Ingeniería optimizada para grandes alturas, instrumentación y monitoreo destacaron en el 11º Seminario de Proyectos AICE

15 Ago 2023 Ingeniería optimizada para grandes alturas, instrumentación y monitoreo destacaron en el 11º Seminario de Proyectos AICE

Entre nueve trabajos presentados en las categorías inmobiliaria, industrial y académica, los ganadores del 11º Seminario de Proyectos AICE destacaron por su nivel de innovación, tecnología y una mirada que introduce la instrumentación como parte importante de la disciplina estructural.

Con la presentación de nueve proyectos de ingeniería estructural, se llevó a cabo el 11º Seminario de Proyectos de AICE, con un claro énfasis en los desafíos actuales de la profesión. De esta manera, temas como la operatividad del edificio MUT, truck shop de hormigón prefabricado, capacidad sísmica de muros de hormigón armado dañados y rehabilitados; soporte de correa transportadora telescopante; el diseño del edificio VM20 de la Universidad de Chile, predicción del soporte de pilotes; torre Suzhov: arquitectura e ingeniería optimizada para grandes alturas, monitoreo de infraestructura crítica y sistema de monitoreo para diagnóstico y pronóstico de daño estructural en turbinas eólicas, mostraron las tendencias actuales en la ingeniería estructural.

Francisca Pedrasa, presidenta de AICE, dio la bienvenida, comentando que “este año 2023 se cumplen 25 años de la creación de nuestra asociación, la que nació en el marco de la búsqueda incansable de nuestros socios fundadores de asegurar la calidad de la ingeniería y los proyectos. En este contexto, es de suma importancia continuar con instancias como esta, donde se nos convoque a lo más profundo de nuestro quehacer profesional: los proyectos, la innovación y calidad en la ingeniería civil estructural. Y el aumento de la camaradería de nuestro gremio”.

Por ello, la presidenta de AICE invitó a los asistentes a “seguir creciendo juntos a través de su participación activa en la asociación y sumarse a las actividades que como AICE realizamos a lo largo del año y el trabajo que desarrollan nuestros socios en cada comité”.

A su juicio, como ingenieros civiles estructurales, “una rama tan específica y rica en capacidades profesionales, el desarrollar innovación y soluciones creativas es parte de lo que muchas veces asumimos como común; sin embargo, no lo es. Y compartir estos desarrollos y las grandes ideas o avances de nuestro rubro nos enriquece como personas y como profesionales”. 

Para Rubén Boroschek, exdirector de AICE y académico de la U. de Chile, “ha sido impresionante ver cómo la actividad de ingenieros civiles estructurales chilenos no solo ya está en Chile, sino que fuera del país, con proyectos de gran tamaño y gran complejidad. Estoy muy contento de que la instrumentación tenga un espacio ya en nuestra actividad profesional, de tal manera de garantizar que lo que estamos construyendo y lo que se está manteniendo esté de acuerdo a nuestros modelos y preceptos y supuestos, así que ha sido súper enriquecedor”.

Este año el jurado estuvo compuesto por:

• Mauricio Salinas, presidente del Instituto de la Construcción.
• Mario Lafontaine, director de Achisina.
• Pablo Altikes, director de la Asociación de Oficinas de Arquitectos (AOA).
• Silvana Frontier, presidenta Consejo de Especialidad Ingeniería Civil del Colegio de Ingenieros.
• Néstor Sepúlveda, ganador año 2022 en la categoría industrial.
• José Luis Almazán, ganador año 2022 en la categoría académica.
• Jorge Tobar, ganador año 2022 en la categoría inmobiliaria.

“Creo que este año la calidad de los proyectos fue muy buena. Se vio una tendencia en la premiación a proyectos orientados a instrumentación, lo cual marca cuál será la dirección de los grandes desafíos que se vienen en la ingeniería en un futuro cercano”, señaló Mario Lafontaine, director de Achisina.

Expositores 2023 

Ganadores 2023

Categoría Inmobiliaria: reducir cargas de viento

El proyecto Torre Suzhov: Arquitectura e Ingeniería optimizada para grandes alturas, presentado por Ricardo Henoch, asociado de SOM (Skidmore, Owings, and Merrill), fue el ganador de esta categoría.

La relevancia de este trabajo radica en el diseño de torres de gran altura y alta esbeltez conectadas por “puentes” diagonalizados para reducir las cargas de viento.

Este complejo de uso mixto de 460 metros de altura está ubicado en el corazón del nuevo distrito central de negocios en Suzhou, China. Sus tres torres interconectadas integran apartamentos, oficinas y comercios en una comunidad de uso mixto. La torre se convertirá en un nuevo hito en Suzhou, una expresión moderna de los valores perdurables y la calidad de vida de la ciudad.

La torre está diseñada para crear un sentido íntimo de comunidad, con áreas de piso pequeñas y solo unas pocas residencias por piso. Los tres volúmenes verticales del edificio están conectados por puentes aéreos, en los pisos 17, 49 y 77. Diseñados como centros sociales multifuncionales, los puentes aéreos contienen servicios enfocados en el bienestar y la vida familiar: áreas de juego y estudio, servicios de acondicionamiento físico y terrazas al aire libre. Con vistas panorámicas hacia los lagos circundantes y las áreas históricas de la ciudad, los puentes brindan un entorno inspirador para que los residentes interactúen. La ubicación de estos puentes fue estudiada de manera de maximizar el comportamiento unitario de las 3 torres-pétalo y permiten que la gran mayoría del espacio entre las tres torres se mantenga abierta, reduciendo las cargas de viento.

La corona transparente de la torre contiene espacios de reunión adicionales debajo de un techo en forma de pétalo. La apertura del piso de vidrio transparente está inspirada en las puertas de la luna de los jardines tradicionales de Suzhou.

Ricardo Henoch agradeció al jurado por el premio recibido y se mostró “encantado de compartir cómo el diseño colaborativo entre ingeniería y arquitectura genera nuevas tipologías. Agradecido también de que AICE continúe la opción de seminarios híbridos, ya que permite compartir proyectos y experiencias en regiones, así como también fuera de Chile”.

Categoría Industrial: monitoreo de activos

El proyecto Monitoreo de Infraestructura Crítica, presentado por Rodrigo Ortiz, gerente general de RHENÜ SpA, fue el triunfador en esta categoría. Su relevancia radica en cómo las herramientas tecnológicas permiten tener en una pantalla a kilómetros de distancia la integridad de un activo.

La presentación estuvo concentrada en algunos de los casos que hemos visibilizado a través del monitoreo y, en particular, en su utilidad en fenómenos meteorológicos, como el temporal ocurrido entre el 21 y el 25 de junio pasado.

Los casos presentados fueron: 

1. Determinación de la estrategia de reparación de un puente de alimentación de un stockpile de la gran minería, por medio de los resultados medidos en terreno. En este proyecto el monitoreo permitió determinar los puntos de mayor vulnerabilidad, de manera de pensar el proyecto de reparación desde esa perspectiva. En este caso en particular, con la medición de las vibraciones en los marcos del puente se determinaron las zonas más afectadas (ver Figura 1) y, en base a esta información, se determinó el proyecto de reparación.

1. Monitoreo estructural de un puente en consideración con las variables meteorológicas pronosticadas. En este caso, en adición a las variables monitoreadas en el mismo puente, como aceleraciones, deformaciones e inclinaciones, se ha trazado una estrategia que por medio del modelamiento de la cuenca y el pronóstico meteorológico, estima el riesgo potencial de alguna falla producto de socavación. La relevancia de este proyecto radica en analizar de la mano con las variables estructurales las variables hidráulicas del cauce que, por lo general, tienden a afectar el puente con períodos de diseño inferiores a los eventos sísmicos.

Rodrigo Ortiz agradeció a la Asociación por el galardón y se mostró motivado a seguir participando en estas actividades, dado que hace poco se hizo socio. “Espero profundizar más la relación con la AICE en el tiempo”, dijo.

Categoría Académica: monitoreo avanzado

Con el proyecto Sistema de Monitoreo para Diagnóstico y Pronóstico de Daño Estructural en Turbinas Eólicas, Felipe Bravo, estudiante de postgrado de la Universidad de Los Andes, fue el vencedor de la categoría.

La relevancia de este proyecto radica en mostrar el avance en el monitoreo basado en vibraciones para la caracterización dinámica y estado de salud de estructuras.

El monitoreo está en pleno desarrollo y su implementación ha mostrado gran potencial para el mantenimiento de estructuras. Este proyecto propone avances importantes en monitoreo estructural bajo variables medioambientales y operacionales con aplicación a aerogeneradores, industria en crecimiento y que requiere de herramientas robustas para determinar el estado de salud de los aerogeneradores, de manera de apoyar las tareas de mantenimiento. Se desarrolla un sistema de monitoreo autónomo para el diagnóstico/pronóstico de daño estructural en turbinas eólicas en operación, incorporando los efectos de variables ambientales y operacionales. El sistema propuesto incluye el desarrollo de: (1) sistema de instrumentación y adquisición de datos de bajo costo, (2) módulo de caracterización dinámica basado en análisis modal operacional, (3) módulo con algoritmos de diagnóstico/pronóstico de daño. 

El sistema fue validado a través de ensayos experimentales (aspas y mini-aerogenerador) y posteriormente implementado en dos aerogeneradores de baja capacidad (5kW) instalados en el campus de la Universidad de los Andes y en el parque eólico de Alto Baguales, Coyhaique. Mediante el uso de un microcontrolador, sensores de aceleración y temperatura, se desarrolló un sistema de adquisición de vibraciones que transmite mediciones de aceleración. Los datos adquiridos son utilizados para el monitoreo en tiempo continuo de las propiedades modales de las aspas mediante un método input-output de caracterización dinámica que identifica las propiedades modales, información que luego es utilizada para realizar el diagnóstico y pronóstico de daño mediante algoritmos de inferencia Bayesiana. 

El proyecto representa un importante esfuerzo interdisciplinario, involucrando temáticas asociadas a electrónica, dinámica experimental y vibraciones, y metodologías probabilísticas que permiten extraer información para la toma de decisiones respecto al estado de salud de los aerogeneradores y por ende a las estrategias de mantenimiento.

Felipe Bravo agradeció el premio y “la oportunidad para presentar mi proyecto y dar a conocer un trabajo que esperemos dé frutos”.