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Este miércoles presentan el primer Túnel de Viento creado por la UNI

Nota sacada de El Comercio
Lima (Andina).- La Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) presentará mañana, miércoles 23, el Primer Túnel de Viento y Banco de Pruebas de Aerogeneradores hecho en el Perú que, entre otras cosas, mide la eficiencia de los aerogeneradores de energía eléctrica, a través de los cuales es posible llevar electricidad a las poblaciones más pobres y aisladas del país.


En un aerogenerador la energía producida por el aire en movimiento proporciona energía mecánica a un rotor hélice, convirtiendo así la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.

La construcción de este túnel -que ha sido instalado dentro de la Facultad de Ingeniería Mecánica (laboratorio N° 5)- estuvo a cargo de ingenieros de la UNI, así como especialistas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos y de la Universidad Politécnica de Cataluña de España.

Según explicó el ingeniero Salomé González, decano de la Facultad de Mecánica, el Túnel de Viento medirá y evaluará los comportamientos electro-magnéticos y la eficiencia de pequeños aerogeneradores (con capacidad de generar energía eléctrica entre los 100 vatios y 500 vatios).

Antes de la concepción de este túnel, las pruebas de medición de eficiencia de los aerogeneradores se realizaban en el campo abierto, lo que demandaba demasiado tiempo y elevados costos para quienes los construían.

Ahora, con esta creación, los aerogeneradores podrán ser llevados a la UNI para medir su rendimiento. Estos sistemas de captación de aire para convertirlos en energía son usados en puntos donde los hay en gran cantidad (por ejemplo, en toda la costa peruana; Puno, Cajamarca en la sierra y zonas de ceja de selva).

Para ONG´s, granjeros y pequeños agroindustriales

González indicó que los aerogeneradores son adquiridos básicamente por ONG's que realizan proyectos en zonas alejadas del país, donde escasea la energía eléctrica, así como por granjeros y pequeños agroindustriales.

Un aerogenerador de 500 vatios -que podría costar 500 dólares- puede dar energía para todo un inmueble, ya que una persona consume hasta 60 vatios.

Si los resultados son buenos, es decir, si el aerogenerador evaluado produce suficiente energía eléctrica, entonces se puede pasar a construir este mismo tipo de artefactos en serie, añadió González.

De ese modo, se estarían ampliando las investigaciones en el desarrollo de pequeños aerogeneradores para la electrificación de poblaciones rurales y aisladas del país, en donde la electricidad no llega por condiciones económicas que no pueden sustentarse.

La construcción del túnel fue posible gracias a un convenio firmado entre el director de Soluciones Prácticas-ITDG, Alfonso Carrasco, y el Decano de la Facultad de Ingeniería de la UNI, Salomé Gonzáles. La ITDG se encargó de los costos de instalación, pero la compra de materiales, que ascendió a 40 mil dólares, la realizó la Facultad de Mecánica de la UNI, la que también se encargará del mantenimiento y su instrumentación.

La construcción de este túnel, añadió, podría despertar el interés de empresas mineras y agroindustriales, ya que permitirá realizar pruebas no sólo a aerogeneradores, sino también a distintos tipos de sistemas de ventilación, como los ventiladores axiales utilizados por la industria minera.

ENTREVISTA AL DR. MARIO S. HOFFMAN

Navegando en la pagina de camineros en la red pude hallar esta entrevista que se le hace al Dr. Mario S. Hoffman en el 2004, quién desarrolló la metodología de análisis basada en el
Modelo de Hogg y el concepto del Cuenco de Deflexiones en el que se basa la metodología
AASHTO 1993 para el diseño de rehabilitación de pavimentos, espero que le puedan sacar alguna utilidad.

1. Dr. Hoffman, usted es reconocido por ser el creador del método de análisis de deflexiones
a través del uso del modelo de Hogg; Cómo nace ese interés por tal emprendimiento?
En el año 1975 comencé mi maestría en el Technion y tuve la suerte de vincularme
profesionalmente con el profesor G. Wiseman y el Dr. J. Uzan, que por esos tiempos
habían desarrollado una metodología simple para la evaluación estructural de
pavimentos basada en el modelo de Hertz. Este modelo representa una losa de
espesor medio soportada por una subrasante de resortes caracterizada por su
coeficiente "k". El atractivo de esta metodología es que se trata de un "modelo simple
de 2 parámetros", ya que sólo basta conocer la longitud característica "l0" y el
coeficiente del resorte "k" para definir al sistema. Los valores de 2 deflexiones en el
cuenco representan 2 ecuaciones de las que se pueden extraer, por cálculo inverso,
estos 2 parámetros.
Consecuentemente nace la inquietud de extender la metodología de Hertz para el
caso de una losa de espesor medio soportada por una subrasante elástica
caracterizada por su módulo de elasticidad, E, y su coeficiente de Poisson. m. Hogg
había resuelto las ecuaciones para el cálculo de la deflexión central bajo una carga
uniforme circular por los años 30 del siglo pasado. Nuestra contribución fue ampliar
la solución de Hogg para el cálculo de deflexiones en puntos distantes de la carga
circular definiendo así el cuenco de deflexiones. Una vez que se conoce el cuenco de
deflexiones teórico de Hogg, es posible determinar, por cálculo inverso, los 2
parámetros básicos del sistema: "l0" y "E" de la subrasante midiendo tan sólo 2
valores de deflexiones.
2. Hemos escuchado críticas respecto a que el modelo de Hogg idealiza a un pavimento
como una capa rígida antes que a una flexible, por lo que su uso para la caracterización
de pavimentos asfálticos no sería aplicable? Qué comentarios le merecen estas opiniones?
La capa rígida de Hogg no afecta mayormente a la caracterización de la subrasante.
El modelo bicapa elástico de Burmister y el modelo de Hogg dan módulos de
subrasante altamente comparables. Recientemente hemos propuesto utilizar el
modelo de Hogg para evaluar el Número Estructural efectivo de pavimentos
asfálticos (Structural Number de AASHTO) basado en la interpretación de cuencos
de deflexiones medidos con el Deflectómetro de Impacto – Falling Weight
Deflectometer (FWD). Para este efecto, se propone una corrección de los parámetros
evaluados por el modelo para contrarrestar la "rigidez" de la capa superior de Hogg.
El lector interesado en profundizar sobre el tema está invitado a leer el artículo
"Direct Method for Evaluating Structural Needs of Flexible Pavements With Falling-
Weight Deflectometer Deflections", publicado en el Transportation Research Record
1860, pp 41-47, TRB, Washington, DC, 2003.
3. En la década de los 80's se empezó a utilizar el modelo de Hogg para el análisis de
deflexiones medidas con Viga Benkelman, en proyectos de evaluación de pavimentos. Cree
usted que tal metodología tiene aún vigencia? Porqué.
Pienso que sí. Siempre conviene preguntarse cuáles son las alternativas y qué
aportan estas. La medición directa de la relación de carga-deformación, aún
tratándose de la anticuada viga Benkelman es de un valor inmenso para la
evaluación estructural del pavimento. Independientemente del modelo de análisis o el
método de medición utilizados, se puede aceptar el esquema básico según el cual
las deflexiones "altas", "medianas" o "bajas" guardan relación directa con
pavimentos "fuertes", "medianos" o "débiles", respectivamente. El desarrollo de una
base de datos de la red local, de naturaleza comparativa, basados en mediciones
frecuentes con la viga Benkelman puede aportar la experiencia necesaria para
acrecentar la confiabilidad en la metodología y aportar criterios prácticos de uso. De
ser posible, hay que aspirar a la medición de cuencos de deflexiones con el
deflectómetro de impacto, el cual se ha convertido internacionalmente en el método
estándar.
4. En EEUU el uso de la viga Benkelman practicamente ya no existe, a pesar de ser el pais
donde se creo tal equipo. Sin embargo el Latinoamérica el uso de la viga aún persiste en
muchos paises, a pesar del espacio que esta cobrando el empleo del deflectómetro de
impacto (Falling Weight Deflectometer). Sin embargo los costos de esta nueva tecnología
impiden su difusión masiva, por lo que es posible que la viga Benkelman seguirá siendo aún
el equipo de mayor uso por algunos años mas. Qué recomendaciones daría usted a los
usuarios del deflectómetro Benkelman a fin de optimizar los resultados en la evaluación de
pavimentos? Respecto a las mediciones? Respecto de las metodologías?
Esta es una pregunta compleja y parte de la respuesta ha sido dada en la pregunta
anterior. El desarrollo tecnológico de los últimos 25 años coincide en señalar al FWD
como el equipo más adecuado para la evaluación estructural y el diseño de refuerzos
de pavimentos rígidos y flexibles. Los beneficios que se obtienen de la medición
sistemática de cuencos de deflexiones a nivel de red nacional, red local o proyecto
específico sobrepasan holgadamente los costos de adquisición o operacion de un
FWD. De manera que la cuestión de costos del equipo no debe evaluarse en forma
absoluta sino en forma relativa. Mientras tanto, pienso que el uso de la viga
Benkelman, la observación, comparación y graficado de las deflexiones medidas, y la
interpretación de los resultados por medio de un esquema similar al modelo de Hogg,
representan un aprovechamiento adecuado de estos datos.
5. Cuál es su posición respecto de la vigencia de los métodos empíricos para el análisis de
deflexiones?
Los métodos empíricos son un mal necesario. El problema con ellos es cuando se
constituyen en la única opción de análisis y se abusa de la creencia que sus
resultados son infalibles y adecuados para cualquier eventualidad. Deben usarse
solamente como un complemento del análisis, reconociendo sus limitaciones.
6. Cuál es su opinión respecto de la desconfianza que aún en nuestros días inspiran el uso
de metodologías racionales para el análisis de deflexiones? A que cree que se deba esto?
Pienso que tiene que ver con las obvias limitaciones que tienen los modelos
racionales o mecanísticos vigentes en representar el complejo comportamiento de
las capas de pavimento y los suelos de subrasante. La pretensión que materiales
viscosos, inelásticos, no lineales, discontinuos, heterogéneos, etc. obedezcan a los
lineamientos de la teoría de capas elásticas, lineales, homogéneas e isotrópicas
limita con la desfachatez. Por otro lado, y este es posiblemente el quid del dilema, no
hay nada mejor, por lo menos, por ahora.
7. Usted es un gran referente en el tema de los pavimentos y sus estudios son la base de las
metodologías de diseño como AASHTO 1993, conjuntamente con el Dr. Marshall Thompson
de la Universidad de Illinois. Cual es su expectativa respecto del nuevo método de diseño
que ha sido anunciado por dicha entidad? Cree usted que la innovación teórica podrá
reemplazar al importante componente experimental que es necesario para validar y calibrar
con la realidad a todo método de diseño?
Esta pregunta es muy interesante y su enunciado encierra parte de la respuesta. El
esfuerzo y dinero invertidos en el desarrollo del método "AASHTO 2002" (no
publicado aún en el 2004) demuestran la avidez existente en USA por encasillar el
diseño de pavimentos dentro de un esquema racional, mecanístico, computarizado.
Yo pienso que la contribución del nuevo método tiene sus limitaciones por las
siguientes razones.
a) El esfuerzo invertido en "mejorar" la caracterización del comportamiento de
muestras de materiales en el laboratorio – que constituye una parte importante
del nuevo método – no necesariamente aporta al entendimiento de la compleja
relación de estos materiales entre sí, colocados en capas de diferentes
espesores, con el transcurso del tiempo y el consiguiente cambio de
propiedades mecánicas, reológicas etc.
b) La definición y cuantificación de lo que constituye "falla" en los pavimentos
sigue siendo problemática. Consecuentemente, el desarrollo de lo que se suele
llamar "funciones de transferencia" (transfer functions) que relacionan entre el
comportamiento temprano del material y el desarrollo de "fallas" en función de
la carga, el tiempo, la temperatura, etc. siguen siendo algo vagas y nebulosas.
En otras palabras, sigue pendiente la cuantificación apropiada de los objetivos
del diseño en términos de tipo, severidad y cantidad de fallas que aparecerán
en nuestro pavimento después de un tiempo pre-determinado. Además, sigue
vigente el uso de los postulados elástico-lineales aplicados a la mecánica del
continuo, y lamentablemente, nuestros materiales son discretos y discontinuos.
c) Sigue poniéndose énfasis en el diseño basado en cargas de tráfico que
conllevan a fisuramiento de fatiga (fatigue cracking) y deformaciones en las
huellas de tráfico (rutting). Se mantiene un tanto difuso o indirecto el tratamiento
de otras fallas que no dependen directamente del tráfico, como envejecimiento
y oxidación de asfaltos, suelos expansivos, suelos blandos, fallas térmicas,
fallas de humedad, fallas de construcción etc.
d) La adopción de los nuevos equipos de ensayos de materiales en el laboratorio
es muy costosa, de aprendizaje laborioso y de utilidad que sólo el tiempo dirá.
En esto, el nuevo método de diseño de AASHTO sigue con la línea de SHRP y
el método Superpave para mezclas asfálticas.
En este caso también hay que preguntarse hay algo mejor? La respuesta en este
caso tampoco es fácil o única. Hay que tomar de cada esquema lo mejor y adaptarlo
de la mejor manera posible a las condiciones y limitaciones del medio local en que
uno opera.
8. Cuál es el futuro en el tema de evaluación estructural y diseño de pavimentos? No cree
que el tema de los costos de las nuevas tecnologías las aleja cada mas de la mayoría de
países de Latinoamérica, creándose una brecha con los países industrializados?
Pienso que ciertos elementos de esta pregunta ya han sido tratados en respuestas
anteriores. Hay que reconocer que la evaluación estructural y el diseño de refuerzos
de pavimentos existentes, que se deterioran más rápidamente de lo esperado,
constituyen una rama vial importante, necesaria e irremplazable. De aquí se deduce
que la adopción de métodos y equipos adecuados es sumamente importante, y el
futuro es ahora.
Con respecto a los costos, propongo el siguiente razonamiento: Hoy por hoy es
posible cubrir en unos 30 minutos la medición de cuencos de deflexiones con el FWD
en 1 km-carril de carretera cada 50 m (20 puntos/km). ¿Qué otro método permite
una cobertura más densa, de la respuesta estructural del pavimento bajo una carga
real (de 6 á 8 toneladas), similar a la carga vehicular pesada, en menos tiempo y a
un costo más bajo? Si bien el costo depende de las condiciones y precios locales, se
puede estimar el costo de la medición antedicha en unos 150 dólares, o seguramente
menos. Postular la dificultad de incorporar equipos modernos de evaluación
estructural de pavimentos en base a limitaciones económicas, guarda cierta relación
(salvando las obvias diferencias) con plantear limitaciones similares a la
incorporación de métodos y equipos modernos de diagnóstico médico como el scan
electrónico, el ultrasonido, etc. Hay que pensar en los beneficios, no sólo en los
costos.
9. Cómo discípulo del Dr. Wiseman, cabeza visible de aquel grupo notable de investigadores
del Technion de Israel en la década de los 70-80's, cual cree que fue el aporte mas notable
de este científico para el desarrollo del tema de los pavimentos?
El reconocimiento que hay una cantidad limitada de información útil que puede
derivarse del tratamiento racional-analítico de pavimentos. De ahí que hay que
mantener estos esquemas en un nivel simple, lógico y práctico.
10. Que mensaje daría usted a los jóvenes estudiantes que buscan que aprender y a los
jóvenes profesionales que buscan un espacio en el mundo laboral competitivo de hoy?
Pienso que es importante ser curioso. También pienso que no debemos creer todo lo
que nos cuentan y no debemos aceptar esquemas metodológicos hasta que no los
comprendemos completamente, en especial sus supuestos y limitaciones. La
ingeniería vial necesita gente joven con ideas nuevas y frescas, con una gran
creatividad. Pienso que los desafíos que nos deparan la ingeniería vial en general, y
el tema de diseño y evaluación estructural en particular, son altamente estimulantes.
Admito que no soy del todo objetivo al decir esto, pero sí, muy sincero.

SOFTWARE PARA CAMINEROS

Este es un servicio gratuito del portal CAMINEROS EN LA RED Decargue aquí los programas que requiera para su trabajo diario, y envíenos los programas que usted tenga y que puedan ser útiles para otros. Si encuentra algún problema o requiere asesoría para el empleo de algún programa envíe un correo electrónico a: usuarios@camineros.com

CLAS : Clasificación de suelos mediante el sistema SUCS. Funciona conjuntamente con el programa ejecutor de Basic: BASRUN.EXE. (Agradecemos al Ing. Pablo del Aguila, de Lima, Perú, por su colaboración)
INPACO : Análisis de deflexiones Viga Benkelman.
ELSYM5 : Cálculo de esfuerzos y deformaciones usando modelo multicapa elástico, para diseño de pavimentos.
AASHTO93 : Diseño de pavimentos flexibles por el método AASHTO 1993. Hoja de cálculo Excel de aplicación directa. (Agradecemos al Ing. Pablo del Aguila, de Lima, Perú, por su colaboración)
AASHTO93 : Cálculo del Número Estructural (flexible) y el espesor de losa (rígido) por el método AASHTO 1993. (Agradecemos al Ing. Luis Ricardo Vásquez, de Manizales, Colombia, por su colaboración).
UnalPCIA : Cálculo del PCI en pavimentos asfálticos de carreteras. Incluye manual de la metodología en español traducida del texto de M. Shahin.(Agradecemos al Ing. Luis Ricardo Vásquez, de Manizales, Colombia, por su colaboración). Ver nota del autor abajo.
UnalPCIC : Cálculo del PCI en pavimentos rígidos de carreteras. Se complementa con el anterior programa.(Agradecemos al Ing. Luis Ricardo Vásquez, de Manizales, Colombia, por su colaboración). Ver nota del autor.
WinDEPAV : Interfase en Windows del programa multicapa elástico DEPAV de la Universidad del Cauca.(Agradecemos al Ing. Luis Ricardo Vásquez, de Manizales, Colombia, por su colaboración). Ver nota del autor abajo.
UnaLOSA : Cálculo de los esfuerzos y desplazamientos en losas de concreto con las ecuaciones tradicionales de Westergaard y otros autores.(Agradecemos al Ing. Luis Ricardo Vásquez, de Manizales, Colombia, por su colaboración). Ver nota del autor abajo.
EqAASHTO93 : Solución de las ecuaciones AASHTO 1993. Este programa reemplaza al que se había publicado previamente en el sitio de Camineros.(Agradecemos al Ing. Luis Ricardo Vásquez, de Manizales, Colombia, por su colaboración). Ver nota del autor abajo.
MEPDG ("AASHTO 2002") : Método Mecanístico Empiricista para el Diseño de Pavimentos. (Versión 1.0 Experimental publicada por el Transportation Research Board de los EE.UU.)
PCAPAV : Programa para el diseño de pavimentos rígidos por el método de la Portland Cement Association (PCA), versión 1990 para DOS. (Agradecemos al Dr. Marcelo Bustos, de San Juan, Argentina, por su colaboración).
MESAPRO : Programa para el diseño de muros de tierra reforzada con geomallas, distribuido por la compañia TENSAR. (Agradecemos al Ing. César Oviedo, de Lima, Perú, por su colaboración).
LTPPBind : Programa para el cálculo del Grado de Performance de los ligantes asfálticos, según la tecnología SUPERPAVE. Versión 3.1Beta, 2005, desarrollado por Pavement Systems LLC.(Agradecemos al Ing. Pablo del Aguila, de Lima, Perú, por su colaboración)

Nota del Autor:
Es posible que los instaladores no funcionen en todos los computadores en donde se pretenda instalar los programas. En general, el programa ejecutable principal de cada aplicación puede ejecutarse copiándolo directamente del CAB a algún directorio. En el caso del programa WinDEPAV se requerirá además copiar los otros archivos EXE contenidos en el CAB. De forma semejante podrán extraerse los manuales de los archivos CAB en caso de que la instalación no sea posible. Para cualquier consulta dirigirse un correo a: ingepav@yahoo.com.mx.

MERLINER 2000 - MERLIN EQUIPO PARA RUGOSIDAD MODELO 2000

El MERLIN fue desarrollado por el TRANSPORTATION ROAD RESEARCH LABORATORY (TRRL, Inglaterra), el año 1,990, con la finalidad de disponer de un equipo simple y económico que pueda ser empleado en forma extensiva, para la medición de la rugosidad de la superficie de todo tipo de pavimentos: Pavimentos asfálticos, afirmados, enripiados, tierra, hormigón, etc. Desde el año 1,992, cuando se introdujó su uso en Bolivia por iniciativa del Banco Mundial, el empleo del perfilómetro original MERLIN es el que mayor difusión ha logrado en la mayoría de países de Latinoamérica, por la sencillez, exactitud y economía de las mediciones.

Como consecuencia de la investigación desarrollada en el Perú en la década de los años noventa, la que se basó en los fundamentos del trabajo original desarrollado por el TRRL, los conceptos establecidos en el International Road Roughness Experiment (IRRE, Brasil 1982), y los resultados de la correlación de la rugosidad con el concepto de la "serviciabilidad" del método de diseño AASHTO, la metodología para la evaluación de pavimentos con el perfilómetro MERLIN fue repotenciada con el diseño de un nuevo método de medición, el desarrollo de un software para la determinación del IRI y establecimiento de una ecuación de cálculo para el caso de pavimentos asfálticos nuevos, lo que propició su empleo masivo en estudios para rehabilitación y mantenimiento, y para los servicios de control de calidad en la construcción de carreteras.

Descargar Documentos: "Desarrollo de la ecuación de correlación para la determinación del IRI en pavimentos asfálticos nuevos utilizando el rugosímetro MERLIN" "Metodología para la medición de la rugosidad de los pavimentos con equipo de bajo costo y gran precisión" "Experiencias y resultados obtenidos en la evaluación de la rugosidad de mas de 3,000 km de pavimentos en el Perú y otros países" "Preguntas y respuestas sobre la rugosidad medida con el perfilómetro MERLIN"

La finalidad del TRRL fue diseñar un equipo como el MERLIN cuyo uso se difundiera masivamente, principalmente en los países en vías de desarrollo, fundamentalmente de África y Asia, como parte de la política para la implementación de los sistemas de gestión del mantenimiento de redes viales, promocionada por el Banco Mundial. Por tal motivo el MERLIN es un equipo que se diseñó para autoconstrucción, y sigue siendo así, ya que siguiendo las instrucciones y medidas contenidas en un plano, es posible fabricar en un taller de mecánica las partes del instrumento, en forma rápida. Cualquiera que lo desee ahora puede ser propietario de un rugosímetro y empezar a experimentar directamente el cálculo del IRI de un pavimento, en forma muy simple.