafragmas horizontales, y elimina el troquelamiento provisional. Este sistema ayudo para que la obra se desarrollara al interior del predio, una solución muy importante para un terreno pequeño en una avenida principal. Sin embargo, para poder cimentar la torre era necesario el desplazamiento de una casa del siglo XX ubicada dentro del predio. Torre Reforma incorporó tecnología de punta para llevar a cabo este movimiento con la finalidad de salvaguardar este patrimonio catalogada por el INBA como monumento artístico. La casa, neogótica ecléctica del año de 1929, fue durante muchos años residencial, y posteriormente tuvo diferentes usos comerciales hasta ser integrada al diseño de Torre Reforma. El desplazamiento, único en la Ciudad de México, llevo un largo y cuidadoso proceso de preparación por parte de expertos y técnicos nacionales, como en Instituto de Ingeniera de la UNAM.

Con una combinación de concreto y acero, la estructura de Torre Reforma consiste de dos muros conocidos como “el libro”. Los muros colados en sitio por una cimbra autotrepante están integrados por 342 listones horizontales de 70 cm de

5 Ingeniería civil del siglo XXI

Por ser una estructura de principio del siglo XX de muros de tabique, fue necesario reforzar la casa estructuralmente para poder realizar el desplazamiento. Se colocaron tensores y contravientos para que evitar deformación y algunos muros se reforzaron con placas de acero. Se construyó una charola de concreto bajo la casa, confinando la cimentación de piedra existente. Esta charola rigidiza la casa durante el movimiento, ya que esta solo estaría apoyada sólo en dos de sus extremos, con un claro entre apoyos de 19 metros. Para poder cargar los rieles, se colocó un sistema de armaduras y muros Milán. Debajo de la losa se colocaron los gatos hidráulicos sobre los rieles. Con esta preparación se logró mover la casa 18 metros en dirección norte. Durante dos meses, la casa estuvo en esta posición temporal donde se construyeron los muros Milán en la zona donde originalmente se situaba. La casa se regresó a su posición inicial y se colocó sobre sus apoyos finales para continuar con la construcción de la torre.

Ingeniería civil del siglo XXI

6 altura separados por entrecalles curvas. La cimbra permitió que los muros de concreto aparente mantuvieran prácticamente el mismo color, textura y calidad en toda su altura. La cimbra autotrepante fue el sistema elegido que cumplía con los requisitos estéticos y, al contrario de un colado normal, esta cimbra podía colar una franja continua de 70 cm de altura y de 120 metros de longitud. El objetivo del programa de obra es colar un listón diario. Cada entrepiso tiene seis franjas de altura lo que es aproximadamente un nivel por semana. El avance del muro también depende de la ejecución de las losas para estas funcionen como diafragma para los muros. La etapa preconstrucción permitió a las empresas involucradas anticipar posibles retos como las interferencias de la estructura metálica. El muro fue planeado a detalle para que pudieran quedar ahogadas las placas que recibirán las vigas de acero secundarias de los entrepisos y los tensores. La ubicación de cada elemento metálico está planeada a la perfección, ya que un error podría resultar en una demolición posterior. Para poder elegir la cimbra adecuada, la empresa Efco estudio los cambios del muro: el espesor, las aperturas y alturas. Era necesario que la cimbra no tuviera que desmontarse ya que estuviera instalada. El sistema de la cimbra va anclado al propio muro y se sube con un sistema hidráulico. Al colar diario, la resistencia del concreto debe resistir la carga de la cimbra. Una de las ventajas de una cimbra autotrepante fue que permite a las grúas dedicarse únicamente a la estructura metálica. La cimbra normalmente se ancla por ambos lados, pero en este caso solo se anclo a uno para que del otro lado del muro no queden huecos. Únicamente para los primeros niveles se utilizó una combinación entre cimbra deslizante y trepadora ya que no había espacio para colocar la cimbra trepadora en la colindancia poniente. Otro reto técnico fue la longevidad de la cara de contacto. Los paneles se hicieron con un espesor de lámina que permitirá realizar todos los colados de la torre sin necesidad de reemplazar los moldes. En el diseño quedó integrada la buña que separa las franjas de 70 cm. con lo que se evita poner chaflanes. El muro va de 1.22 metros de espesor en planta hasta 42.5 cm en la parte superior. El muro de concreto aparente de 244 metros es único en México pero existen varias dificultados que se tomaron en cuenta parta el diseño del concreto. La resistencia del concreto es la misma en toda la altura pero si varía su comportamiento. El revenimiento se pierde con la altura ya que el concreto toma más temperatura. Otro factor para considerar era la fluidez del concreto para poder colar los 120 metros lineales de manera continua para evitar cambios de color y textura. La ubicación estratégica de las grúas facilito

los colados da gran longitud en un terreno relativamente pequeño. Los colados se realizan de noche para evitar el tráfico sobre Paseo de la Reforma y no estorbar la vialidad. Torre Reforma fue diseñada para soportar un sismo de 8.5 grados en la escala de Richter. El muro tiene aperturas necesarias para disipar las fuerzas sísmicas a través de estas grietas diseñadas. Ayudan reducir la rigidez de la estructura de concreto pero también le dan un lenguaje a la fachada. Al no tener columnas, se consigue tener plantas libres y la mayor área rentable. La tercera fachada de cristal, con vista a Reforma, tiene diagonales metálicas que junto con los muros sostienen las losas. Los entrepisos sostenidos por las diagonales trabajan a tensión a diferencia de las diagonales que llegan a planta baja que son para las fuerzas sísmicas. Torre Reforma pone el ejemplo que un rascacielos si puede ser sustentable. Cuenta con una pre certificación LEED Platino (Leadership in Energy and Environmental Design). Esta certificación garantiza un mejor aprovechamiento de los recursos en la construcción y posteriormente en su uso. En el proyecto se incorporó una planta de tratamiento para reutilizar el 100% de las aguas negras y lograr una descarga cero a la red municipal de drenaje. Se utiliza el agua tratada en excusados, mingitorios y la torre de enfriamiento para el aire acondicionado, reduciendo el consumo de agua en un 30%. Se implementaran equipos ahorradores de energía para la iluminación y aire acondicionado que equivale a un ahorro del 25% en el consumo de energía. Se cumple con la categoría de Calidad Ambiental Interior con 90% de vistas al exterior y con iluminación natural en 75% de los espacios habitados regularmente. Los patios de triple altura con árboles y vegetación provocar efecto invernadero y crear corrientes que facilitan la circulación de aire en el interior. Dentro del proyecto, destaca un estacionamiento robótico que acomoda los coches automáticamente. Esto disminuye el espacio requerido y se reduce la emisión de gases de los coches al circular en los estacionamientos.

Ingeniería civil del siglo XXI

Empresas y Empresarios

l pasado 29 de Julio del 2014, después de una Licitación, la empresa Metro de Santiago S.A, adjudicó a Soler & Palau México, los contratos de fabricación, suministro, instalación, puesta en marcha, automatización y mantenimiento por 5 años del Sistema de Ventilación Forzada para las Líneas 3 y 6 del Metro de Santiago de Chile, siendo este el proyecto de infraestructura en metro más grande e importante que se realizará en el corto plazo, recogiendo las prácticas de los mejores metros del mundo, se trata de 2 líneas que se construirán en paralelo, cuyas fechas de inauguración serán en 2017 y 2018, la línea 3 contará con 18 estaciones y 22 kilómetros de longitud, mientras que la línea 6 integrará 10 estaciones y 15.3 kiló-

metros longitud de los cuales todos serán subterráneos. Dentro de las bases de la licitación publicadas el pasado 24 de diciembre del 2013, la empresa Metro de Santiago S.A solicitó un sistema de ventilación totalmente moderno y eficiente, capaz de cumplir con las normas Nacionales Chilenas, así como con la norma NFPA-130 y la norma EN121013:20 Europea; Soler & Palau México, presentó su oferta técnica-comercial la cual abarca un proyecto integral, que va desde la elaboración de la memoria de cálculo, memoria descriptiva, simulación CFD en software ANSYS, especificación de todos y cada uno de los componentes, diseño de automatización y monitoreo, hasta los planos ejecutivos.

Descripción del Proyecto Ventilador: Equipo de fabricación mexicana, suministro, instalación y automatización de 56 ventiladores modelo KTF-2000 de 250KW, con 2.5 metros de diámetro y un peso aproximado de 3,7 toneladas, sensor de vibración, motor clase “H” capaces de soportar una temperatura de 250°C por 2 horas, hélice en aleación de aluminio forjado, cuya tecnología permite realizar una reversibilidad mínima del 95% en un tiempo no mayor a 120 segundos. Estos equipos cumplen con los requerimientos de resistencia a altas temperaturas para operación continua a 250°C, 300°C y 400°C durante por lo menos 2 horas.

Examinación previa al montaje. La inspección de rayos X en las aspas de aluminio propuesta por la Sociedad Estadounidense de Pruebas de Materiales (ASTM por sus siglas en inglés) ASTM E -155 y las pruebas de penetración de colorantes (no destructivas) en las soldaduras de los bujes de los ventiladores tal y como lo especifica la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME por sus siglas en inglés) sección V artículos 6 y 24 (idénticos a la ASTM E-165), aseguran que los rotores son capaces de resistir el efecto o toda la presión y carga durante el encendido, operación y reversión, en cualquier situación de operación y emergencia.

Examinación posterior al montaje. Todos los ventiladores para túnel S&P son balanceados según las normas ISO 1940 y AMCA 204 y cumplen con los requerimientos G4.0 y G2.5. Las pruebas de rotación (pruebas de velocidad) al 125% de la velocidad máxima del rotor durante por lo menos 15 minutos se llevan a cabo para asegurar que los ventiladores son capaces de hacer frente al efecto y a toda la presión y carga durante emergencias.

Control: Diseño y suministro de panel de control y fuerza en galería de ventilación (mando local), controlado por medio de PLC´S, variadores de frecuencia y pantalla táctil. Diseño y suministro de panel de control remoto con pantalla táctil para el monitoreo y control a distancia de los ventiladores. Diseño y suministro de sistema de control automático por medio del sistema SCADA, dicho sistema podrá recabar la información de las condiciones del túnel para que de manera automática el sistema de ventilación opere en modo confort o emergencia, el sistema de comunicación se dará por medio de una red privada ethernet. Con este gran proyecto, una vez más SOLER & PALAU MÉXICO filial de Soler & Palau Ventilation Group se encuentra presente en los proyectos más importantes y vanguardistas, consolidando su liderazgo en el mercado de la ventilación mundial.

9 Empresas y Empresarios

Silenciador: De fabricación mexicana, suministro, instalación de 112 atenuadores de ruido tipo cilíndrico y de panel, diseñados para poder disminuir hasta 12 dB(A), con diámetro de 3 metros y un peso aproximado de 1.2 toneladas.

Grupo

Colinas de Buen

Desde su fundación Colinas de Buen ha participado continuamente en el desarrollo y la gestación del México actual.

torre BBVA BANCOMER

torre BBVA Bancomer

*El Grupo ha abierto recientemente una nueva área de trabajo dedicada al desarrollo de proyectos bajo asociaciones público privada, incluyendo la reestructuración, conceptualización, formulación o instrumentación de proyectos carreteros y de transporte.

PROYECTOS ESTRUCTURALES EDIFICIOS DE OFICINAS Y HABITACION INSTALACIONES DEPORTIVAS HOTELES HOSPITALES BIBLIOTECAS, CENTROS EDUCATIVOS Y DE INVESTIGACION MUSEOS TEMPLOS EDIFICIOS GUBERNAMENTALES AUDITORIOS, TEATROS Y CENTROS DE CONVENCIONES CENTROS COMERCIALES Y MERCADOS REESTRUCTURACIONES RESTAURACION ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS HISTÓRICOS ESTRUCTURAS INDUSTRIALES PUENTES ESTACIONAMIENTOS

VIALIDAD, TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA* PROYECTOS VIALES ESTUDIOS DE TRANSPORTE ESTUDIOS DE INFRAESTRUCTURA ESTUDIOS AMBIENTALES

PROYECTOS MULTIDICIPLINARIOS DIRECCION, SUPERVISION Y CONTROL DE OBRAS GERENCIA DE PROYECTOS SUPERVISION TECNICA SUPERVISION TECNICA ADMINISTRATIVA

INGENIERIA EXPERIMENTAL SA de CV MECANICA DE SUELOS Y DE ROCAS ESTUDIOS GEOTECNICOS Y GEOLÓGICOS LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS TOPOGRAFÍA DE PRESICIÓN LABORATORIO DE CALIDAD DE MATERIALES SEGUIMIENTO GEOTÉCNICO DE EXCAVACIONES CONSTRUCCION ESPECIALIZADA

La mayoría de los edificios altos, en México y en el mundo, son de acero. Esto es aún más cierto en zonas sísmicas y de suelos blandos, en que la ligereza, la resistencia y la ductilidad que proporciona el acero lo hacen idóneo.

EDIFICIOS ALTOS DE ACERO

torre BBVA Bancomer

n nuestro país fue la Ciudad de México pionera durante muchos años en la edificación de este tipo de estructuras, la Torre Latinoamericana de 140 m.de altura, construida en los años cincuenta del siglo pasado, con criterios y normas de otra época, sigue siendo uno de sus símbolos. Después, ya en los años ochenta, con criterios actuales y respondiendo a las normas de cada momento se construyeron edificios importantes; la bella torre que fue de Mexicana de Aviación, de 132 m.de alto, y asemeja la torre de control de un aeropuerto y la no menos bella por su sencillez y simetría Torre de Pemex, de 214m.de alto, por ejemplo. Dos edificios, cuya estructura, gracias a la decisión e influencia de dos grandes arquitectos mexicanos, Pedro Ramírez Vázquez y Pedro Moctezuma Díaz Infante, fueron diseñados totalmente en México por ingenieros mexicanos. torre de PEMEX

Esto ya no suele ser así, los inversionistas de los grandes edificios altos que se construyen en México buscan ahora que el proyecto sea realizado por alguna prestigiada empresa de ingeniería del mundo con una contraparte mexicana, es el caso de la Torre Mayor que alcanza los 227m.de alto, y la nueva Torre de BBVA Bancomer, ahora en construcción, que tendrá una altura de 235m. En los últimos lustros, se han unido con fuerza a este desarrollo inmobiliario de edificios altos Guadalajara y Monterrey, ciudad, esta última donde, quizá, debería haber más edificios altos de acero, como un homenaje a la inolvidable “Compañía Fundidora de Fierro y Acero de Monterrey”

Plaza Villa de Madrid No. 2 Col. Roma México, D.F. 06700 Tel/Fax 5229-1360 5207-7077 cdb@cdebuen.com.mx torre AXA (antes Mexicana)

www.cdebuen.com.mx

Tecnología

De la

TORRE DE PEMEX

a la del

BBVA BANCOMER

ING. OSCAR DE BUEN

Evolución del análisis y diseño estructural

Diseño por capacidad

En los 30 años transcurridos entre el diseño de la torre PEMEX, alrededor de 1980, y de BBVA BANCOMER, hacia 2010, los adelantos en los métodos de análisis y diseño han sido importantes, y se han utilizado nuevos sistemas estructurales. Sin olvidar el gran desarrollo de las computadoras electrónicas modernas, así como los programas correspondientes.

Cuando se construye en una zona sísmica deben estimularse las formas estructurales que pueden desarrollar ductilidad, y evitar las que no tienen esa característica.

Los sistemas de análisis y diseño estructural que han evolucionado en forma importante son: 1. Diseño por capacidad 2. Diseño por desempeño 3. Análisis elastoplástico de segundo orden 4. Nuevos sistemas estructurales (a) Muros de rigidez de placa delgada (b) Contravientos con pandeo impedido (c) Marcos rígidos con contraventeo excéntrico 5. Disipadores de energía 6. Aislamiento de la base de la construcción Los dos primeros son los más importantes, en este caso.

Deben cuidarse las zonas donde se concentrarán las deformaciones inelásticas asociadas con el mecanismo de colapso, y aumentar deliberadamente las resistencias que corresponden a los modos no deseables de deformación inelástica. Los tres aspectos importantes que constituyen la base del diseño por capacidad son: • Selección de una configuración adecuada para que la estructura responda inelásticamente • Selección de las zonas en las que se concentrarán las deformaciones inelásticas y detallado de las mismas para que admitan las deformaciones necesarias para la formación del mecanismo de colapso (o de absorción de energía) sin pérdida significativa de resistencia, y • Dimensionamiento de los miembros de la estructura de manera que se eviten las deformaciones inelásticas en zonas inconvenientes, y los modos de falla indeseables. Como el diseño sísmico se basa en la disminución de las acciones por debajo de las teóricas porque la plastificación parcial de los miembros disipa gran parte de la energía que el movimiento del terreno transmite a la estructura, en el diseño se escogen las zonas más convenientes para que se plastifiquen, y el resto de la estructura se sobrediseña para que su respuesta siga siendo básicamente elástica

La posible falla frágil por cortante se evita proporcionando resistencias adecuadamente diferentes entre las dos formas de falla. Todos los miembros restantes de la estructura se diseñan con una resistencia adecuada para que soporten las acciones máximas que pueden transmitirles las articulaciones, plastificadas y endurecidas por deformación, mientras se conservan, casi por completo, en el intervalo elástico. Marcos con contraventeos excéntricos: Las deformaciones inelásticas se concentran en los tramos de viga entre los extremos de dos diagonales

o entre una diagonal y una columna (eslabón). El resto de los elementos (columnas, vigas fuera de los eslabones, diagonales) se sobrediseña para que siga siendo, básicamente, elástico.

Diseño por desempeño Un objetivo de desempeño consiste en la elección de un estado límite de daños (nivel de comportamiento del edificio) y una intensidad del movimiento del terreno (nivel de peligro sísmico) para la que se quiere obtener el nivel de comportamiento deseado, o uno mejor. Se define como un enunciado de la probabilidad total de que los daños experimentados por un edificio duran-

te un periodo de tiempo determinado no sean más severos que los deseados (nivel de comportamiento), dado el conocimiento de la sismicidad del sitio (nivel de peligro sísmico). Los daños que producirá un sismo de cierta intensidad no pueden predecirse con certeza, porque muchos de los factores que afectan el comportamiento y la respuesta de las edificaciones (rigidez de los elementos no estructurales, resistencia de los componentes individuales de la estructura e interacción entre ellos, calidad de la construcción, entre otros) no se pueden definir con precisión, y los procedimientos de análisis con los que se determina la respuesta distan mucho de ser exactos; también son inciertos el carácter del movimiento del terreno y la interacción suelo-estructura. Ante esas incertidumbres, no son posibles los

13 13 Tecnología Ingeniería

Marcos rígidos: Los marcos rígidos deben admitir rotaciones plásticas importantes producidas por flexión, en las articulaciones plásticas.

Tecnología

diseños que cumplen, con seguridad absoluta, los objetivos de desempeño, y debe recurrirse a definirlos en términos probabilísticos. Aunque no se usaba ese nombre, el diseño sísmico ha sido siempre por desempeño.

Procesos de análisis y diseño En lo que sigue se describen los pasos principales que constituyen ese proceso, aplicables a los dos edificios.

1. Elección de una estructuración adecuada

En el diseño por desempeño se pretende definir, con más precisión, los daños que sufre la construcción y las características de los temblores de tierra esperados, correspondientes a diversos periodos de recurrencia.

En los dos casos el proyecto arquitectónico permite una estructuración sencilla y eficiente.

PEMEX

BBVA BANCOMER

Planta rectangular, de 63.44 m por 31.72 m; la relación longitud/ancho es 2. La altura hasta la azotea, es 205.27m, (con su complemento llega a la altura de 211.30 m) y su esbeltez, 6.47.

La planta es básicamente cuadrada, de 46x46 m, con dos esquinas opuestas recortadas; altura a la azotea, 207.20 m (50 pisos, más el complemento llega a 234.85 m) y su esbeltez, 4.50.

La estructura que resiste los sismos está formado, principalmente, por marcos rígidos contraventeados colocados en las cuatro fachadas del edificio.

La estructura sismo resistente la constituyen marcos con contraventeos excéntricos (MCE) colocados en los seis lados.

Las vigas de los dos ejes centrales están articuladas a las columnas. En la dirección corta los marcos interiores son rígidos.

El sistema es muy eficiente para resistir fuerzas horizontales, viento o sismo, porque la estructura está colocada a la mayor distancia posible de los ejes de flexión. Los MCE forman una estructura expuesta, en el exterior del edificio. Dentro del edificio hay un conjunto de columnas que soportan cargas gravitacionales. Se hicieron continuas con las vigas principales interiores. En los dos edificios el sistema de piso es una losa compuesta acero-concreto sobre vigas secundarias.

2.Materiales

• Acero estructural: • ASTM-A36 (Fy = 2530 kg/cm2) • Juntas de taller: • Soldadura automática de arco sumergido • Soldadura manual al arco eléctrico con electrodo recubierto AWS-E60XX • Electrodos de menor resistencia compatibles con el acero A36. • Juntas de campo: • Tornillos de alta resistencia ASTM-A325 • Secciones: • Columnas, vigas principales y diagonales de contraventeo: todas son secciones H o I de tres placas soldadas. • Columnas. Dimensiones exteriores iguales en toda la altura: 116.8 x 81.3 cm (46 x 32 pulgadas); los gruesos son siempre iguales en patines y alma, varían de 10.2 cm (4”) a 2.2 cm (7/8”), y • Vigas principales. Secciones I, de peralte constante en toda la altura. Dimensiones máximas: 111.8 x 55.9 cm (44 x 22 pulgadas), patines de 2.54 cm (1”), alma de 1.0 cm (7/8”). • Vigas secundarias. Viguetas laminadas IPR • Diagonales de contraventeo. Tamaño máximo igual al de las columnas y 7.6 cm (3”) de grueso.

BBVA BANCOMER • Acero estructural: ASTM-A572 Gr. 50 (Fy = 3515 kg/cm2) Juntas de taller: • Soldadura manual al arco eléctrico con electrodo recubierto AWS-E70XX • Soldadura automática de arco sumergido o semiautomática protegida con gases. Juntas de campo: • Por las características de la estructura, la mayor parte son soldadas. • Cuando fue posible, se utilizaron tornillos de alta resistencia ASTM-A490. Secciones: • Elementos de los megamarcos, columnas, vigas y diagonales: secciones en cajón, formadas por cuatro placas soldadas. Megamarcos • Columnas. Dimensiones exteriores iguales en toda la altura: 155 x 155 cm; gruesos siempre iguales en patines y alma; varían de 10.2 cm (4”) a 2.5 cm (1”). La mitad inferior de las columnas está rellena con concreto de 500 kg/cm2. • Vigas fuera del eslabón. Desde 90 x 90 cm hasta 90 x 60 cm, con gruesos de 6.35 cm a 3.18 cm. • Diagonales. Muy parecidas a las de las vigas fuera del eslabón. • Eslabones. 76 cm x 90 cm x 4.1 cm x 6.4 cm a 50 cm x 60 cm 1.5 cm x 4 cm

Tecnología

PEMEX

Tecnología

3. Acciones exteriores que actuarán en la estructura (a) Cargas gravitacionales. Han variado poco con el tiempo; son bastante confiables. (b) Diseño por sismo A pesar de los grandes adelantos de la ingeniería sísmica en las últimas décadas, sigue habiendo grandes incertidumbres. Las fuerzas sísmicas de diseño han variado desde1972 hasta 2004, aumentando sus valores y el factor de amplificación para estructuras importantes. También han cambiado los factores Q. Las combinaciones y factores de carga se han conservado.

4. Acciones internas en los miembros y conexiones de la estructura

Se determinan utilizando métodos elásticos, plásticos o elastoplásticos. El análisis elástico es el más antiguo. En estructuras complejas, el trabajo numérico era prohibitivo, por lo que no se utilizaban métodos aproximados, o subconjuntos manejables. El límite de seguridad estructural es cuando el esfuerzo llega al valor de fluencia en cualquier punto de la estructura. Las estructuras dúctiles tienen una resistencia que puede ser mucho mayor. Se considera la redistribución de acciones internas hasta que toda la estructura, o parte de ella, se convierte en un mecanismo.

El análisis plástico se emplea sólo en estructuras de no más de un par de pisos. Los métodos de análisis más modernos y refinados son los elastoplásticos de segundo orden. En el modelo de la estructura se aplican primero las cargas gravitacionales y, después, en forma incremental, las sísmicas. Se realiza una sucesión de análisis elásticos; cada vez que en una sección se forma una articulación plástica se introduce una “real”, se modifica la matriz de rigideces y se continúa el proceso hasta alcanzar la resistencia máxima. Se requieren computadoras y programas especiales. PEMEX

Se utilizaron computadoras de poca capacidad. La estructura se descompuso en marcos planos en cada dirección. Finalmente, se revisaron los resultados haciendo un análisis tridimensional con los perfiles obtenidos. Se utilizó el programa ETABS. El análisis dinámico elástico modal, fue basado en los espectros de diseño del RCDF reducidos por ductilidad. En la dirección longitudinal los cuatro primeros modos, contribuyen con 99.8 % del cortante basal. En la transversal: se utilizaron los ocho primeros modos. Cortantes basales. En la dirección longitudinal: 4.37 % del peso del edificio, transversal: 3.95 %.

TORRE PEMEX Arquitectura: Pedro Moctezuma Díaz Infante + Diseño Estructural: COLINAS DE BUEN

BBVA BANCOMER Análisis por carga vertical: Semejante, pero con programas y computadoras de mucha mayor capacidad. Análisis sísmico. Se analizó la estructura completa, en tres dimensiones. Se realizaron dos análisis: 1. Análisis elástico modal, de acuerdo con el RCDF. El edificio debe seguir operando después del temblor, sin daños o con daños mínimos, que puedan repararse sin suspender actividades 2. Análisis elástico-plástico de segundo orden para el temblor máximo considerado (MCE) correspondiente a un periodo de recurrencia de aproximadamente 2500 años. Los daños pueden ser importantes, de reparación costosa y aún imposible desde un punto de vista económico, pero no debe haber pérdida de vidas. Modelo de la estructura. El análisis se efectúa en el dominio del tiempo utilizando un modelo no lineal. Los eslabones se representan como elementos no lineales con propiedades esperadas del material y capacidades nominales de la sección. Movimientos del terreno. El modelo no lineal de la estructura se analizó sometido a aceleraciones aplicadas paso a paso con componentes X y Y ajustados espectralmente al espectro del RCDF.

Se utilizaron siete movimientos bidireccionales del terreno, y el diseño se hizo con el promedio de las demandas resultantes. Se efectuó un estudio de interacción suelo-cimentaciónestructura.

17 LEGORRETA

LEGORRETA

T: +52 (55) 5251 9698 Ext. 133 F: +52 (55) 5251 9698 Ext. 120 Palacio de Versalles 285-A, Col. Lomas Reforma, México D.F. 11930 www.legorretalegorreta.com

Tecnología

TORRE BBVA BANCOMER Arquitectura: LEGOROGERS (Colaboración entre Rogers Stirk Harbour + Partners + Legorreta + Legorreta) Diseño Estructural: ARUP COLINAS DE BUEN

Tecnología

5. Dimensiones de los miembros que componen la estructura y de las conexiones entre ellos. Se utilizan dos métodos para determinarlas: Diseño elástico, o por esfuerzos permisibles. Los miembros se dimensionan para que los esfuerzos producidos por las cargas nominales, o de trabajo, no excedan un valor permisible, que suele ser un porcentaje del esfuerzo de fluencia del acero. Diseño al límite, o por factores de carga y resistencia. La elección se hace para que las acciones de diseño (las producidas por las cargas nominales, multiplicadas por un factor de carga) no sean mayores que las resistencias de diseño (las nominales, multiplicadas por un factor de resistencia).

PEMEX Se utilizó el primer método, pues el diseño se hizo con programas del AISC, que en 1980 tenía normas basadas en esfuerzos permisibles. Los resultados se revisaron con las NTC del RCDF, que empleaban el diseño por factores de carga y resistencia.

BBVA BANCOMER El diseño fue por factores de carga y resistencia. Los elementos que deben plastificarse se diseñaron para que admitan las deformaciones correspondientes al mecanismo de disipación de energía, y los que permanecen en el intervalo elástico se diseñaron por resistencia.

EDUCACIÓN Y EMPLEO EN INGENIERÍA EN MÉXICO

DR.OCTAVIO A.RASCÓN CHÁVEZ

Ex Director de la Facultad de Ingeniería, UNAM; Ex Director General del Instituto Mexicano del Transporte; Ex Presidente y Académico de Honor de la Academia de Ingeniería de México; Miembro Emérito del Colegio de Ingenieros Civiles de México

19 La cantidad de estudiantes de ingeniería en México es un tema que ha preocupado y ocupado al gremio, debido a que durante algunos años se estimó que era pequeña en relación con las necesidades que se tenían. En la siguiente figura se puede apreciar que esa situación ha estadocambiando rápidamente,ya que de 1998 a 2012 se ha tenido un crecimiento continuo de la matrícula, que pasó de 323665 a 816627 alumnos, con un incremento mayor enlos tres últimos ciclos escolares, ya que en 2009 correspondía al 22,3% de la matrícula total en licenciaturay en 2012 al 26% [1].

Suplemento Especial

LICENCIATURA

Suplemento Especial

En caso de que persista esa tendencia final de crecer 72000 por año, el pronóstico sería tener un millón doscientos mil alumnos en 2020. Otro indicador del crecimiento de la matrícula es que en 1992 se tenían 3,4 estudiantes de ingeniería por cada mil habitantes, y en 2012 aumentó a 7,2. Por lo tanto, en mi opinión ahora la preocupación y los esfuerzos deben encaminarse a que se atiendan dos retos muy importantes: 1. Que se puedan ofrecer suficientes programas de enseñanza de la ingeniería para atender la creciente demanda, pero que sean de excelente calidad. 2. Que cada año se cuente con empleos bien remunerados para todos los ingenieros que egresen con buena preparación

En la siguiente figura se muestra la matricula en cada especialidad de ingeniería en el ciclo 2011-2012. En ella seobserva que computación es la mayor con 159156 alumnos (19,2%), seguida de industrial con 141341 (18,5%); después sigue civil, construcción e ingeniero arquitecto (se unieron las tres por su afinidad en la construcción) con 65487 (8,3%). En cuarto lugar está mecatrónica con 59008 alumnos (7,2%), que es una de las carreras más novedosas con gran demanda de 2002 a 2012. Siguen Electrónica y Comunicaciones con 53323 (7,2%) y Química con 49065 (6,4%). Estas seis carreras abarcan el 66,8% de la matrícula total en el ciclo escolar 2010-2011.

En la siguiente figura se presenta la evolución de la matrícula que se tuvo en cada especialidad.

En la siguiente figura se presenta la evolucióncreciente de las cantidades de alumnos de primer ingreso, egreso y titulación.Se aprecia que el crecimiento es también mayor en los tres últimos años y que en el ciclo 2011-2012 ingresaron 216084, egresaron 87067 alumnos y se titularon 66045. Al analizar esta serie cronológica se concluye que se tiene muy alta deserción de alumnos, cercana al 45%, y que entre el 15 y 25% de los que egresan no se titulan; este es un grave problema que es importante resolver pronto en cada escuela.

21 Suplemento Especial

En estagráfica se aprecia que buena parte del crecimiento de la matrícula total en los últimos diez años se debió a las cuatro primeras especialidades(computación; industrial; civil, construcción e ingeniero arquitecto; y mecatrónica), por lo que es necesario que se estime paracada una de estas y para las demás, si las respectivas cantidades (altas o bajas) de alumnos son las deseables, en función de los requerimientos y fuentes de empleo que se tendrán en México a corto, mediano y largo plazos, ya que, por ejemplo, comunicaciones y electrónica ha decrecido y algunas han crecido muy poco.

Suplemento Especial

Este crecimiento ha sido posible gracias al continuo aumento en la cantidad de las escuelas de ingeniería que, como se aprecia en la siguiente figura, pasó de 568 en 1997, a 1446 en 2011; de éstas, 709 son particulares y han crecido con tasa anual de 9,1%; 737 son públicas, hancrecidocon tasa de 5,3% y atienden al 87,1% de la matrícula.

En lo que a calidad se refiere, en la siguiente tabla se presentan los 849 programas de licenciatura con acreditación vigente otorgada por CACEIa diciembre de 2012[2], de los cuales 394 fueron en institutos tecnológicos, 278 en universidades públicas, 152 en privadas y 25 en politécnicas.En esos 849 programas, según CACEI, se tienen 266462 alumnos, de los cuales 241644 están en escuelas públicas y 24818 en privadas (9,3%).

ESPECIALIDAD

PROGRAMAS ACREDITADOS, DIC. DE 2012

ELÉCTRICA

CIVIL

QUÍMICA

BIOINGENIERÍA

ELECTRÓNICA

108

COMPUTACIÓN

118

MECÁNICA

163

INDUSTRIAL

169

OTRAS

Los 849 programas acreditados representansolamente el 41,7% de los 2036 programas de ingeniería registrados por CACEI, y los 266462 alumnos inscritos en esos programas representan sólo el 32,6% de los 816627 de matrícula total. Ambos indicadores son indicio de que existen muchos programas de mala o dudosa calidad (en los 2036 programas no se incluyen aquellos con menos de 30 alumnos, los de universidades tecnológicas, los que no cumplen con los contenidos de una ingeniería como se definen en CACEI, como son Ingeniería Matemática e Ingeniería de Gestión Empresarial, ni los que se ofrecen incompletos en algunas sedes, por lo cual el porcentaje real de programas acreditados es mucho menor). Por tanto, es muy recomendable que se mejore ampliamente la cultura de la calidad educativa en las escuelas y se les motive a que sometan a evaluación de CACEI sus programas de enseñanza de ingeniería para que acrediten su calidad y pertinencia.En la atención a este reto, considero que ANFEI puede y debe tener una influencia determinante

PERFIL DESEABLE DE LOS INGENIEROS De acuerdo con lo establecido en múltiples documentos y eventos de la Academia de Ingeniería de México [1], ANFEI [5], Alianza para la Formación e Investigación para la Infraestructura de México (FiiDEM) [6], encuestas de la Facultad de Ingeniería de la UNAM [7], de España [8] y de la ASEE [11], la educación en Brasil [9], la Declaración de Lisboa por 30 países de Iberoamérica [10], ASCE [12], Academia Nacional de Ingeniería de EE.UU. [13], OCDE [14], CENEVAL [15] yColegio de Ingenieros Civiles de México [16], así como en mi opinión y con lo extraído de otras fuentes, se desprende que el perfil deseable de los ingenieros es:

2. La formación que reciben debe conjuntar la excelencia técnica con la capacidad de dirigir, influir, innovar e integrar, preparándolos para que consideren con éticalos aspectos sociales, económicos y ambientales que se requieren para lograr los enfoques óptimos en las funciones de planear, diseñar, construir, supervisar, operar y mantener la infraestructura, las industrias, las instalaciones y los sistemas de sus ámbitos profesionales.

3. La formación holística debe ser una característica de los ingenieros,con un perfil mentalmente flexible, teóricamente sólido, con liderazgo para participar o conducir grupos multidisciplinarios, y que puedan aplicar lo aprendido para atender los problemas de los mercados regionales y globalizados, con enfoque de sistemas y una perspectiva de desarrollo humano sostenible. 4. Deben ser innovadores e integradores de conocimientos y tecnologías. 5. Deben considerar la sustentabilidad en todos sus proyectos, incluyendo las facetas sociales, económicas, ambientales y físicas. 6. Deben identificar, cuantificar y manejar losriesgos e incertidumbres que ocasionan los fenómenos naturales, los accidentes, las cargas inusuales, los materiales y desechos peligrosos, los criterios y métodos de diseño, y otras amenazas, incluyendo las humanas, para lograr la debida seguridad en los proyectos y en las obras.

7. Deben ser líderes influyentes en las discusiones y decisiones que conforman las políticas públicas sobre las infraestructuras, las industrias y los servicios tecnológicos, así como para lograr la evolución positiva de la sociedad y la cultura. 8. Deben entendery desarrollar las etapas y fases del ciclo de vida de un producto (diseño, prototipos, pruebas, producción, canales de distribución, gestión de proveedores, etc.). 9. Deben aplicarel buen juicio personal y profesional en la eficaz toma de decisiones y gestión de riesgos. 10. Deben tener ambición por continuarsuformación a lo largo de toda la vida. 11. Deben adquirir conciencia deque los ingenieros se deben certificar periódicamente para que le demuestren a la sociedad que tienen las destrezas, experiencias y los conocimientos necesarios para ejercer la profesión con eficacia y buena calidad.

23 Suplemento Especial

1. Deben tener los conocimientoscie ntíficos,humanísticos ygerenciales, así comodestrezas, actitudes y valores necesarios para practicar la profesión eficazmenteen un ambiente que demanda alta calidad y productividad, los cuales por su gran amplitud y profundidad no se pueden cubrir en la licenciatura, por lo que deben complementarse con estudios de posgrado y de actualizacióncontinua, y con experiencia progresiva y supervisada en las empresas;es decir, la formación de los ingenieros tiene dos fases: la escolarizada y la del ejercicio profesional.

Suplemento Especial

Entre los conocimientos que deben tener están:

En la función de Construcción:

1. Ciencias básicas, como matemáticas, física y química, y ciencias de la ingeniería, biología, mecánica y materiales. 2. Tecnologías y métodos de planeación, diseño, construcción, supervisión, operación, mantenimiento y demolición de las estructuras, los sistemas y las instalaciones. 3. Probabilidad, estadística y toma de decisiones en condiciones de incertidumbre. 4. Políticas públicas, incluyendo los procesos políticos, leyes, reglamentos y mecanismos de financiamiento. 5. Ciencias sociales y humanidades, incluyendo economía, contabilidad e historia. 6. Administración de empresas, como cuestiones legales de la propiedad y del trabajo, toma de decisiones, análisis de sistemas, declaración de impuestos, balances y mercadotecnia. 7. Los conocimientos técnicos necesarios en cada especialidad son diferentes,y se obtienen no sólo en la licenciatura, sino consecutivamente en el posgrado, la educación continua y la práctica profesional. En términos generales se pueden agrupar, según el CENEVAL, en las funciones de planeación, diseño, construcción, operación y mantenimiento, de la siguiente manera:

Analizar la información disponible para ejecutar cada proyecto. Seleccionar procesos, métodos y estrategias de construcción y montaje del sistema con criterios de sustentabilidad. Desarrollar programas y presupuestos de las obras.Administrar cada obra (recursos, contratos, ejecución y terminación) de acuerdo con la normatividad vigente.Ejecutar y supervisar los procedimientos de construcción y montaje, el control de calidad, la seguridad de las obras y la formulación de las bitácoras.

En la función de Planeación: Identificar las necesidades sociales y de desarrollo particular, local, regional y nacional de las obras o sistemas requeridos, mediante el diagnóstico de la situación vigente. Analizar el marco legal relacionado con cada tipo de proyecto u obra.Analizar las políticas públicas asociadas a los proyectos por desarrollar. Evaluar la factibilidad técnica, social y económica de los proyectos, con base en criterios éticos y de sustentabilidad. Formular y documentar el plan de desarrollo específico para cada proyecto.

En la función de Diseño: Realizar los estudios necesarios para el diseño de la obra o sistema requerido. Conceptualizar el sistema a partir de los requerimientos. Seleccionar los modelos y métodos de análisis aplicables al diseño.Dimensionar los componentes del sistema de acuerdo con la normativa correspondiente. Elaborar planos constructivos y de montaje, descripciones de los procesos, memorias de cálculo y especificaciones (proyecto ejecutivo).

En la función de Operación: Analizar los procesos, materiales, equipos, maquinaria y métodos de operación de cada sistema para saber cuándo, cómo y dónde intervenir en la operación.Administrar los recursos humanos, materiales y financieros utilizados en la operación de los sistemas. Supervisar la operación de los sistemas y generar informes de desempeño.

En la función de Mantenimiento: Evaluar el estado del sistema construido. Desarrollarproyectos de mantenimiento preventivo y correctivo. Ejecutar los proyectos y administrar los contratos y recursos de mantenimiento preventivo y correctivo.

Entre las destrezas están: 1. Aplica herramientas básicas, como el análisis estadístico de datos, los modelos y sistemas de computadora, las especificaciones y normas de diseño, construcción, operación y mantenimiento, y los métodos de evaluación y administración de proyectos. 2. Aprende, entiende y domina las nuevas tecnologías y métodos para aumentar la calidad de su trabajo, así como la eficacia y eficiencia individual y organizativa. 3. Dirige las tareas, los proyectos y los programas para suministrar los entregables y productos esperados, satisfaciendo el presupuesto, el programa y demás requerimientos. 4. Lidera para desarrollar, articular y mejorar la infraestructura y los sistemas, y logra el consenso practicando la empatía, la inclusividad, la compasión, la persuasión, la paciencia y el pensamiento crítico.

PERFIL DESEABLE DE LAS ESCUELAS DE INGENIERÍA La estructuray la filosofía académicas que se requierenen las escuelas de ingeniería, para lograrcon buena calidad el perfil de los que egresen como ingenieros son, en términos muy generales:

Entre las actitudes y valores están: 1. Comportamiento ético, incluyendo la confidencialidad, los códigos de ética, la no corrupción, la honestidad y la integridad, así como el respeto a la salud pública, la seguridad en las obras y el bienestar social. 2. Compromiso, vocación de servicio y entusiasmo para establecer y lograr las metas personales y de la institución donde labora. 3. Curiosidad y ambición para el aprendizaje continuo de nuevos conocimientos, de nuevas tecnologías y de aplicaciones innovadoras. 4. Optimismo ante los desafíos y los reveses, con fidelidad a su visión profesional, a la perseverancia, la flexibilidad y el trabajo en equipo. 5. Respeto y tolerancia de los derechos, valores, puntos de vista, propiedad y susceptibilidad de otros. 6. Disciplina de acuerdo con las políticas de sus empleadores, con la seguridad,con las implicaciones sociales para los proyectos de ingeniería, y con el alto grado de interdependencia dentro de los equipos de proyecto, y entre éstos y sus clientes. 7. Creatividad, pensamiento crítico y capacidad emprendedora que conducen a la identificación de las posibilidades y oportunidades de desarrollo personal. 8. Capacidady enterezapara aprender de los errores y fracasos. En EE.UU. y Canadá se sugiere que el programa de estudiosde la licenciatura en ingeniería tenga alrededor del 30% de materias de ciencias básicas, 40% de ciencias de la ingeniería, 20% de aplicaciones y 10% de ciencias sociales y humanidades.El tiempo para lograrlo (normalmente de 4 a 5 años) debe ser congruente con la amplitud del programa de estudios de cada institución.

Deben promover mayor vinculacióncon el gobierno y con el sector productivo, para captar sus opiniones acerca del perfil con que se deben formar los ingenieros de cada especialidad, estimar sus necesidades cuantitativas, realizar proyectos de investigación, desarrollo e innovación con los profesores y alumnos, lograr estancias y prácticas profesionales en las obras y en las empresas de proyecto, y dialogar sobre el compromiso que deben tener los empleadores de ofrecer a los jóvenes recién egresados de licenciatura la capacitación práctica en el trabajo, con la asesoría y supervisión de ingenieros experimentados. Deben contar con TIC, infraestructura y equipamiento suficientes y actualizados en sus laboratorios. Deben aplicarmodelos de formación integral de ingenieros, e incluir asignaturas orientadas al proyecto, diseño, construcción, operación, mantenimiento. Deben utilizar métodos didácticos que garanticen que el proceso enseñanza-aprendizaje se centre más en los alumnos que en el profesor, que den a los estudiantes mayor motivación por aplicarse en el estudio de la carrera y no desertar, así como la capacidad de trabajar en equipos multidisciplinarios con creatividad, pensamiento crítico e innovador, que le proporcionen una experiencia práctica preliminar y que los prepare para el aprendizaje de por vida, entre muchas otras destrezas y actitudes, incluyendo las científicas y técnicas de la profesión. Entre estos métodos didácticos están el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectosrealesque son recomendados por la UNESCO. Asimismo,se debe aprovechar el servicio social para involucrar a los estudiantes en proyectos, así como utilizar intensivamente las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC),mediante eluso de Internet, para ofrecer a los estudiantes materiales didácticos de autoaprendizaje que ayuden a mejorar su rendimiento escolar y a reducir la deserción.

25 Suplemento Especial

5. Se comunica adecuada y convincentemente aprovechando sus conocimientos, los materiales audio-visuales, las TIC y los idiomas español e inglés. 6. Colabora en equipos intra, multi e inter disciplinarios, tanto presenciales como virtuales. 7. Diseña, realiza e interpreta experimentos en laboratorio y en campo.

Deben estaracreditadas por su alta calidad y pertinencia,paraser generadoras de recursos humanos de excelencia, y estar orientadas a atender nichos estratégicos nacionales y regionales.

Suplemento Especial

En la licenciatura deben ofreceruna formación de tipo “generalista” mediante enseñanza teórica y experimental, y no una excesiva especialización que limitaría la capacidad de desarrollo profesional de los egresados y de conseguir empleos interesantes; esto ayudará a que al insertarse en el mercado laboral estén aptos para el entrenamiento práctico y para adquirir nuevos conocimientos, destrezas e innovaciones tecnológicas. La especialización deberá darse en el proceso formativo posterior a la licenciatura, mediante estudios de posgrado, educación continua y práctica profesional. Deben dialogar y convencer alos empleadores para que éstos reconozcan que la formación práctica en actividades específicas de su ramo de trabajo debe ser asumida como su responsabilidad natural; por tanto, las empresas deben ofrecer programas de capacitación para el desarrollo de actividades especializadas, así como entrenamiento práctico supervisado por ingenieros expertos.

profesional de los profesores. Deben dedicar esfuerzos a una campaña nacional para mejorar la educación en las matemáticas y las ciencias en la educación básica e intermedia, así como dar a conocerla importancia de laslabores de la ingeniería,a los alumnos desde kínder hasta bachillerato. Debenrealizar investigación en métodos de enseñanza de la ingeniería, para mejorar su efectividad y la comunicación con los estudiantes, al entender cómo aprenden y apreciar los enfoques didácticos que los entusiasman. Deben establecer a nivel nacional unSistema de Transferencia y Acumulación de Créditos (STAC), cuyos criterios se centren en la carga de trabajo que se le exige al estudiante de ingeniería para alcanzar ciertos objetivos de aprendizaje y que sea la base para transferir y acumular créditos, de manera que facilite el reconocimiento de periodos de estudios en cada escuela del país y se revaliden fácilmente las asignaturas aprobadas. Para diseñar y establecer este sistema se pueden aprovechar las experiencias del Sistema Europeo de Transferencia y Acumulación de Créditos [17].

POSGRADO En la siguiente figura se muestra la evolución de 1997 a 2011 dela matrícula en los posgrados de ingeniería y tecnología, observándose que ésta ha ido creciendo de 14058 alumnos en 1997 a 24687 en el ciclo 2010-2011.

Deben establecer programas de movilidad para que los alumnos y profesores asistan a otras instituciones de educación e investigación, nacionales e internacionales, mediante convenios y redes de intercambio y colaboración académica. Deben mejorar el reclutamiento de los alumnos, potenciar la posibilidad de que no desertarány convencerlos de que la formación del ingeniero no se termina con los estudios de licenciatura, sino que debe continuar con estudios de posgrado y de actualización o profundización (parte escolarizada), y con la práctica profesional inicialmente supervisada y orientada de 4 a 5 años de duración (parte empresarial). Debenestablecer normas y procedimientos estrictos para seleccionar y evaluar a los profesores; entre ellas,por ejemplo, requerir cierta experiencia como ingeniero en ejercicio.Asimismo, deben crear programas educativos para lograr una mejoría didáctica y

En doctoradola matrícula pasó de 1004 a 3822 (15,5% del posgrado en ingeniería); es decir, creció 280,7% a un ritmo de 217 por año. En maestría pasó de 11897 a 18849 (76,35% del posgrado); es decir, creció 58,4%, a un ritmo de 632 por año. En especialidad pasó de 1157 a 2016 (8,16% del posgrado), concrecimiento de 74,2% a un ritmo de 78 por año. Como comparación, en EE.UU. se tenían en 2008 cerca de 92000 estudiantes de maestría en ingeniería y 60000 de doctorado; es decir, 15,7 veces más que en México en este último nivel, pero aclarando que el 43,5% eran extranjeros en maestría y el 52,5% en el doctorado procedentes principalmente de la India,

China y Corea del Sur. En Canadá en 2007 eran 11277 de maestría y 6810 de doctorado; es decir, 78% más que en México en este último nivel. En 2006 ingresaron a maestría en ingeniería alrededor de 6100 nuevos estudiantes, que comparado con los 60167 que egresaron de licenciatura equivale solamente al 10,1%; en ese año egresaron casi 5000 de maestría y entraron al doctorado alrededor de 600, es decir, sólo el 12% [3]; por lo tanto, es importante y urgente motivar e impulsar mucho más a los que egresan de un nivel para que ingresen al siguiente.

En la siguiente figura se presenta la distribución de los 1583 posgrados de calidad registrados en CONACYT en 2012, en la cual se observa que las ingenierías tienen la mayor cantidad con 348, que representa el 22% del total; de ellos 229 son de maestría, 103 de doctorado y 16 de especialidad.

Cabe señalar también que en 2000 se graduaron en México 130 doctores en ingeniería y tecnología, y 570 en 2012, que corresponden al 17,7% del total de graduados de doctor en ese año, y a 13 doctores en ingeniería graduados por millón de habitantes. Si bien en 12 años se cuadruplicó el número, éste sigue siendo muy pequeño en comparación con EE.UU., en donde en 2008 se graduaron 9 mil doctores y 40 mil maestros, y con Canadá en que en 2007 fueron 830 doctores y 3400 maestros. Por supuesto que el crecimiento deseable debe ir aparejado con disponibilidad de empleo atractivo y bien remunerado, tanto en los centros académicos como en las industrias.

En la siguiente figura se presenta la distribución de la matrícula por especialidades de los estudiantes en maestría de ingeniería en el ciclo 2010-2011; en ella se aprecia que ingeniería civil tiene la mayor cantidad con 2649 (14,05%), seguida por computación y sistemas con 1989 (10,55%) e industrial con 1988 (10,55%).

En el Sistema Nacional de Investigadores (SNI) también se han tenido importantes avances, aunque todavía insuficientes. En el área de ingeniería se tuvo un crecimiento continuo de 829 miembros en 1999 a 2909 en 2013, con lo cual pasó del 11,4% al 14,7% del total. De ellos, 733 son candidatos, 1559 nivel 1462 nivel 2 y solamente 125 de los 1701 que hay en total en el nivel 3; es decir sólo 7.3% (fuente: CIICYT, CONACYT).

27 Suplemento Especial

En la siguiente figura se presenta la distribución de la matrícula por especialidades en el doctorado de ingeniería en el ciclo 2010-2011; en ella se observa que las especialidades de civil con 476 y biotecnología con 443 eran las más numerosas, seguidas por mecánica y eléctrica con 313 y por computación con 308.

Suplemento Especial

EMPLEO En lo que al empleo se refiere, según datos extraídos de la base de datos de la Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo de la STPS e INEGI,en 2012 había 1411812 ingenieros en México, de los cuales 1245974 estaban en la población económicamente activa (PEA); de éstos, 1172639 tenían empleoy 73335 no; es decir, el 5,9% eran desempleados, que es 20% mayor que la tasa de desempleo nacional en ese año, de 4,9%[4].En Ingeniería civil, de los 158862 que estaban en el PEA, el desempleo fue del 5,45%. Tal vez buena parte de este gran problema se debe a que muchos ingenieros salen mal preparados de las escuelas que tienen programas de enseñanza no acreditados por su calidad y pertinencia, como fue ya señalado en este documento. También es importante destacar que la cantidad de ingenieros por cada mil habitantes ha sido creciente, pasando de 6,88 en 1999 a 10,84 en 2012; por referencia, en los países en desarrollo se tienen entre 4 y 7, y en los desarrollados, entre 8 y 15 (UNESCO, 2010). Por especialidades, industrial, computación y civil conformaron el 47% de la PEA de ingeniería; sumando a éstas a agronomía, electrónica, química, mecánica, electromecánica y eléctrica se completa el 90% de la PEA de ingeniería, la cual estaba integrada con 247506 industriales, 181188 en computación, 158862 civiles, 125522 en agronomía, 108360 en electrónica, 102782 en química, 89391 en mecánica, 67476 en electromecánica, 36965 en

eléctrica y 16034 en mecatrónica, por citar sólo las especialidades más numerosas. Por sectores, el que más ingenieros ocupó en 2012 fue el manufacturero con 23,2%, seguido por comercio con 14,5%, servicios profesionales, corporativos y financieros con 12,6%, servicios sociales 10,8% y construcción 10,6%. Es importante destacar que en 2005 había 903400 ingenieros laborando y que aumentóa 1172639 en 2012; es decir, creciósolamente 38462 por año en promedio. Si, como ya se señaló, se están titulando más de 66000ingenieroscada año, entonces se tendrá un grave problema de desocupación si no se acelera significativamente la creación de empleos bien remunerados para los nuevos ingenieros y posgraduados del futuro próximo, aunque hay que considerar que muchosde ellostienen capacidad o necesidad detrabajar en actividades afines o diferentes, o entran a estudiar posgrado, y que muchos de los ingenieros ya empleados se jubilan y dejan lugares vacantes. Por todo lo antes señalado, se insiste en que dos retos muy importantesque se tienen en México consisten enmejorar sustancialmente la calidad en todo el sistema educativo,en particular en ingeniería, y que cada año se cuente con empleos suficientes y bien remunerados para todos los ingenieros y posgraduados que egresen con buena preparación.Una opinión generalizada es que se necesita que una mayor cantidad de ellos se especialice con nivel de posgrado en actividades de proyecto y diseño de infraestructura y de sistemas.

REFERENCIAS

1. Rascón Chávez, Octavio A.,Morán Moguel,Carlos, y otros; “La educación en ingeniería en México y el mundo”, documento en “Estado del arte y prospectiva de la ingeniería en México y el mundo”, Academia de Ingeniería de México; http:// www.ai.org.mx/ai/index.php/9-uncategorised/486-estado-del-arte-anual (2012). 2.Consejo para la Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería, A.C. (CACEI). “La acreditación un reto para mejorar la calidad de la educación superior 1994-2012”. 3.Alcocer M. de C., Sergio,“La ingeniería, disciplina estratégica para el desarrollo nacional”. 4. Morán Moguel,Carlos y otros,“Panorama del empleo en la ingeniería”,documento en “Estado del arte y prospectiva de la ingeniería en México y el mundo”, Academia de Ingeniería de México (2012). 5. ANFEI, “ANFEI 2030. Planeación prospectiva y estratégica”(octubre, 2007). 6. FiiDEM, A.C.,“Memoria de la reunión de trabajo sobre “Nuevos modelos de formación y enseñanza de la ingeniería en México”, realizada con expertos de varias universidades en la Universidad de Yucatán (25 y 26 de agosto, 2011). 7. Facultad de Ingeniería, UNAM,“Encuesta para empleadores de ingenieros”. 8. FundaciónCYD, “La universidad y la empresa española”,Colección de documentos CYD,número 14 (2010); (www. fundacioncyd.org). 9. Instituto Euvaldo Lodi,“Innova ingeniería. Propuestas para la modernización de la educación en ingeniería en Brasil”, Brasilia (2006). 10. “Declaración de Lisboa”, Primer encuentro de las asociaciones profesionalesde ingenieros civiles de los países de lengua portuguesa y castellana, Lisboa, Portugal (2008). 11. American Society for Engineering Education (ASEE), “Attributes of a Global Engineer: Findings from a Work-in-Progress International Survey”(2010). 12. “The vision for Civil Engineering in 2025”, American Society of Civil Engineers (2007). 13. “The Engineer of 2020: Visions of Engineering in the New Century”, National Academy of Engineering, EUA (2009). 14. OECD,“A Tuning-AHELO Conceptual Framework of Expected Desired/Learning Outcomes in Engineering”,OECD Education Working Papers, No. 60 (2011). 15. CENEVAL, “Encuesta nacional para la validación social del perfil profesional del Examen General para el Egreso de la Licenciatura en Ingeniería Civil (EGEL-ICIVIL)”(agosto, 2010). 16. González Cuevas, Óscar, “Temas actuales de la agenda internacional de educación”. Capítulo del libro “Planeación estratégica de la infraestructura en México 2010-2035”, Colegio de Ingenieros Civiles de México (noviembre, 2009).

Empresas y Empresarios

Retos y oportunidades

ingeniería mexicana

para la

en la edificación México está decidido a ocupar un lugar preferente en el panorama internacional y apuesta fuertemente por el desarrollo de nuevas infraestructuras e interesantes proyectos urbanísticos, una situación muy atractiva para el ingeniero mexicano.

éxico quiere aprovechar al máximo su potencial de desarrollo entre las principales medidas tomadas para impulsarlo destacan la Reforma Energética, que permitirá duplicar la inversión extranjera directa y atraer 20,000 millones de dólares al año una vez que madure, el Programa Nacional de Infraestructura (PNI) 2014-2018, un programa de inversiones de 7.7 billones de pesos enfocado a impulsar el crecimiento económico y la generación de empleos mediante proyectos de creación y mejoras de infraestructura, y los nuevos desarrollos urbanísticos del país, planes que dotarán a México de algunos de los edificios más grandes y sustentables de Latinoamérica.

Edificaciones de record Entre los grandes proyectos urbanísticos destacan los nuevos rascacielos que cambiaran el paisaje urbano de México. Construcciones como la Torre Reforma, con 244 metros de altura en 57 niveles, constituyen proyectos de vanguardia tanto desde el punto de vista técnico como desde el ambiental. Esta edificación contará con una estructura resistente a grandes sismos, su planta será más estrecha que su cúspide para evitar ocupar todo el predio disponible y tendrá un diseño específico de los pisos que favorecerá el ahorro energético. Con ello se espera que la Torre Reforma cumpla la certificación internacional LEED como edificio sustentable, lo que la convertirá en el edificio certificado más grande de Latinoamérica. Por el momento es el rascacielos más alto en construcción de México y su finalización está prevista para el año 2015. Otra importante edificación será la Torre Insignia, un rascacielos que alcanzará los 330 metros de altura y que será considerado como “súper alto” por el Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano (CTBUH). Tendrá 77 niveles para uso mixto: los primeros niveles se destinarán para albergar unos 18 mil metros cuadrados de oficinas, los niveles intermedios contarán con 300 habitaciones de hotel, y los niveles superiores se utilizarán para alojar 180 departamentos. Contará con comercio, centro de convenciones, auditorio y salas para galas y congresos. Su construcción está prevista que se finalice en el año 2018. Para entonces se convertirá en el rascacielos más alto de México y el segundo más alto de Latinoamérica.

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La Torre KOI será otro importante rascacielos que se erigirá en la Zona Metropolitana de Monterrey. Alcanzará los 276 metros de altura en 67 niveles, y tendrá otros 9 niveles de estacionamiento. El área total del edificio será de aproximadamente 140,000 m² de espacio, que se destinará para oficinas, departamentos y un hotel. Contará con 20 elevadores de alta velocidad que se moverán a una velocidad de 6,3 metros por segundo.

Los retos del ingeniero Todas estas medidas suponen grandes retos para el ingeniero mexicano: es necesario desarrollar infraestructuras y equipamientos que sean eficaces, sustentables y seguros, todo ello a un costo óptimo. Por tanto es imprescindible que el profesional esté bien formado, con una adecuada especialización técnica que le permita hacer frente a estos desafíos y aprovechar las nuevas e interesantes oportunidades que se le presentan.

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Contará con acreditación LEED plata y al igual que la Torre Reforma, será un edificio inteligente. Su construcción requerirá una inversión aproximada de 2 mil millones de pesos.

Institución líder especializada en la formación de profesionales de las infraestructuras, la energía y la ingeniería desde 2001.

La Torre Mítikah, por su parte, se ubicará en la zona de Coyoacán. Será un edificio exclusivamente de oficinas que tendrá 60 niveles y una altura de más de 267 metros.

Ofrece Maestrías y Diplomados con especialización técnica para ingenieros y arquitectos, así como Programas Executive de formación para directivos. Todos ellos acreditados por las principales universidades nacionales e internacionales, tales como la Universidad Anáhuac, la UNAM, la Escuela de Organización Industrial (EOI), entre otras. Esto lo avalan los más de 56,000 profesionales de hasta 20 nacionalidades que se han matriculado en los programas formativos de alta especialización técnica de Structuralia.

La seguridad estructural de la torre está calculada para exceder los requerimientos de los Reglamentos de Construcciones de la Ciudad de México y California y de esta forma proporcionar al máximo de seguridad y confort a sus ocupantes. La Torre Mítikah también será sometida a la certificación internacional LEED como edificio sustentable, y se espera que para entonces se convierta en el nuevo edificio certificado más grande de Latinoamérica.

Otras actuaciones en infraestructura En los grandes planes de desarrollo para México también hay importantes proyectos de infraestructuras de transporte, logística y energía, motores fundamentales para el crecimiento económico. En materia de comunicación y transporte el Programa Nacional de Infraestructura 2014-2018 destina una inversión de 1.3 billones de pesos para 223 proyectos, como la construcción de nuevas autopistas, mantenimiento y ampliación de la red ferroviaria y la construcción de nuevas terminales y otras mejoras en los puertos marítimos. En el sector energético se impulsan proyectos de transporte y almacenamiento de energía e hidrocarburos, y de generación eléctrica para el aprovechamiento de combustibles eficientes de menor costo y con bajo impacto ambiental.

Structuralia forma parte de Kaplan, proveedor global líder de servicios educativos, que opera 70 universidades en el mundo, tiene más de 500 oficinas en 30 países diferentes, más de un millón de alumnos cada año y más de 31,000 empleados. La institución cuenta con un faculty formado por 530 profesores con amplia experiencia y referentes en cada una de sus disciplinas, que están liderando algunos de los mayores proyectos a nivel mundial y son autores de más de 400 cursos especializados.

31 Para más informes contactar con Structuralia México Tel.: +52 (55) 55 96 18 19 info@structuralia.mx. Soluciones Integrales para empresas

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Antes de que quede terminada la Torre Insignia, está agendada la construcción de otros dos grandes rascacielos, la Torre KOI y la Torre Mítikah, ambas para el año 2015.

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Comex inaugura su Centro de Innovación Tecnológica Industrial

“CITI”

• Con una inversión de más de 35 millones pesos, el CITI estará dedicado a la investigación, desarrollo y pruebas de desempeño para todos los recubrimientos, sistemas de construcción ligera y complementos de aplicación que produce Comex. • Este proyecto se logra con el apoyo del Fondo Sectorial de Innovación Tecnológica de la Secretaría de Economía y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

México, D.F. a 19 de septiembre de 2014. El día de hoy abrió sus puertas el Centro de Innovación Tecnológica Industrial de Comex, infraestructura creada en colaboración

con el Fondo Sectorial de Innovación Tecnológica de la Secretaría de Economía (FINNOVA) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) que estará dedica-

do al desarrollo, investigación y evaluación de los diversos productos de la compañía.

millones de pesos y que contaron con el apoyo del Fondo Sectorial de Innovación Tecnológica de la Secretaría de Economía y CONACYT.

Marcos Achar, CEO de Comex, en compañía de Alejandro Morones, vicepresidente de Investigación y desarrollo de la compañía; así como el maestro Carlos Román Zozaya, subdirector de Proyectos de alto impacto sectorial del CONACYT, fueron los encargados de inaugurar las instalaciones del CITI, en las que se invirtieron más de 35

El Centro de Innovación Tecnológica Industrial (CITI) es un espacio único en América Latina y forma parte de la infraestructura especializada de Comex dedicada a desarrollar productos y ponerlos a prueba para obtener los mejores resultados en la protección o embellecimiento de los pro-

yectos de sus clientes en los sectores de construcción, comercio y servicios, go¬bierno y manufactura. Marcos Achar comentó que “hoy es un día muy especial para nosotros, ya que al poner en marcha el CITI, refrendamos el compromiso del Grupo en el embellecimiento y protección de México, respaldados por un grupo de expertos y un portafolio superior de productos e infraestructura única y especializada”. Achar enfatizó que “estas instalaciones, también son muestra del compromiso de Comex y nuestra División Profesional de innovar y mejorar nuestros productos en beneficio de todos nuestros clientes” Por su parte, Alejandro Morones informó que el CITI está integrado por 11 cabinas especializadas y que “entre los principales servicios que ofrece-

remos están: las áreas de Desarrollo y Modificación de Productos, dedicada a evaluar prototipos; el área de Soporte Técnico, encargada de realizar demostraciones de desempeño y ventajas competitivas de nuestros productos; así como el área de Simulación de Procesos de Aplicación Industrial”, puntualizó. En este centro los clientes de Comex podrán evaluar el comportamiento de productos ante condiciones de corrosión, humedad, temperaturas extremas, climas diferenciados y otros factores que pueden simularse para procesos de manufactura en los que se requiere aplicación de recubrimientos líquidos o pintura en polvo. Específicamente en la sección del laboratorio que hoy se pone en marcha fueron invertidos casi 18 millones de pesos, de los cuales el Fondo Sectorial de Innovación Tecnológica de la Secretaría de Economía y CONACYT participaron con un monto de más de 4.5 millones de pesos. El diseño y construcción del horno de evaluación de productos intumescentes fue realizado por el Centro de Tecnología Avanzada (CIATEQ) del sistema de centros públicos de investigación tecnológica del CONACYT. La inauguración del CITI se suma a los diferentes esfuerzos que realiza de manera cotidiana el Grupo Comex para impulsar la innovación y estimular un mercado con productos de la más alta calidad en beneficio de sus clientes.

33 Para mayor información: Jesus De Viveros Santillan Gerente de relaciones publicas Mercadotecnia 55.4188.4804- Red 4804

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Acerca de Grupo Comex Grupo Comex es una compañía mexicana que se ha convertido en un consorcio internacional líder en la fabricación, comercialización y distribución de pinturas decorativas, texturas, impermeabilizantes, productos para el cuidado de la madera, recubrimientos industriales, paneles de yeso (Plaka) y accesorios (Éxito). Comex consolida su liderazgo empresarial con su tendencia constante en innovación, expansión en diferentes regiones y con importantes operaciones en Centroamérica y Asia. Este año, Comex celebra 62 años de vida y el haber convertido un pequeño negocio familiar en una corporación global con más de 15,000 soluciones que embellecen y protegen la vida.

Construcción

REFORZANDO EDIFICACIONES CON FIBRAS DE CARBON Luis Flores Tantaleán

Ingeniero Civil Gerente Administrativo de Constructora RF SA

uchas veces un diseño o una construcción deficiente, la corrosión del refuerzo, el cambio de uso de una edificación o un incremento en las cargas del diseño original, sumados a innumerables efectos ambientales crean la necesidad de pensar en reforzar una estructura. En el Perú, históricamente el reforzamiento se ha hecho de manera convencional, ya sea agrandando las secciones estructurales o colocando elementos metálicos que ayuden a tomar las cargas. Sin embargo, cada vez más se introduce en nuestro medio un sistema de reforzamiento estructural basado en nuevos materiales de alta tecnología que presenta innumerables ventajas frente a los métodos convencionales: la fibra de carbono, un polímero 10 veces más resistente a la tensión que el acero (35,500 kg/cm2 vs. 4,200 kg/cm2) y mucho más ligero.

¿QUE ES LA FIBRA DE CARBONO? Este polímero se obtiene de calentar sucesivamente a altas temperaturas (hasta 1500 °C) otro polímero llamado poliacrilonitrilo. Este proceso de recalentamiento da lugar a la formación de unas cintas perfectamente alineadas de casi carbono puro en su forma de grafito, por ello su nombre de fibras de carbono. Aunque su aplicación en nuestro medio es reciente, el uso de esta fibra no es una novedad en el mundo: hace más de 30 años se viene aplicando en la industria aeroespacial y manufacturera de productos de bajo peso, alta resistencia a la tensión y anti-corrosivos, presentando innumerables ventajas en el campo de la construcción.

De todos los sistemas de reforzamiento disponibles, en nuestro medio, el que más acogida a tenido por sus ventajas es el de láminas de fibras de carbono. Una o varias capas de láminas son colocadas alrededor o debajo de las secciones de concreto a reforzar, y junto a un sistema adhesivo epóxico especial, se logra una total adherencia a la antigua superficie de concreto: el resultado es una capa externa de reforzamiento que ayuda a soportar las cargas del elemento y previene deflexiones excesivas. A este comportamiento se suma su rápida aplicación y bajo costo, obteniendo un sistema único basado en materiales de alta resistencia, con una relación rigidez/ peso elevada y muy resistentes a ataques químicos. Estos sistemas FRP (por su nombre en inglés “fiber-reinforced polymer”) cada vez en el Perú son más usados por muchos factores: los sistemas FRP tienen un costo muy competitivo frente a los sistemas convencionales de refuerzo y un comportamiento estructural muy bueno. Aunque en el Perú son pocas las empresas especialistas en su diseño y aplicación, normado por el American Concrete Institute (ACI) y por los fabricantes de la fibra, este sistema ha terminado convenciendo a todos los componentes del círculo constructivo: los propietarios están conformes por la versatilidad que ofrece el sistema y su capacidad para modificar el uso de estructuras, los proyectistas aún siguen intrigados en las maravillosas propiedades de estos materiales y los contratistas están satisfechos con su rápida aplicación y adecuación a las estructuras.

COMO FUNCIONA EL SISTEMA FRP

LAS LÁMINAS DE FIBRA DE CARBONO

El sistema FRP funciona bien solo cuando se asegura una adecuada adherencia a la cara de concreto. Bajo condiciones ambientales severas, la superficie del concreto puede representar un contacto muy débil en el proceso de reforzamiento y hay que tener un especial cuidado en esto.

En el mercado peruano están disponibles la láminas de fibras de carbono de 0,50 m de espesor por

Prácticamente cualquier estructura puede reforzarse con fibras de carbono, como tanques o silos.

Dos factores importantes en el proceso de reforzamiento son la mano de obra especializada en su uso y aplicación y en control de calidad de la superficie a reparar. Otros factores también importantes son:

longitud variable, de acuerdo al requerimiento del diseño. Las fibras de carbono en la lámina vienen alineadas en una sola dirección, dirección en la que se provee la resistencia adicional. Por ejemplo, en el caso del refuerzo de una losa aligerada cuya resistencia se desea aumentar, se disponen tiras de fibras debajo de las viguetas, en el número de capas necesario. En una losa armada en dos sentidos, se pueden disponer franjas en ambas direcciones. Luego de la adecuada preparación de la superficie del concreto, mencionada en los párrafos anteriores, el proceso de aplicación de un sistema FRP se puede resumir en las siguientes etapas: Ya preparada la superficie de concreto,

Resistencia a la tensión de la superficie del concreto. • Uniformidad y espesor de la capa de adhesivo. • Resistencia y perfecta reacción química del sistema epóxico de adhesión. • Geometría del elemento a reforzar. • Condiciones ambientales en el momento de la aplicación. Antes de instalar el sistema FRP, se debe preparar la superficie a reforzar tratando grietas o imperfecciones y limpiando o sandblasteando las barras de refuerzo si estas presentan óxido. Es importante mencionar en esta parte que el sistema FRP no está diseñado para resistir grandes fuerzas expansivas generadas por la corrosión del refuerzo.

35 Construcción

EL SISTEMA DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL

Construcción

36 1. Se aplica una capa de imprimante epóxico usando un rodillo especial. Usualmente, este primer producto epóxico tiene una baja viscosidad permitiendo su penetración en el concreto. La función de esta primera capa es proveer a la superficie del concreto una adecuada adherencia. 2. Acto seguido, se aplica una masilla o pasta epóxica para rellenar cualquier defecto en la superficie que pueda quedar mayor de ¼” de profundidad (Cualquier grieta o hueco profundo debe ser rellenado con mortero durante la preparación de la superficie de concreto, no en esta etapa). 3. Luego, se cubre la superficie con un saturante epóxico para impregnar las fibras secas. Este saturante mantiene las fibras en su adecuada dirección y posición. El objetivo de esta capa de saturante es rápidamente empapar las fibras y mantenerlas en su ubicación mientras se inicia el proceso de curado del sistema de reforzamiento. Debido a su alta viscosidad, permite el fácil manejo de la fibra y su correcta aplicación. Este saturante también distribuye los esfuerzos en las fibras y ayuda a protegerlas de las condiciones ambientales y la abrasión. 4. Se cortan y preparan a medida las láminas de fibras de carbono de acuerdo al diseño del proyecto y se colocan en su lugar, permitiendo que comience a absorber el saturante. 5. Luego de un tiempo de espera determinado que permite que la lámina absorba la primera capa de saturante, se aplica una segunda capa de saturante para cubrirla. 6. Finalmente, se aplica una capa de acabado que cubre totalmente el sistema FRP, logrando una apariencia similar a un concreto común. Esta capa también protege a la fibra de los rayos ultravioletas, ataques químicos, abrasión, severas condiciones climáticas, etc. Es muy importante mencionar que la efectividad de este sistema depende de la pericia y experiencia que debe tener el técnico aplicador para lograr una adecuada adherencia concreto fibra, siempre bajo la supervisión de un ingeniero entrenado en este procedimiento. El manejo adecuado de los tiempos de espera entre una y otra capa, los espesores exactos de las capas, y la presión de aplicación son factores determinantes en la resistencia final del sistema, por lo que no se recomienda su aplicación en manos inexpertas. Ya conocemos la naturaleza de las fibras, los componentes de un sistema FRP y su aplicación. Veamos ahora su aplicación en edificaciones en el Perú:

APLICACIONES DE LOS SISTEMAS FRP Como hemos visto, los beneficios de este sistema de reforzamiento, y por ello su vasta aplicación en diversas construcciones, se puede resumir en:

• Peso muy ligero (mínima carga muerta adicional) • Alta durabilidad, anticorrosivo y bajo mantenimiento. • Rápida instalación, con el consiguiente ahorro de dinero y tiempo de espera. • Mínimo incremento de espesor en la geometría del elemento. • Muy flexible, adaptable a todas las formas de los elementos

Sus aplicaciones más usuales v vienen determinadas por: • Cambios en el uso o cargas en las edificaciones. • Defectos en el diseño o construcción. • Cambios en las normas de diseño. • Daños sísmicos. • Deflexiones excesivas, etc.

38 Construcción

APLICACIONES EN VIGAS Al aplicarse en vigas, el sistema FRP incrementa sensiblemente la capacidad de resistencia a la flexión y al cortante en estos elementos. La resistencia adicional es tal, que una viga agrietada por las cargas a las que ha sido sometida, reforzada de extremo a extremo posteriormente con este sistema, puede llegar a superar su capacidad de carga adicional. Al aplicar este sistema en la cara del fondo de la viga, en su longitud, incrementamos su resistencia a la flexión, controlando mejor su deflexión, mientras que si se aplica en las caras laterales, incrementamos su resistencia al cortante.

do un control de su deflexión. Otras estructuras que pueden ser reforzadas son tableros de puentes, losas de piso de concreto, losas de estacionamiento, losas industriales, etc.

Posibilidades de reforzamiento en un muro.

APLICACIONES EN COLUMNAS Una de sus aplicaciones más usuales consiste en incrementar la resistencia a la flexión y dotar de mayor confinamiento a las columnas. Este es un sistema de bajo costo en comparación a tener que agrandar la sección de las columnas, con la consiguiente pérdida de la apariencia arquitectónica original. Una vez reforzada y recubierta la columna, el cambio en la apariencia es nulo, pero muy significativo en resistencia.

Reforzamiento por cortante y flexión de viga estructural en Edificio Chocavento – San Isidro.

APLICACIONES EN MUROS DE CONCRETO O ALBAÑILERIA El uso de este sistema en muros de concreto o de albañilería ayuda a absorber las cargas de compresión o laterales (flexión) que se puedan presentar. Se puede usar en placas, muros de contención, paredes cilíndricas de los reservorios, cajas de ascensor, estructuras industriales sujetas a posibles presiones de explosiones, etc.

Como hemos podido observar, las aplicaciones de este sistema son tantas como las necesidades de reforzamiento de una estructura. Y en el campo del reforzamiento estructural, en un País altamente sísmico como el nuestro y con muchas edificaciones que han sido construidas por mano de obra sin experiencia, con escasa dirección técnica y sin respeto alguno de normas o reglamentos, como profesionales debemos estar atentos al uso de estas nuevas tecnologías que nos simplifican la vida con una buena relación costobeneficio en comparación a los métodos tradicionales.

Preparación previa de la superficie en una losa aligerada. Reforzamiento de losa de sótano en el Local de Telefónica del Perú en Surquillo.

Preciso instante de colocación de la fibra sobre el saturante, en una columna. Local de Plaza Vea Higuereta – Surco.

APLICACIONES EN LOSAS Al aplicar este sistema de reforzamiento en losas aligeradas o macizas armadas en una o dos direcciones, las cargas de servicio pueden ser sustancialmente incrementadas, mantenien-

Colocación de la segunda mano de saturante sobre la fibra de carbono.

Construcción de puentes de acero:

mitos y realidades Dr. Edgar Tapia Hernández

Comité Técnico del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, A.C. (IMCA) Profesor – Investigador. Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco. etapiah@azc.uam.mx

Dr. Tiziano Perea Olvera

Comité Técnico del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, A.C. (IMCA) Profesor – Investigador. Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco. tperea@azc.uam.mx

El propósito de la publicación es disipar algunos mitos o conceptos erróneos alrededor del uso del acero en la construcción de puentes. Estos mitos, a menudo, surgen de experiencias pasadas que generalmente no consideran los cambios en la tecnología, la mejora de los materiales y productos, o la actualización en los criterios de diseño y las prácticas de la construcción actual. El apego de estos mitos puede limitar la competitividad de las soluciones que el acero puede proporcionar, conducen a un equivocado uso de los productos de acero, o impide al diseñador y los propietarios tomar ventaja de las opciones disponibles en puentes. Este artículo no pretende mostrar un estudio exhaustivo sobre los aspectos técnicos de diseño de puentes de acero, sino más bien ayudar a los diseñadores y propietarios para obtener el máximo beneficio del acero en la búsqueda de soluciones viables.

39 Especialidades

ste artículo es un resumen del libro “Construcción de puentes de acero: mitos y realidades” que está próximo a ser publicado por el Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, A.C. (IMCA), y que constituye una versión actualizada y mejorada de la publicación original desarrollada por Johnson (2007) y editada por el Instituto Estadounidense del Hiero y el Acero (American Iron and Steel Institute, AISI). La primera edición del documento original centraba su atención principalmente en los puentes construidos con vigas armadas de acero. Una segundo edición (Johnson 2007) se extendió para incluir puentes de acero prefabricados y modulares que usan vigas de acero laminadas, así como tubos y placas de acero corrugadas como materiales viables para la construcción de puentes y los resultados de investigaciones recientes sobre el análisis y diseño de puentes de acero.

Especialidades

Figura 1. Puente prefabricado en el Bosque Nacional de Santa Fe en Estados Unidos

Uno de los más grandes mitos que existen alrededor de los puentes se centra en la creencia que, a diferencia de las estructuras de acero, las estructuras de concreto duran para siempre sin necesidad de mantenimiento. De hecho, se tiene la creencia que una vez que se han construido, los puentes de concreto armado o presforzado duran para siempre, mientras que los puentes de acero se corroen lentamente; la percepción es que el concreto es un material inerte que es menos vulnerable al medio ambiente que el acero estructural. Sin embargo, en realidad, el concreto se ve afectado por los mismos factores de deterioro ambiental que el acero, así que lo que generalmente se denomina deterioro de un puente de acero también está asociado a sus componentes de concreto (e.g., cubierta y subestructura). El deterioro del concreto es un tema que ha sido ampliamente investigado, pero no tan ampliamente discutido. Por ejemplo, Kogler (2007) señala que las demandas asociadas con el paso del tiempo, la carga del tráfico y el aumento del uso de sales en carreteras como método para descongelar han provocado que la durabilidad de los puentes se vea afectada. Por esta razón, la corrosión de los cables de acero es un factor importante que ha provocado que se incremente el número de puentes clasificados como deficientes por el Sistema de Información de Administración de Puentes de los Estados Unidos (FHWA Bridge Management Information System).

Asimismo, el Instituto Americano del Concreto (American Concrete Institute, ACI) reconoce que las estructuras de concreto están sujetas al deterioro. De hecho, se recomienda sellar la superficie de concreto para reducir la permeabilidad, ya que esto se considera el factor más importante que afecta los índices de deterioro de una varilla de refuerzo por la corrosión, la carbonatación, la reacción álcali-sílice o ciclo de congelación y descongelación, los cuales también pueden ocurrir simultáneamente. Cuando este tipo de deterioro interno en las barras de acero refuerzo o presfuerzo se presenta es muy grave, ya que la reparación o el remplazo del puente son soluciones muy costosas. Estos defectos ocultos en un puente de concreto pueden ser extraordinariamente difíciles de detectar, y pueden llevar a un colapso catastrófico como el que sucedió en un puente en Quebec, Canadá en el 2006. Este puente, construido en 1970, colapsó debido a la falta o pérdida del refuerzo en los extremos de la viga, lo que es virtualmente imposible de detectar una vez que el puente ya está construido. En contraste, el deterioro de las estructuras de acero es más visible. De hecho algunos signos de la corrosión podrían dar la impresión de que el acero es más propenso al mantenimiento; sin embargo, el acero es fácilmente reparable en casi cualquier etapa de la corrosión y con los años se ha demostrado su tolerancia notable a la falta de mantenimiento.

Especialidades

Figura 2. Colocación de puente prefabricado

Otro mito sin fundamento, es la falsa idea de que los puentes de concreto tienen una vida útil mucho mayor que la correspondiente a los puentes de acero; sin embargo, no existe evidencia estadística suficiente hasta hoy que apoye esta premisa. En relación a la vida útil de los puentes de concreto, en comparación a la correspondiente de los puentes de acero, se han realizado varios intentos para demostrar que las estructuras de concreto duran más que el acero. Un ejemplo que descarta esta premisa, es el caso del primer gran puente de concreto pretensado en Estados Unidos, el puente Walnut Lane en Filadelfia, el cual fue reemplazado después de una vida útil de tan solo 40 años. Por supuesto, existen ejemplos de puentes de acero muy deteriorados por el insuficiente mantenimiento que también han sido remplazados, aunque también existen muchos puentes de acero con más de 100 años de vida útil que siguen siendo utilizados en la actualidad. Tal vez la imagen más evidente se presenta en un exhaustivo estudio realizado por Veshofsky et al. (1993), donde se analizaron las tasas de deterioro de aproximadamente 577 mil puentes que, en ese momento, estaban incluidos en el inventario de la Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos (FHWA por sus siglas en inglés). Sus conclusiones fueron que: (a) la edad del puente es el principal factor determinante del deterioro. (b) el segundo determinante en importancia del deterioro del puente es la intensidad media de tráfico. (c) el tipo de material utilizado en la superestructura no es un indicador de la esperanza de vida de un puente.

Un mito adicional es el relacionado con el uso del acero intemperizable o patinable, el cual se cree que sólo funciona en condiciones climáticas ideales. Sin embargo, cuando se usa correctamente, el acero intemperizable es el material más rentable para puentes si se consideran los costos iniciales y los costos a largo plazo. A través de los años, se han presentado algunos problemas aislados debido a la falta de conocimiento en el uso del material y/o el uso indebido. El hecho es que el acero intemperizable es aceptable ya en muchos países. Sin embargo, debido a ciertos problemas aislados, se hizo evidente la necesidad de normas para aprovechar eficientemente los beneficios económicos. Un ejemplo de estas normas son las expedidas por la Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos (FMWA), la cual establece criterios sobre condiciones ambientales y del sitio, ubicación, diseño adecuado del drenaje y mantenimiento para mejorar la vida útil y el comportamiento de los puentes de acero. Existen al menos otros veinte mitos y realidades relacionados con diferentes aspectos económicos, constructivos, de desempeño funcional y estructural, los cuales se pueden discutir y demostrar que la aplicación del acero estructural en puentes de cualquier claro pueden ofrecer diversas ventajas competitivas respecto a las que se obtienen en la aplicación de puentes de solamente concreto. Por mencionar algunos: polémicas sobre pinturas y recubrimientos en puentes de acero; la durabilidad de los puentes prefabricados en módulos (figura 1) a diferencia de los puentes de panel; soluciones disponibles para puentes prefabricados

Figura 3. Puente con múltiples claros

en módulos; discusiones sobre el control de calidad y el costo de puentes armados en taller y en campo (figura 2); vida útil y ventajas de los puentes con tubos de acero corrugado y las placas de acero (figura 3); realidades sobre los costos de galvanizado a largo plazo; comportamiento de los puentes de acero en zonas de riesgo sísmico; herramientas interactivas modernas para el prediseño de puentes de acero, entre muchos otros. Mayores detalles sobre el debate de diversos mitos y realidades sobre los puentes de acero se pueden consultar en la publicación “Construcción de puentes de acero: mitos y realidades” (Tapia 2014). Se recomienda al lector interesado comunicarse con el Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) para obtener mayor información sobre esta publicación.

REFERENCIAS: AASHTO / NSBA (2003), Steel Bridge Collaboration Document G 12.1 – 2003, “Guidelines for Design for Constructibility”. USA. FHWA (1989), “Uncoated Weathering Steel in Structures”, FHWA Technical Advisory T5140.22. October. USA. Kogler, B. (2007), “Concrete Bridges: Heading Off the Impending Durability Burden”, Journal of Protective Linings and Coatings, April. USA. Tapia, E. (2014), “Construcción de puentes de acero: mitos y realidades”. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). México, D.F. MÉXICO. En proceso de impresión. Veshofsky, D. Beidleman, C.R. (1992), “Comparative Analysis of Bridge Deterioration Rates”, ATLSS Program-NSF Engineering Research, Lehigh University. USA. Johnson, A.B. (2007), “Steel Bridge Construction: Myths and Realities (D432-07)”. American Iron and Steel Institute (AISI). USA.

Libros

Manual de Construcción en Acero 5ª. Edición Instituto Mexicano de la Construcción en Acero

Miembros del Comité Técnico: Ing. Fernando Frías Beltrán 1 (Presidente del Comité) Dr. Tiziano Perea Olvera 2 (Vicepresidente del Comité) Ing. Octavio Álvarez Valadez

Ing. Carlos Cincúnegui Vergara Ing. Roberto Nielsen Anaya Dr. Telmo Andrés Sánchez

Ing. Alejandro Soto Sobenís

Dr. Edgar Tapia Hernández

Manual de Construcción en Acero del IMCA (2014)

sta publicación es la 5ª. edición del Manual de Construcción en Acero del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), el cual remplaza a sus cuatro ediciones anteriores. Como se ilustra en la figura 1, la presente 5ª. edición ha sido totalmente actualizada conforme a los avances en el análisis, diseño y construcción de las estructuras de acero. No obstante, como en las ediciones anteriores, su elaboración se ha basado en la información más reciente disponible sobre la materia, y en las prácticas y tecnologías prevalecientes en nuestro país. El presente manual busca cumplir el objetivo de ser una obra completa de consulta y ayuda para diseñar estructuras de acero, indispensable para los profesionales y estudiantes dedicados a esta especialidad. El contenido del Manual IMCA (2014) se ilustra en la figura 2 y se resume en las siguientes secciones.

Figura 1

Figura 2

Parte I – Tablas del Manual IMCA

Parte II – Especificación para el Diseño de Estructuras de Acero

• Designación IMCA de perfiles de acero estructural • Propiedades mecánicas y disponibilidad de perfiles de acero estructural • Varilla corrugada para refuerzo de concreto • Peso promedio de placas y láminas antiderrapantes realzadas • Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero • Ángulo de lados iguales (LI) • Ángulo de lados iguales milimétricos (LM) • Ángulo de lados desiguales (LD) • Perfil C estándar (CE) • Perfil I estándar (IE) • Perfil I rectangular (IR) • Perfil T rectangular (TR) • Perfil I soldado (IS) • Perfil cruciforme armado de dos IR (IC) • Redondo sólido liso (OS) • Perfil tubular estructural (PTE) circular (OC) • Perfil tubular estructural (PTE) cuadrado y rectangular (OR) • Perfil C formado en frío (CF) • Perfil Z formado en frío (ZF) Como se aprecia en el contenido de esta parte I, el nuevo Manual presenta varios cambios en los que resaltan: revisión y actualización de todas las secciones, inclusión de nuevas secciones laminadas (e.g., LM) y armadas (e.g., IC), optimización de secciones armadas para permitir su fabricación (e.g., IC) y minimizar el desperdicio (e.g., IS). La figura 3 ilustra el formato de las tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles laminados y armados en el Manual IMCA (2014)

Contenido • Símbolos y glosario • Capítulo A. Disposiciones generales • Capítulo B. Requisitos de diseño • Capítulo C. Diseño por estabilidad • Capítulo D. Diseño de miembros en tensión • Capítulo E. Diseño de miembros en compresión • Capítulo F. Diseño de miembros en flexión • Capítulo G. Diseño de miembros en cortante • Capítulo H. Diseño de miembros en torsión y fuerzas combinadas • Capítulo I. Diseño de miembros compuestos • Capítulo J. Diseño de conexiones • Capítulo K. Diseño de conexiones en miembros tubulares • Capítulo L. Diseño por estados límite de servicio • Capítulo M. Fabricación y montaje • Apéndice 1. Diseño por análisis inelástico • Apéndice 2. Diseño por cargas de encharcamiento • Apéndice 3. Diseño por fatiga • Apéndice 4. Diseño estructural para condiciones de incendio • Apéndice 5. Evaluación de estructuras existentes • Apéndice 6. Arriostramiento estable para columnas y vigas • Apéndice 7. Métodos alternativos de diseño por estabilidad • Apéndice 8. Análisis aproximados de segundo orden Cabe resaltar que esta parte II, sobre la “especificación para el diseño de estructuras de acero” del IMCA (2014), es una versión adaptada de la especificación ANSI/AISC 360-10 que se elaboró con la autorización del Instituto

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Figura 3. Formato de las tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles laminados y armados en el Manual IMCA (2014)

Figura 4

Figura 5

Americano de la Construcción en Acero (AISC). Sin embargo, esta especificación hizo varios ajustes para que fuese compatible con la normatividad y la práctica para el diseño y fabricación de estructuras de acero en México, entre los que se encuentran: (1) Adopción de las unidades del sistema métrico y del sistema internacional. (2) Inclusión de notas aclaratorias en las que se enfatizan diferentes aspectos relacionados con la práctica en México respecto al diseño y a la fabricación de estructuras de acero (e.g., uso de la designación IMCA de perfiles, uso de perfiles armados y doblados en frío, entre otros). (3) Adopción de la normatividad que es aplicable a México como se resume en la figura 4, en contraste a la especificación del AISC que da referencia a la normatividad en los Estados Unidos (ACI, ASCE-7, otras). Por ejemplo, la Especificación IMCA: (a) en el Capítulo A -sobre disposiciones generales- hace referencia a las normas mexicanas NMX disponibles, y solo utilizando normas internacionales equivalentes en ausencia de normas mexicanas; (b) en el Capítulo I -sobre construcción compuesta- hace referencia a la norma local de concreto, y en ausencia la NTC de Concreto del D.F. para determinar algunos parámetros del concreto; (c) en el Capítulo B -sobre requisitos de diseño- indica que la resistencia requerida por las cargas y sus combinaciones se debe determinar, como se ilustra en la figura 5, con la norma local de acciones, y en ausencia el Manual de Obras Civiles de CFE para determinar las acciones por sismo y viento, y la NTC de Criterios y Acciones del D.F. para determinar las cargas gravitacionales y las combinaciones de carga. Por tanto, como se ilustra en la figura 5, el objetivo de la especificación IMCA es ayudar al diseñador estructural en la determinación de la resistencia disponible de miembros, componentes y sistemas de acero estructural.

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Parte III – Código de Prácticas Generales para la Construcción de Estructuras de Acero Contenido • Sección 1. Disposiciones generales • Sección 2. Clasificación de materiales • Sección 3. Especificaciones y planos de diseño • Sección 4. Planos de fabricación y planos de montaje • Sección 5. Materiales • Sección 6. Fabricación en taller y entrega • Sección 7. Montaje • Sección 8. Control de calidad • Sección 9. Contratos • Sección 10. Acero estructural aparente • Apéndice A. Modelos digitales para la construcción Cabe resaltar que esta parte III, sobre el “código de prácticas generales” del IMCA (2014), es una versión adaptada del código de prácticas AISC 303-10 que se elaboró con la autorización del Instituto Americano de la Construcción en Acero (AISC). Sin embargo, este documento igualmente tiene varios ajustes para que fuese compatible con la práctica para la contratación, la fabricación y el montaje de estructuras de acero en México.

Comentarios finales El Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), a través de su Comité Técnico, ha hecho un esfuerzo por ofrecer a la práctica profesional en México una edición actualizada del Manual en Construcción en Acero, el cual incluye información técnica de perfiles de acero estructural disponibles u utilizados en el país, una especificación para el diseño estructural armonizada con la normatividad en México, y un código de prácticas para la fabricación y montaje de estructuras de acero compatibles con la práctica local.

Dedicatoria El Comité Técnico y los Socios del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) dedican la 5ª edición del Manual de Construcción en Acero del IMCA (2014) a la memoria del Ing. Guillermo Salazar Polanco (q.e.p.d.), quien fue pionero en la enseñanza, el diseño y la construcción de las estructuras de acero en México y socio honorario del IMCA.

Referencias IMCA (2014). Manual de Construcción en Acero. 5a. Edición. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). Editorial Limusa. pp. 552. ISBN: 9786070506871. Julio 2014. México. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). http://www.imca.org.mx. Fabricante de estructuras de acero. Fabrestructuras S.A. de C.V. (FFESA). Profesor-Investigador. Departamento de Materiales. Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco (UAM-A). 3 Comisionado de promoción del acero y desarrollo de mercados. Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO). 4 Consultor para el diseño de estructuras de acero. Centro Virtual de Estructuras de Acero. 5 Fabricante de estructuras de acero. Nielsen, Ingeniería y Construcción, S.A. de C.V. 6 Profesor- Investigador. Colegio de Ciencias e Ingeniería. Universidad San Francisco de Quito. 7 Asesor para el aseguramiento de la calidad en estructuras, tuberías y tanques de Acero. SP 2000 S.A de C.V. 8 Profesor-Investigador. Departamento de Materiales. Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco (UAM-A). 1 2