This paper presents a proposal for slabs reinforced with 3D steel reinforcements. Two configurations of 3D steel reinforcement, manually fabricated using 4 mm diameter rods, were investigated: cubic and square pyramid truss lattices. Two control groups were produced: a non-reinforced slab and a linear steel rod-reinforced slab. Three-point bending tests were conducted to assess the flexural behavior of the slabs. The results were analyzed in terms of flexural strength, peak load, mid-span displacement, energy absorption, crack formation, and ductility. The digital image correlation (DIC) technique was employed to capture the full-field principal strain and determine the mid-span displacement at the point of crack initiation. Furthermore, the compression capacity of each slab was evaluated. The results were compared with those of the non-reinforced and linear reinforced slabs, revealing that the slab with the cubic truss lattice configuration exhibited the highest bending moment capacity. While the square pyramid truss slab demonstrated relatively low bending strength, it exhibited exceptional energy absorption characteristics. In terms of ductility, the cubic truss-reinforced slab showed superior performance. When compared to the slabs with linear rod reinforcement, the 3D-reinforced slabs with cubic and square pyramid configurations enhanced the bending strength by approximately 51.19% and 47.32%, respectively. Overall, this study shows that the oblique connectors in the pyramidal reinforcement, compared to the vertical connectors in the cubic reinforcement, provide greater ductility and promote a more uniform distribution of smaller cracks, thereby enhancing energy absorption.
El objetivo del presente trabajo es realizar un análisis comparativo de investigaciones relacionadas a la determinación de propiedades físico-mecánicas de unidades de construcción (adobes y ladrillos) hechos de suelo, suelo-cemento y concreto con refuerzos diversos para proveer un panorama sobre procedimientos que conduzcan a la mejora del desempeño de estas unidades de construcción. Se analiza la variación porcentual de resistencia a la compresión, tensión, flexión, aislamiento térmico, densidad y absorción de agua acorde al tipo de refuerzo y mortero base. La incorporación de cemento como refuerzo parece tener el mayor efecto en la mejora de desempeño por resistencia a la compresión, los plásticos al aislamiento térmico, densidad y absorción de agua y los vegetales en resistencia a la tensión.
12 April 2024 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
En este trabajo se evalúa la deflexión de dos propuestas de losa aligerada con peralte de 50 mm y estructura tridimensional embebida. Se proponen dos configuraciones de estructura (piramidal y cúbica) de varilla de acero grado 6000 de 4mm de diámetro. En una primera etapa, se evalúa la deflexión en losas convencionales mediante un método analítico y, posteriormente, se determina la deflexión en este tipo de losas mediante el método de elementos finitos, usando el software ANSYS. A partir de la validación de las simulaciones con el software, se procedió a realizar las mismas simulaciones ahora en las losas con estructura tridimensional. Los resultados obtenidos indican que las estructuras tridimensionales proveen más resistencia ante la deflexión en comparación con un armado de acero convencional. Además, se encontró que la estructura cúbica es la más resistente ante la flexión. Se discute la posible aplicación de losas con armado tridimensional para optimización de materiales mediante disminución del peralte en vivienda.
12 April 2024 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
Con el objetivo de mostrar la diversidad y calidad de trabajos presentados en el 1er Congreso de Congreso Nacional de Innovaciones en la Ciencia y la Tecnología, en este número especial se presenta una breve reseña de los artículos aceptados para su publicación en Pädi Boletín Científico del Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería del ICBI, Pädi Vol. 12, No. Especial (2024).
6 April 2026 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
Este trabajo detalla el desarrollo y validación de una mesa vibratoria de dos grados de libertad para emular excitaciones sísmicas controladas mediante la variación de los parámetros de frecuencia, amplitud y dirección del movimiento. El diseño, realizado en CAD y validado mediante análisis de elemento finito, garantiza factores de seguridad superiores a dos para cargas de 200 kg. La estructura integra actuadores hidráulicos gestionados por un PLC y un sistema de adquisición de datos basado en Raspberry Pi 5 con sensores MPU6050 y HC-SR04. Las pruebas experimentales a 0.25 Hz demostraron la capacidad del sistema para generar movimientos armónicos en los ejes horizontal y vertical. Los resultados confirman la eficacia de la integración mecánica, hidráulica y de control, estableciendo una plataforma experimental robusta para el análisis dinámico de estructuras civiles a escala y la emulación de eventos sísmicos complejos.
30 November 2024 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
En el presente artículo se propone el diseño de una mesa vibratoria de tres grados de libertad para pruebas sísmicas en estructuras civiles a escala. El diseño conceptual de la máquina se desarrolló aplicando el método del diseño basado en funciones, en donde primero se establece una función global y, después, se desglosan las subfunciones y se identifica el orden de ejecución de las misma, así como el flujo de información. A partir del desglose de subfunciones, se establece una tabla morfológica de conceptos de para cada función y, me mediante la técnica de evaluación de conceptos de Pugh, se realiza la selección de componentes. La configuración definitiva de la mesa consiste en tres mesas paralelas, para lo cual se genera un modelo de dibujo asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) de SolidWorks®. El movimiento de la mesa se simula con base en un perfil de posición versus tiempo, calculados a partir de la integración numérica de los acelerogramas obtenidos de los eventos sísmicos de 1985 en la ciudad de México, utilizando un esquema de Matlab-Simulink. Finalmentre, se determinan los esfuerzos flexionantes máximos a soportar en las guías en función del desplazamiento del sistema