Resumen: 

Este trabajo propone una metodología  simplificada para evaluar la respuesta  estructural de edificios aporticados de  hormigón armado expuestos a asentamientos  diferenciales, mediante el uso de  procedimientos inspirados en el análisis de  riesgo sísmico. 

Calcular los asentamientos diferenciales que  una estructura puede experimentar a lo largo  de su vida útil es una tarea muy complicada  debido a la heterogeneidad del suelo y a las  condiciones externas. Por ello la metodología  utilizada permite obtener una visión  probabilística de daño estructural en varios  escenarios de amenazas, lo que permite  desarrollar un enfoque más consistente de los  límites de servicio en estructuras consideradas  “esenciales” basado en la confiabilidad y  limitando el análisis de vulnerabilidad a las  variables más importantes e influyentes de la  respuesta estructural. 

Se ha tomado en cuenta diferentes parámetros  que podrían influir en la respuesta estructural  como ser: la compresibilidad del suelo,  ubicación y magnitud del asentamiento,  tipología estructural, fluencia, características  mecánicas de los materiales, geometría y  cuantía de las secciones, para definir los  estados de daño y desarrollar curvas de  fragilidad que pueden ser utilizadas para  evaluar cuantitativamente la vulnerabilidad  estructural debido a asentamientos  diferenciales no previstos por consolidación,  deslizamientos, excavaciones cercanas,  subsidencia, etc. 

Palabras clave: Vulnerabilidad, respuesta  estructural, asentamiento diferencial, curvas de  fragilidad.

1. Introducción 

Desde hace más de 60 años se han  desarrollado estudios y metodologías para  calcular la respuesta de la edificación al  asentamiento diferencial, una tarea complicada  debido a la particularidad de cada estructura.  Algunos estudios relevantes son los realizados  por Skempton y MacDonald (1956), Burland y  Wroth (1974) y Son y Cording (2011) que  representan las diferentes tendencias  desarrolladas a lo largo del tiempo como ser:  los métodos empíricos, los métodos basados  en el análisis estructural y los métodos  basados en modelaciones numéricas.

Skempton y MacDonald (1956) través de la  observación de daños causados por  asentamientos diferenciales en 98 edificios de  diferente tipología estructural recopilaron 

información estadística para establecer los  niveles de daño arquitectónico y estructural. Usaron la distorsión angular como parámetro para establecer el nivel de daño, el cual se  define como la relación entre el asentamiento  diferencial entre dos columnas vecinas y la  distancia horizontal entre ejes. Por ejemplo el  valor límite de distorsión angular adoptado  para iniciar la aparición de grietas en paredes  o acabados es de 1/300 y un valor de 1/150  para generar daños estructurales, es decir,  para luces de 6 m estos límites corresponde a  2 y 4 cm, respectivamente. 

Burland y Wroth (1974) afirmaron que la  aparición de fisuras en las estructuras era  resultado de la deformación critica a tracción  de los materiales (εlim), por lo cual utilizando 

principios de la resistencia de materiales y  análisis estructural establecieron un nuevo  enfoque al representar al edificio como una  viga elástica, homogénea, simplemente  apoyada, de longitud y altura igual que el  edificio, pero con espesor unitario, sin tomar  en cuenta la ubicación de puertas y ventanas.  Para evaluar la respuesta estructural aplicaron los posibles desplazamientos (aislados) del  suelo de fundación a la viga equivalente como  una carga puntual y calcularon las  deformaciones usando la ecuación de  Timoshenko, que toma en cuenta las  deformaciones por corte y flexión. 

Son y Cording (2011) realizaron estudios  numéricos para modelar un edificio de cuatro  pisos con tres diferentes tipologías  estructurales, cada uno fue sometido a un  mismo perfil de asentamiento en dos tipos de  suelo para evaluar la respuesta realizando  análisis elásticos e inelásticos y tomando en  cuenta la interacción suelo-estructura. Los  resultados demostraron que la respuesta  estructural es altamente dependiente de la  compresibilidad del suelo. Una vez que el  agrietamiento ocurre, las grietas subsecuentes  se concentran alrededor de las iniciales y se  propagan aún más siguiendo el perfil de  asentamiento del suelo provocando mayor  distorsión a la estructura. 

El avance de la tecnología ha permitido que se  desarrollen investigaciones de vulnerabilidad  estructural por asentamientos no previstos del  suelo, usando modelaciones numéricas que  son más económicas que los estudios  experimentales y dan un panorama  aproximado que permite identificar los  elementos críticos de las estructuras,  reforzarlos y mejorar su diseño. 

Entre las investigaciones de vulnerabilidad  estructural por asentamientos diferenciales  utilizando curvas de fragilidad destacan las  realizadas por: Neguslescu y Foerster (2010), 

quiénes realizaron análisis numéricos para  determinar la vulnerabilidad de un pórtico de  hormigón armado expuesto a asentamientos  por excavaciones cercanas, Cifuentes (2011),  analizó la vulnerabilidad física de estructuras  de uno y dos pisos, asociada a deslizamientos,  De Lira (2016), estudió la vulnerabilidad  estructural debido a la subsidencia del suelo. 

En Bolivia la normativa no establece  recomendaciones cuantitativas sobre los  límites tolerables de asentamientos  diferenciales en las edificaciones, sino que lo  deja al criterio del ingeniero calculista. Por lo  tanto es deber del ingeniero estructural realizar  una evaluación realista de la vulnerabilidad de  las estructuras frente a las amenazas que  pueden suscitar a lo largo de su periodo de  vida útil, en especial si se trata de estructuras  consideradas esenciales como ser: colegios,  hospitales, fábricas, etc. 

Este trabajo de investigación realiza una  revisión general de las metodologías  desarrolladas a lo largo de los últimos 60 años  para calcular la respuesta estructural debido a  los asentamientos diferenciales y los estados  de daños alcanzados, haciendo énfasis en  particular a la evaluación de la vulnerabilidad  de estructuras esenciales de cinco pisos  formadas por un sistema de pórticos de  hormigón armado con fundaciones  superficiales de zapatas aisladas conectadas  entre sí con vigas de enlace y considerando la  interacción suelo-estructura, para lo cual se  realiza el modelamiento computacional en el  programa SAP2000 incorporando las  características mecánicas de los materiales  constituyentes y su afectación a través del  tiempo en 0.5 y 5 años. 

2. Materiales y métodos 

La investigación realizada es de tipo  paramétrica, en la cual a través de la  manipulación de variables se identificará los factores más relevantes en la respuesta estructural debido a diferentes asentamientos  del suelo y los niveles de daño alcanzados,  tomando en cuenta la interacción suelo estructura, compresibilidad del suelo, las  propiedades mecánicas de las secciones, la no  linealidad de los materiales y el tiempo en el  que es aplicado el asentamiento, con el fin de desarrollar una metodología simplificada que  permita evaluar la vulnerabilidad de  estructuras aporticadas de hormigón armado  expuestas a asentamientos diferenciales. 

En la investigación se utiliza procedimientos  inspirados en el riesgo sísmico, como ser: el  análisis estático no lineal o pushover. Por lo  general en este tipo de análisis se impone un  conjunto de fuerzas laterales a la estructura  que van incrementando de manera monotónica  hasta que la estructura alcanza su capacidad  máxima, lo cual nos permite identificar la  secuencia de agrietamiento, ductilidad,  cedencia y falla de los elementos. A pesar de  que los sismos son movimientos horizontales  de rápida duración a comparación de los  asentamientos diferenciales, es posible  adaptar este análisis para imponer  

Las deformaciones del hormigón dependientes  del tiempo como la fluencia se calcula con el  método propuesto por la CEP-FIB del módulo  efectivo, para un tiempo de 0.5 y 5 años, que  por su sencillez el programa SAP2000 las  incluye en el análisis, en opciones de  propiedades avanzadas de los materiales que  dependen del tiempo.  

2.1 Características de los materiales  constitutivos 

Se toma en cuenta la no linealidad de los  materiales. Para lo cual se eligen los modelos  propuestos por Hognestad (1951) y Kent y  Park (1971) para el hormigón, y los valores  propuestos por Fargier y Fargier (2010) para  definir analíticamente el comportamiento del  acero. 

 Figura 1. Variación del comportamiento no  lineal del hormigón en diferentes secciones de  la estructura (Elaboración Propia).

Figura 2. Modelo constitutivo del acero  Fy=4200kg/cm2(Elaboración Propia).

Para el hormigón se eligió una resistencia  característica de f’c=210 kg/cm2; un módulo de elasticidad igual a Eo=219.600 kg/cm2 en la  etapa lineal elástica y con valores variables en  el descenso de la curva del modelo constitutivo  según las características mecánicas de cada  sección. El acero tiene una resistencia a la  fluencia de Fy=4200 kg/cm2, fsu=7.000 kg/cm2;  y un módulo de elasticidad igual a  Es=2.100.000kg/cm2. 

El suelo de fundación es de compresibilidad  media, cuyas propiedades físicas y mecánicas  se obtuvieron del proyecto de pregrado  Gallardo, G. (2014), realizada en el laboratorio  de suelos de la Universidad Autónoma Juan  Misael Saracho, con una capacidad admisible  igual a qadm=1.70kg/cm2 y un módulo de  compresibilidad igual a mv=0.01cm2/kg  obtenido del ensayo de consolidación  unidimensional. 

2.2 Diagrama Momento Curvatura 

Para comprender el comportamiento de las  edificaciones de hormigón armado afectadas  por los asentamientos diferenciales en forma  incremental, monotónica y lenta, es necesario  analizar la deformación de las secciones  críticas de los elementos solicitados a flexión y  flexo-compresión en base a los modelos  constitutivos definidos tanto para el hormigón  como el acero y establecer la relación que  existe entre el momento resistente de la  sección y su correspondiente curvatura a  través de la elaboración de los denominados  diagramas momento-curvatura. 

2.3 Descripción de los modelos 

En la figura 3 se muestra la planta tipo  utilizada en los análisis, el cual consiste en un  sistema aporticado de hormigón armado de 5  pisos, simétrico, con una altura de entrepisos  igual a 3m y 3 vanos de vigas de 6m en cada  dirección. 

a)

b)

Figura 3. a) Vista en planta de la tipología  propuesta para el análisis. b) Vista de  elevación (Elaboración Propia) 

El sistema de fundación está formado por  zapatas aisladas: centrales, medianeras y de  esquina según su ubicación, conectadas entre  sí por vigas de enlace a un nivel de desplante  de 1.50m, apoyadas en estratos de 10 metros  de suelo compresible. 

Las vigas interiores, exteriores, de arriostre y  columnas de la estructura se modelaron en el  programa SAP2000 como elementos tipo  “frame”. Las zapatas se modelaron con la  opción “Shell”.  

Aguirre y Amaris (1997) recomiendan para la  modelación de zapatas aisladas en el  programa ISE, usar una malla de 25 nodos en  adelante para la obtención de momentos y  cortantes representativos. 

El módulo de reacción de suelo se modela a  través de elementos “Springs”, resortes  traslacionales en la dirección “Z” y ubicados en  los nodos de los elementos Shell, los cuales  sólo son un artificio en el proceso de iteración,  el cual consiste en asignar un valor inicial del  módulo de Balasto “K”, mismo que se va  modificando con cada ciclo de iteración del  ISE. 

Figura 4. Nivel de desplante de la fundación y  profundidad de influencia del suelo en los  asentamientos. (Elaboración Propia).

Figura 5. Modelado de la estructura en el  programa SAP2000. 

 2.4 Tipos de análisis 

Se considera dos tipos de análisis, en el  primero se realiza un análisis estático lineal del  edificio en el programa SAP2000, tomando en  cuenta la interacción suelo – estructura para  obtener las solicitaciones y diseñar del  refuerzo; en el segundo análisis se añade al  SAP2000 la cuantía calculada de cada  sección, las características dependientes del  tiempo de los materiales y los asentamientos  inducidos en los nudos de zapatas o grupo de  

zapatas: central, de esquina o medianera  según corresponda, para realizar un análisis  estático no lineal con la obtención de  solicitaciones en cada etapa de incremento del  asentamiento hasta la falla de algunos de sus  elementos. 

2.5 Asentamientos verticales impuestos en  el análisis estático no lineal. 

Se impone una gama de desplazamientos  verticales en los nudos de las zapatas, que  van aumentando monotónicamente en cada  etapa del análisis (desde 0.10mm, 0.15mm,  0.20mm, 0.25mm, etc) para simular los  movimientos lentos característicos del suelo.  Los modelos de asentamiento diferencial  analizados en la estructura son: 

• El modelo I corresponde al  asentamiento diferencial impuesto en  una zapata de medianería en un  periodo de 0.5 y 5 años. 
• En el modelo II, los asentamientos  inducidos afectan a una zapata central  durante un periodo de 0.5 y 5 años. 
• En el modelo III, la zapata de esquina  se sometió a asentamientos  impuestos durante un periodo de 0.5 y  5 años respectivamente. 
• En el modelo IV, un grupo de zapatas  de borde fueron sometidas a  asentamientos, que generaron un  perfil convexo del suelo (∩), durante  un periodo de 5 años. 
• En el modelo V, un grupo de zapatas  interiores a un eje se sometieron a  asentamientos que generaron un perfil  cóncavo del suelo (∪) durante un  periodo de 5años. 

2.6 Parámetros indicadores del daño 

Las solicitaciones que se obtienen del segundo  análisis son los momentos M2-2, M3-3, y la  fuerza axial P, para determinar la capacidad de  rotación a flexión en vigas y a flexo  compresión en columnas. Por lo cual se  proponen indicadores de daños locales  basados en valores de las deformaciones  unitarias del hormigón “εc” y del acero “εs”. Los  estados discretos de daño definidos como:  muy ligero y ligero son alcanzados inicialmente  por el acero debido a que tiene un  comportamiento dúctil, cuando el acero 

sobrepasa su límite elástico las deformaciones  unitarias del hormigón se incrementan y  alcanzan estados de daño: moderado,  extensivo y completo. En la tabla 1 se  muestran los valores de las máximas  deformaciones unitarias del hormigón y acero  para cada tipo de daño con su correspondiente  descripción.  

Esta tabla corresponde a una recopilación de  valores asumidos en diferentes investigaciones  consultadas de la bibliografía con su  correspondiente adaptación a este trabajo de  investigación. 

2.7 Identificación de los elementos críticos  de la estructura. 

Una de las cualidades de las estructuras de  hormigón armado es la ductilidad aportada por  el acero, que proporciona capacidad de  rotación plástica a las secciones frente a  solicitaciones mayores del diseño,  redistribuyendo los esfuerzos a otras  secciones contiguas menos solicitadas.  

Luego de una revisión general del incremento  en las solicitaciones en la estructura después  del asentamiento diferencial se comprobó que  los elementos críticos son los que están  conectados a la línea de aplicación del  desplazamiento vertical, afectando a vigas,  columnas y vigas de enlace respectivamente. 

2.8 Construcción de las Curvas de  Fragilidad. 

Las curvas de fragilidad se construyen a partir  del ajuste de funciones de distribución log normal a los resultados obtenidos en el  análisis. Según Bonett (2003) este tipo de  función describe la dispersión en la ocurrencia  de fallo de los elementos, ocasionado por la  variabilidad de los desplazamientos verticales,  compresibilidad del suelo, rigidez de la  fundación, aplicación de las cargas, etc. Las curvas de fragilidad permiten obtener para  cada valor de asentamiento la probabilidad de  exceder un determinado estado de daño. Se  construyen usando funciones de distribución  acumulativa log-normal, basándose en dos  parámetros de fragilidad: un valor medio (μδ),  y un valor de la dispersión estándar (σδ) en la  siguiente fórmula matemática:  

Tabla 1. Indicadores de daño local según los  valores permisibles de las deformaciones  unitarias del hormigón y acero para cada  estado límite. 

(Elaboración propia).

Donde Fi(D) es la probabilidad que el elemento  alcance un estado de daño “i” o un estado de  daño más severo como una función del  parámetro de demanda “D”; Ø denota el  parámetro de la distribución normal estándar  acumulada, σδ es la desviación estándar  logarítmica, δmax es el valor límite para el  estado de daño “i” y μδ es el valor medio de  los parámetros indicadores de daño  correspondientes a las deformaciones unitarias  de la sección. La probabilidad de excedencia  para que el elemento sobrepase el estado de  daño “i” está dado por: 

Las curvas de fragilidad se grafican tabulando  las deformaciones unitarias de las secciones  transversales más solicitadas en vigas y  columnas por los momentos flectores  inducidos de los asentamientos diferenciales.  Para obtener la probabilidad de excedencia  asociado al estado de daño anteriormente  descrito se utiliza el programa Excel usando la  función de distribución Log-normal con el  cálculo de la media y desviación estándar,  para poder generar las curvas de fragilidad  correspondientes. 

A continuación se enumeran los pasos de la  metodología propuesta para realizar el análisis  de vulnerabilidad de una estructura sometida a  asentamientos diferenciales:

I. Se define la tipología estructural y  las características mecánicas de  los materiales constitutivos.

II. Se elige el sistema de fundación.

III. Se realiza el pre dimensionamiento de los  elementos de la estructura. 

IV. Se modela la estructura y el suelo  de fundación en un programa de elementos finitos.

V. Se definen estados de cargas y  combinaciones. 

VI. Se analiza la estructura tomando  en cuenta la interacción suelo estructura. 

VII. Se calcula el refuerzo de las  secciones con la norma ACI. 

VIII. Se ajustan las curvas analíticas  esfuerzo-deformación de los materiales constituyentes de la estructura, considerando el comportamiento no lineal  

IX. Se determinan las gráficas:  Momento–curvatura de las secciones de vigas y columnas, incluyendo los efectos del tiempo. 

X. Se definen los parámetros  indicadores del daño en función de las deformaciones unitarias del  hormigón y del acero asociado a  un estado discreto de daño. 

XI. Posteriormente se realiza un  análisis estático no lineal, imponiendo asentamientos verticales en los nodos de cada zapata: central, de esquina y medianera que van incrementando de manera monotónica.

XII. Se identifican los elementos críticos de la estructura en cada modelo de asentamiento diferencial para la obtención de sus correspondientes solicitaciones.

XIII. A través de diagramas momentocurvatura se obtienen las deformaciones unitarias de las secciones. XIV. Se calculan las curvas de fragilidad.

3. Resultados 

Después de analizar los modelos de  asentamientos propuestos, se obtienen las  solicitaciones para cada escenario de  amenaza y se grafican las curvas de fragilidad.  Donde el eje de las abscisas representa la  magnitud de la amenaza y el eje de las  coordenadas la probabilidad de que los  elementos críticos identificados sufran algún  tipo de daño de los cinco definidos en la  Tabla1.

Modelo I. Asentamientos impuestos a la  zapata medianera 

En la gráfica se puede observar que el máximo  asentamiento diferencial alcanzado para los  tiempos considerados de 0.5 y 5 años es  alrededor de 90mm. También existe una  variación favorable con la disminución de la  probabilidad de excedencia de daños para los  asentamientos impuestos a lo largo de 5 años,  el cual se hace más evidente en los primeros  15 mm del asentamiento diferencial y que  luego se va uniformizando hasta alcanzar una  diferencia promedio de 3% en favor de los  asentamientos impuestos a largo plazo. 

Figura 6. Comparación de las curvas de fragilidad del Modelo I según el tiempo de aplicación del asentamiento (Elaboración Propia).

En la gráfica se puede observar que el máximo asentamiento diferencial alcanzado para los tiempos considerados de 0.5 y 5 años es alrededor de 90mm. También existe una variación favorable con la disminución de la probabilidad de excedencia de daños para los asentamientos impuestos a lo largo de 5 años, el cual se hace más evidente en los primeros 15 mm del asentamiento diferencial y que luego se va uniformizando hasta alcanzar una diferencia promedio de 3% en favor de los asentamientos impuestos a largo plazo.

Modelo II. Asentamientos impuestos a la  zapata central

Los asentamientos impuestos a la zapata  central de la estructura alcanzaron diferentes  probabilidades de sobrepasar algún tipo de  daño, los cuales se observan en la figura 7 

para un tiempo igual a 0.5 ó 5 años.

Figura 7. Comparación de las curvas de fragilidad del Modelo II según el tiempo de aplicación del asentamiento (Elaboración Propia).

Modelo III. Asentamientos impuestos a la  zapata de esquina 

Los asentamientos diferenciales impuestos a  la zapata de esquina de la estructura  alcanzaron menores probabilidades de  sobrepasar algún tipo de daño en comparación  a los asentamientos en la zapata central y  medianera. 

El máximo asentamiento diferencial tolerado  por la estructura es de 81 mm y 84 mm, para  T=0.5 y 5 años respectivamente, con una  variación favorable para los asentamientos  impuestos a lo largo de 5 años, al igual que  disminución de la probabilidad de excedencia  de daños.

Figura 8. Comparación de las curvas de  fragilidad del Modelo III según el tiempo de  aplicación del asentamiento (Elaboración  Propia).

Modelo IV. Asentamientos impuestos a  zapatas de borde 

El Modelo IV de asentamientos monotónicos  impuestos a un grupo de zapatas de borde que  genera un perfil convexo del suelo (∩), toleró  un asentamiento máximo diferencial igual a 27  mm con diferentes probabilidades de  sobrepasar algún tipo de daño.

Figura 9. Curvas de fragilidad del Modelo IV,  con asentamientos diferenciales aplicados en  las zapatas de borde en un tiempo igual a 5  años (Elaboración Propia).

Modelo V. Asentamientos impuestos a  zapatas interiores a un eje 

El Modelo V, que genera un perfil de  deformación del suelo cóncavo (∪) después de  ocurrido los asentamientos impuestos a un  grupo de zapatas centrales a un eje, alcanzó  diferentes probabilidades de sobrepasar algún  tipo de daño, según se observa en las curvas  de fragilidad. El asentamiento máximo tolerado  por la estructura fue de 95mm.

Figura 10. Curvas de fragilidad del Modelo V,  con asentamientos diferenciales aplicados en  las zapatas centrales en un tiempo igual a 5  años (Elaboración Propia).

Sensibilidad del daño según configuración  de asentamientos diferenciales 

Se compara el daño estructural calculado de  los cinco modelos de asentamiento diferencial  en una tabla global de daño, considerando el  total de los elementos de la estructura, para  observar la variabilidad de la vulnerabilidad  según la configuración de los asentamientos  diferenciales impuestos en zapatas  individuales o grupales. 

Al comparar la vulnerabilidad estructural de los  cinco modelos de asentamientos, se analiza la  capacidad de servicio de la estructura con la  distribución global de daños alcanzados y se  puede evidenciar que el Modelo V  (Asentamiento de un grupo de zapatas  centrales a un eje) genera mayor  vulnerabilidad en la estructura a sufrir daños,  

seguido por el Modelo IV (Asentamiento de un  grupo de zapatas de borde), los modelos de  asentamiento individual: Modelo II  (Asentamiento de zapata central), Modelo I  (Asentamiento de zapata medianera) y  finalmente el Modelo III (Asentamiento de  zapata esquinera. 

Tabla 2. Tabla resumen de la vulnerabilidad global de la estructura según la configuración de asentamientos impuestos.

4. Discusión 

Con base a los resultados obtenidos se  comprueba que es posible aplicar una  metodología sencilla, económica y rápida, para  evaluar la vulnerabilidad de estructuras  aporticadas de hormigón armado afectadas  por asentamientos diferenciales a lo largo de  un tiempo definido. 

Las curvas de fragilidad para evaluar el daño  pueden calcularse considerando la no  linealidad de los materiales, la interacción  suelo estructura y los efectos a largo plazo  para obtener valores representativos a la  realidad constructiva. 

Al comparar la probabilidad de daño calculado  para los asentamientos ocurridos en un tiempo  de 0.5 años vs. 5 años para un mismo modelo,  existe una variación favorable en las  estructuras que fueron sometidas a  asentamientos diferenciales en un tiempo de 5  años. El modelo II (zapata central) toleró 10  mm más de asentamiento diferencial que en  un tiempo de 0.5 años para rangos de  

vulnerabilidad similares, también se redujo la  probabilidad de daño con un asentamiento mayor en los modelos I (zapata medianera) y  III (zapara de esquina). Evidenciando que la  influencia del flujo plástico permite a las  estructuras de hormigón armado adaptarse y  tolerar mejor los asentamientos diferenciales  con el pasar del tiempo. 

La ubicación del asentamiento diferencial  parece tener mayor incidencia en los daños de  la estructura que la magnitud del mismo,  siempre que se encuentre en valores similares.  El asentamiento de una zapata central (Modelo  II) con una magnitud de 63mm genera mayor  vulnerabilidad en la estructura a sufrir daños  que el asentamiento de 89mm de una zapata  medianera (Modelo I) y que el de una zapata  de esquina (Modelo III) con un asentamiento  de 84mm.  

El perfil de deformación del suelo después de  ocurrido los asentamientos impuestos a la  estructura, podría influir en el asentamiento  diferencial máximo que puede tolerar la  misma. El asentamiento cóncavo (∪ hacia  abajo) del suelo por el descenso de un grupo  de zapatas centrales (Modelo V, δmáx=95  mm) fue aproximadamente tres veces mayor  que la deformación convexa del suelo (∩ hacia  arriba) por el asentamiento de un grupo de  zapatas de borde (Modelo IV, δmáx=27 mm)  en los mismos rangos de probabilidad de  daño. 

La analogía utilizada del análisis sísmico  “Pushover” para evaluar el comportamiento de  una estructura sometida a diferentes modelos  de asentamiento diferencial, es una técnica de  gran ayuda que permite generar curvas de  fragilidad para evaluar el daño en diferentes  escalas: muy leve, leve, moderado, extenso y  completo, para obtener una visión  probabilística en varios escenarios de  amenazas, al igual que en los estudios de  riesgo sísmico pero en este caso utilizando los  asentamientos diferenciales como el factor de  amenaza. 

Las curvas de fragilidad permiten calcular el  nivel de daño que puede experimentar una  estructura debido a asentamientos  diferenciales, considerando la compresibilidad  del suelo, ubicación y magnitud del  asentamiento, tipología estructural, tipo de  fundación, características geométricas y  mecánicas de las secciones de los elementos 

estructurales, etc. lo que permite desarrollar un  enfoque más consistente de los límites de  servicio basado en la confiabilidad de  estructuras consideradas esenciales. 

El análisis de vulnerabilidad por asentamientos  diferenciales realizado a los cinco modelos  sugiere que la probabilidad de que la  estructura exceda un daño moderado, extenso  y completo es menor al 0.30, 0.19 y 0.15  respectivamente. Según estos resultados la  posibilidad de que la estructura colapse  totalmente es mínima debido a que los  esfuerzos adicionales generados en los  elementos próximos al asentamiento son  redistribuidos a las demás secciones. Sin  embargo es posible que en casos extremos  debido a las excesivas deformaciones, la  estructura quedaría fuera de uso y  representaría un problema de servicio. 

Para finalizar, este trabajo representa un  pequeño paso para obtener una metodología  que nos permita evaluar la vulnerabilidad de  estructuras aporticadas de hormigón armado  expuestos a asentamientos diferenciales,  combinando los aportes de varios  investigadores a nuestra realidad constructiva,  por lo tanto se espera que este trabajo sirva  como un punto de partida para futuras  investigaciones como ser:  

1.  Análisis de la vulnerabilidad estructural de  columnas esbeltas por asentamientos  diferenciales, considerando la secuencia  constructiva y efectos P-delta. 
2. Influencia del flujo plástico en la reducción  de daños en estructuras afectadas por  asentamientos diferenciales de consolidación  primaria del suelo.  
3. Vulnerabilidad estructural debido al  desplazamiento horizontal en los apoyos de  fundación.

 5. Referencias Bibliográficas

• Aguirre C.M. y Amaris A.D., (1997)  Análisis estructural de Zapatas  Medianeras. Tesis ingeniería Civil,  Universidad Nacional de Colombia – Seccional Medellín. 
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• Gallardo, G., (2014) Rigidización del  Sistema de fundación para minimizar  de la aparición de fisuras en las estructuras por asentamientos  diferenciales. Tesis de Licenciatura.  Bolivia, Universidad Autónoma Juan  Misael Saracho – Tarija. 
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• Kent, D. y Park, R., (1971) “Flexural  members with confined concrete” en  Journal of the Structural Division.  Volumen 97, número STT, pp. 1969-1990 
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• Skempton, A.W. y MacDonald, D.H.,  (1956) ”The Allowable Settlement of  Buildings” en ICE Proceedings:  Engineering Division Civil. Volumen 5,  número 6, pp. 727–768. 
• Son M. y Cording E.J., (2011)  “Responses of Buildings with Different  Structural Types to Excavation Induced Ground Settlements” en  Journal of Geotechnical and  Geoenvironmental Engineering.  Volumen 137, número 4, pp 323-333. 
• Zeevaert, L., (1975) Interacción Suelo  Estructura de Cimentaciones Autónoma de Aguas  Calientes. 

AUTOR: Ing. Gabriela Edith Gallardo López

RNI: 30683

Un análisis al estado de los vehículos y su relación con los accidentes en nuestro país.

En los últimos días hemos podido ser testigos de muchos accidentes, con el común denominador “las fallas mecánicas”. El sistema de frenos el gran inculpado por la sociedad, en la mayoría de estos hechos, pero si escarbamos un poco más, a quien responsabilizamos de estos terribles sucesos, ¿A la suerte? ¿Al vehículo? Una pregunta que todos los ciudadanos nos hacemos.

Para dar respuesta a estas incógnitas es importante basarnos en 3 simples lineamientos.

El primero “la normativa”, el código de transito es la norma principal que regula a los motorizados en nuestro país, el cual se encuentra a cargo del organismo de tránsito, dicha norma data de hace más de 45 años la cual queda totalmente obsoleta a los requerimientos actuales. En la misma se estipula, que con el objetivo de garantizar el buen funcionamiento de los vehículos, deben ser sometidos a una inspección técnica, pero ¿esta será eficiente? Sin ir muy lejos en los países fronterizos la I.T.V. se realiza en talleres especializados donde los vehículos son sometidos a distintas pruebas para garantizar su perfecto funcionamiento, además dichas inspecciones son permanentes, asignando una fecha al año a cada dueño de motorizado, todo lo contrario, ocurre en nuestro país, ya que la inspección visual que se realiza, es tan superficial que no permite detectar falencias mayores, menos aún el fallo en los sistemas de los vehículos, ya sea dirección, frenos y etc.

En muchas ocasiones pude apreciar que los vehículos públicos no son sometidos a esta inspección, ya que al contar con un sindicato se les extiende el comprobante sin verificar ninguno de los requisitos. Es muy común ver en nuestro país vehículos que no cuentan con elementos clave, como espejos retrovisores o faroles, pero si cuentan con el certificado de inspección vigente. Lo mismo ocurre en las carreteras los vehículos particulares son inspeccionados en cuestión de equipo de viaje (botiquín, triángulos etc.) en las diferentes trancas, lo que no sucede con los vehículos públicos, que circulan por estas sin cumplir con dichos requerimientos.

La segunda causal en la que nos enfocaremos es “el dueño del motorizado”, lastimosamente en nuestro país la idiosincrasia de muchos conductores, hace que mantengan en pésimas condiciones sus vehículos. A diferencia de lo que ocurre en otros países, los bolivianos somos muy apáticos a realizar mantenimientos preventivos a nuestros vehículos, no se mide la importancia que tiene el mantener en buen estado estas unidades.

A todo esto sumaremos el tercer lineamiento “las autoridades”, la poca importancia que le dan estas, a que el parque automotor se renueve, es también un factor clave. Sin ir muy lejos, países vecinos como Perú y Argentina, ofrecen facilidades a sus ciudadanos para que estos renueven sus motorizados, descuentos en pago de impuestos, intereses bajos en créditos vehiculares entre otros. En nuestro país la situación es inversamente proporcional, los vehículos de data reciente, deben pagar sumas descomunales en razón de impuestos, a diferencia de los vehículos de data pasada.

Según un estudio del Centro de Prevención de Accidentes (CEPA), los vehículos de data antigua son más propensos a sufrir accidentes por fallas mecánicas, deplorablemente según datos del INE, en nuestro país el mayor porcentaje del parque automotor corresponde a vehículos fabricados entre el año 1995 al 2000, estos con una data de 20 a 25 años de antigüedad, este dato apuntala a que la mayor porción del parque automotor del país se encuentre obsoleto.

Con el transcurrir de los años nuevas tecnologías, como el control de tracción, frenos anti bloqueo, bolsas de aire y etc., son incorporadas en los vehículos, estos son requisitos obligatorios que tienen distintos países para que los vehículos sean comercializados en su territorio. Nuestro país no tiene ninguno de estos requerimientos técnicos, para la importación y comercialización de vehículos en Bolivia.

Todos estos factores suman y aportan a elevar el creciente número de accidentes de tránsito en el País, es primordial hacer un cambio rotundo y adecuarnos a normas internacionales, debemos dejar de ver estos, como simples números fríos y pensar las vidas que se pierden al año por consecuencia de los accidentes de transito.

Ms.Sc. Ing. Herberth Juan Zambrana Lira

RNI: 33777

Abstracto—El estándar IEEE-802.11, tiene como principal propósito ayudar a la implementación de redes inalámbricas de área local, con enlaces de metros hasta kilómetros de distancia, con altas tasas de capacidad de transmisión, en bandas libres.

El programa HTC (Humanitarian technology challenges) del IEEE, apoyo un proyecto en Bolivia para la implementación de una red inalámbrica de larga distancia que ayude a interconectar centros de salud de la Provincia Camacho.

Ahora el proyecto está en una segunda fase donde se realizara la expansión de la Red ya existente, por lo cual es necesario hacer un diseño a nivel de Radiofrecuencia considerando los nuevos puntos a interconectar.

Índice de términos—WiFi, IEEE-802.11, radioenlaces, Provincia Camacho, ISM,

 I. NOMENCLATURA

Si es necesario, una lista de nomenclatura debería preceder a la introducción.

II. INTRODUCCIÓN

En la Provincia Camacho del departamento de La Paz, aun el acceso a infraestructuras de telecomunicaciones móviles es deficiente puesto que solo se tiene un operador en varios pueblos de la zona, considerando que la zona vive particularmente de la agricultura, el bajo poder adquisitivo, la bajo cantidad de pobladores en los municipios de la provincia y la dificultad que resulta la implementación de radio bases debido a la topografía, etc.

Debido a esto el HTC-IEEE en el año 2012 hace un estudio de factibilidad de varias tecnologías como VSAT, WIMAX, entre otros, pero se decide implantar el proyecto utilizando la tecnología IEEE-802.11, interconectando en algunos centros de salud, postas de salud y la gerencia de Red N 3, con el acceso y el intercambio de voz, video y datos.

Para la expansión de la red se pretende presentar un diseño de la red con la estándar IEEE-802.11n, para mejorar las capacidades de transmisión, y ampliar los servicios ofrecidos antenteriormente.

ESTÁNDAR IEEE

La familia IEEE 802.11 constituye una serie de especificaciones para la tecnología de redes inalámbricas (WLAN). Estas especificaciones están orientadas a nivel de la capa física y la subcapa MAC del modelo OSI, para adaptarlas a los requerimientos especiales de las WLAN pero ofreciendo la misma interfaz para capas superiores, manteniendo así la interoperabilidad.

La primera versión del estándar 802.11 fue aprobado en 1997 por la IEEE tras varios años de desarrollo y en la que se definían 3 opciones para la capa física (PHY): infrarrojo, FHSS y DSSS, soportando tasas de datos de 1 y 2 Mbps en la banda de 2,4 GHz. [1]

CAPA FISICA

El nivel físico es el encargado de conectar la capa MAC con el medio físico (en este caso inalámbrico) por donde se transmiten las señales. Sus principales funciones son:

1.Dar información a la capa MAC sobre la ocupación del medio, es decir, si hay alguna señal en la misma frecuencia en la que queremos transmitir.

2.Transmitir las tramas al medio utilizando las distintas opciones de modulación.

3.Intercambiar las tramas con la capa MAC

CAPA ENLACE

En el nivel de capa de enlace se trabaja en dos sub capas, las cuales son:

1. La subcapa MAC (Media Access Control), donde se especifica el protocolo de acceso al medio propiamente dicho, así como una serie de peculiaridades propias de redes inalámbricas como son el envío de acuses de recibo (ACK), la posibilidad de realizar fragmentación de las tramas y los mecanismos de encriptación para dar confidencialidad a los datos transmitidos.

2. La subcapa LLC (Logical Link Control), que ofrece un servicio de transporte único para todas las tecnologías [2]

IEEE-802.11 A

El estándar IEEE 802.11a también fue aprobado en el año 1999, aunque los productos de esta tecnología salieron más tarde que los del 802.11b, debido a que su realización fue más complicada.

Está basada en OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), tecnología que explicaremos con mayor detalle en siguientes capítulos, ya que es utilizada también en la capa física del estándar 802.11n.

La tecnología permite conseguir velocidades de transmisión hasta los 54Mbps en la banda de 5Ghz. El hecho de operar en una banda diferente que el estándar 802.11b, provoca que los productos de dichas tecnologías no sean compatibles entre sí.

IEEE-802.11 B

El estándar IEEE 802.11b fue ratificado el año 1999, basándose en la técnica DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) e introduciendo el esquema de codificación CCK (Complementary Code Keying)

La velocidad de transmisión máxima es de 11Mbps, utilizando el mismo método de acceso CSMA/CA definido en el estándar original. Trabaja en la banda ISM de 2,4 Ghz. (Chávez, 2009)

IEEE-802.11 N

El estándar 802.11n fue ratificado por la organización IEEE el 11 de septiembre de 2009, operando en las bandas de 2.4 y 5 GHz, aunque se espera que opere preferentemente en la segunda debido a que la primera está más ocupada.

Este estándar incorpora un ancho de banda de los canales de 40MHz, la tecnología MIMO, además de otras mejoras a nivel físico y MAC.

• Las tasas de datos en 802.11n son significativamente mejores sobre las conseguidas por 802.11a y 802.11g, fundamentalmente por el uso de la multiplexación espacial (MIMO) y el uso de canales de 40 MHz.
• También se incluyen mejoras como el protocolo de dirección inversa que proporciona una mejora de rendimiento bajo ciertos tipos tráficos y la utilización de un espacio inter-trama más pequeño (RIFS)
• Esta mejora se consigue inherentemente mediante el incremento de la diversidad espacial dado por la utilización de múltiples antenas. Otras opciones que nos brindan robustez son el uso de la codificación STBC (Space-Time Block Coding) y un nuevo código de canal LDPC (Low Density Parity Code), entre otros más.
• Finalmente, debido al gran crecimiento de la utilización de dispositivos móviles, se introduce una nueva técnica de acceso al canal llamado PSMP (Power-Save Multi-Poll), la cual permite soportar eficientemente un mayor número de estaciones.

MIMO

El estándar especifica la facilidad de utilizar un sistema MIMO con dos flujos espaciales en transmisión y dos en recepción (2x2), esto significa que se utilizan dos antenas con dos cadenas de transmisión y dos cadenas de recepción, ambos flujos espaciales se multiplexan a través del enlace radio; la Red de Telecomunicaciones que este trabajo expone utiliza un sistema MIMO 2x2.

Sin embargo un sistema MIMO facilita el uso de varios flujos espaciales (ver Ilustración 1: Sistema MIMO)

La ventaja de utilizar un sistema MIMO frente a un sistema SISO es que este saca provecho del multitrayecto, disminuyendo el número de bits incorrectamente recibidos (Bit Error Ratio – BER). Además, usar STBC mejora la relación señal a ruido (Signal to Noise Ratio – SNR). [3]

III. DISEÑO DE LA RED

A nivel físico el estándar IEEE 802.11, no señala limitantes más que el presupuesto de potencia, pero consideraremos varios parámetros para tener un estudio óptimo de diseño de gabinete.

POTENCIA DE RECEPCION

En los enlaces IEEE 802.11n de largas distancias, como el que describe en este trabajo, se necesita obtener un valor de potencia de recepción que se encuentre por encima de la sensibilidad del receptor.

En la siguiente ecuación de balance de enlace se muestra la relación que tiene este valor con la potencia de transmisión, las ganancias de antenas y las pérdidas en el enlace.

PERDIDA DE PROPAGACIÓN

Las pérdidas de propagación son difíciles de calcular de forma analítica porque dependen de muchos factores del entorno (relieve, tipo de cobertura del suelo, obstáculos, condiciones atmosféricas, etc.), pero la ‘Fórmula de Friis’ proporciona una primera aproximación aceptable cuando hay línea de vista y suficiente despegamiento de la primera zona de Fresnel.

No obstante, hay otros modelos más complejos para obtener aproximaciones mejores dependiendo del tipo de entorno y de la banda de frecuencias de trabajo.

Esta es una expresión teórica y se empleara solo si se cumple la condición de la existencia de LoS (Line of Sight). Se necesita además despejar por lo menos en un 60% de la primera zona de Fresnel y se considera la no existencia de efectos adversos como el multitrayecto. 

ZONAS DE FRESNEL

Las zonas de Fresnel son que se forman sobre la trayectoria que ocupa el haz de microonda entre transmisor y receptor, siendo la más importante la primera zona de Fresnel. La primera zona de Fresnel es la que lleva el 50% de la energía de la señal, por lo que debe mantenerse despejada para tener un enlace estable.

Fig. 2. Zonas de Fresnel

ABULTAMIENTO DEBIDO A LA CURVATURA DE LA TIERRA.

Cuando se propaga una onda electromagnética en el aire se presenta una situación particular debido a dos radios de curvatura diferentes: radio de la tierra y radio de la trayectoria del haz electromagnético. Para facilitar el gráfico existen dos opciones:

• La primera que consiste en considerar la tierra plana y el rayo electromagnético curvo.

La segunda, que consiste en disponer de un rayo recto y la tierra curva. Para efectos de los cálculos a realizarse se considerará la segunda situación en la cual el rayo electromagnético es plano. 

Fig. 3. Abultamiento por la curvatura terrestre

En donde:

hab: Abultamiento por efecto de la curvatura de la tierra y el factor de refracción atmosférica K [m]

d1: Distancia horizontal desde el transmisor hasta el punto de análisis [km]

d2: Distancia total (d) menos d1[km]

K: Factor de refracción atmosférica

a: Radio promedio de la tierra

A continuación se presenta la geometría de un radio-enlace típico, en donde se muestran todos los parámetros y altura que intervienen en el mismo:

Fig. 4. Geometría de un radio-enlace típico

Dónde:

MD: Margen de despeje del radio de la primera zona de Fresnel

MARGEN DE DESVANECIMIENTO

Es sabido que basta con un margen de 10 a 15 dB para establecer la comunicación pero, la experiencia del grupo GTR-PUCP (Grupo de telecomunicaciones Rurales - Pontificia Universidad Católica del Perú) implementando este tipo de enlaces en diferentes zonas, ha demostrado que para contrarrestar los efectos producidos por la atenuación y el multitrayecto en la señal de radio recibida, es preferible tener un margen de 12 a 25 dB.

MD=PRX-Sb (7)

En donde:

MD: Margen de desvanecimiento

PRX : Potencia de recepción

Sb : Sensibilidad de recepción

IV. SIMULACION

Para el diseño se hará uso del Simulador Radio Mobile, en una topología estrella, con enlaces ptp (punto a punto) y ptmp (punto a multipunto) Considerando las ecuaciones de la parte de diseño de red de este paper.

A. Enlace Cerro Janta_Hospital de Escoma

Fig. 5. Perfil de enlace Cerro Janta-Hospital de Escoma

TABLA I

PERFIL DE ENLACE CERRO JANTA-HOSPITAL DE ESCOMA

B. Enlace Cerro Janta_Posta de salud Challapata

Fig. 6. Perfil de enlace Cerro Janta-Posta de Salud de Challapata

TABLA II

PERFIL DE ENLACE CERRO JANTA-POSTA DE SALUD DE CHALLAPATA

C. Enlace Cerro Janta_Centro de salud de Humanata

Fig. 7. Perfil de enlace Cerro Janta-Centro de Salud de Humanata

TABLA III

PERFIL DE ENLACE CERRO JANTA-CENTRO DE SALUD HUMANATA

D. Enlace Cerro Janta_Centro de salud de Pacolla

Fig. 8. Perfil de enlace Cerro Janta-Centro de Salud de Pacolla

TABLA IV

PERFIL DE ENLACE CERRO JANTA-CENTRO DE SALUD PACOLLA

E. Enlace Cerro Janta_Cerro Puerto

Fig. 9. Perfil de enlace Cerro Janta-Cerro Puerto

TABLA V

PERFIL DE ENLACE CERRO JANTA-CERRO PUERTO

F. Enlace Cerro Puerto_Centro de salud Puerto Acosta

Fig. 10. Perfil de enlace Cerro Puerto-Centro de Salud de Puerto Acosta

TABLA VI

PERFIL DE ENLACE CERRO PUERTO-CENTRO DE SALUD DE PUERTO ACOSTA

Enlace Cerro Calvario_Posta Challapata

Fig. 11. Perfil de enlace Cerro Calvario-Posta de Salud de Challapata

TABLA VII

PERFIL DE ENLACE CERRO CALVARIO-POSTA DE SALUD DE CHALLAPATA

G. Enlace Cerro Calvario_Gerencia de Red de Salud

Fig. 12. Perfil de enlace Cerro Calvario-Gerencia de red

TABLA VIII

PERFIL DE ENLACE CERRO CALVARIO-GERENCIA DE RED

Cada enlace ptp y ptmp, se tuvo cuidado en obtener un margen de desvanecimiento aceptable y así conseguir niveles de sensibilidad de recepción apto para un radioenlace que cumpla las expectativas de capacidad de tráfico en IEEE-802.11n.

El valor recomendado de margen de desvanecimiento de 12 dB como mínimo, en la tablas de cada radioenlace el margen de desvanecimiento utilizando la ecuación (7), se verifica que es mucho mayor teniendo como un valor mínimo en un punto 16.1dB , lo cual nos ayuda a seleccionar el MSC (Modulation and coding scheme) a utilizarse en los diferentes enlaces y que como mínimo tenemos al MSC12 con un Data rate de 78 Mbps, lo cual es suficiente como para cumplir nuestros requerimientos y además se observa que la mayoría está entre el MSC12 y MSC15.

También se toma en cuenta la diferencia que se hace entre la altura de la torre y la altura a la cual estará ubicada la antena, en especial en los puntos donde tendremos varios radioenlaces.

En los perfiles de los enlaces se puede verificar que se tiene buenos resultados para el funcionamiento de la nuestra red, garantizando que se tiene asegurado el 60% de la primera zona de Fresnel despejada, el margen de potencia recibida puede variar en función de la altura de la antena, y con más razón en una torre donde existen varias antenas y no siempre se puede ubicar cada una de ellas a la altura teóricamente ideal para su radioenlace. Ello es debido a que el origen de la primera zona de Fresnel son todas aquellas señales (la principal más las originadas por difracción), que mantienen su fase entre 0 y π/2.

Por lo tanto, pequeñas variaciones en la altura de la antena pueden cambiar substancialmente las difracciones internas que se originan a lo largo del radioenlace, y en consecuencia empeorar o mejorar el margen de la potencia recibida, y podemos ver que el valor del Margen de despeje es siempre mayor a 100% del primer radio de Fresnel esto por no tener dificultades al momento una implementación.

Fig. 13. Perfil de radio enlaces completo (Simulación en Radio Mobile)

V. CONCLUSIONES

En el presente trabajo se ha mostrado el proceso de diseño de una red basada en tecnología WiFi aplicada en este caso a un entorno rural de una zona en desarrollo con enlaces de larga distancia. De esta manera acortar la brecha digital en el área rural en comparación con el área urbana,

Cabe resaltar que el IEEE HTC, tiene una red desplegada en cuatros puntos:

Posta de Salud Challapata

Centro de Salud Chaguaya

Centro de Salud Carabuco

Gerencia de Red de Salud

El aprovechamiento de estos servicios fue de gran impacto en estos centros de salud, para apoyo en consultas, coordinación dentro el sector, etc.

Ahora con el presente trabajo se pretende ofrecer un diseño para expandir esta red a los cuatro municipios de la provincia Camacho, cumpliendo con los requisitos solicitados por el IEEE.

VI. RECONOCIMIENTO

El presente paper conto con el apoyo del IEEE-sección Bolivia, quien otorgo la información acerca de la red actual y su deseo de expansión del mismo.

VII. REFERENCIAS

[1] Carlos Navarrete Chavez, "Evaluación de la tecnología IEEE 802.11n con la plataforma OPNET". Barcelona, España: Universidad Politécnica de Catalunya, mayo 2007

[2] Marc Baños Aixala, “Diseño e implementación de una red inalámbrica IEEE802.11b para aplicaciones de voz videos y datos en la cuenta de rio Napo-Perú” Barcelona, España: Universidad Politécnica de Catalunya, junio 2007

[3] Carlos David Guerra Anicama, “Diseño e implementación de una red inalámbrica IEEE 802.11n de Telemedicina en el distrito de Balsapuerto con soporte de QoS para teleconsultas”, Madrid, España, 2012

[4] Andrez Marcelo Garrillo, Daniel Leonardo Cervallo. “Diseño de una red inalámbrica para dar servicio a 46 establecimientos educativos cantón Pimampiro en la provincia de Imbaburo”, Ecuador, Enero de 2011.

[5] Telecommunication Development Bureau (1999). Telemedicine and developing countries - lessons learned.

[6] Elias Choque Maydana, “Diseño de una red IEEE802.11n, para servicios de voz, video y datos, para la provincia Camacho”, Universidad Mayor de San Andrés, La Paz-Bolivia (2015)

[7] Andrés Martínez, “Evaluación de Impacto del Uso de tecnologías Apropiadas de Comunicación para el Personal Sanitario Rural de Países en Desarrollo”. Universidad Politécnica de Madrid. (2003).

[8] Ricardo Oña Martínez-Albelda. “Evaluación del Impacto en

[9] Salud del Proyecto de Telemedicina EHAS-Napo”, Escuela Técnica superior de ingenieros de telecomunicaciones, Perú (2006)

[10] Juan Manuel Castillo Orihuela, “Diseño de una red inalámbrica de banda ancha para un entorno rural”, Málaga, España. (2008)

[11] Bolaños Caluña Emilio Ivan, “Diseño de la red inalámbrica de área local para los edificios la Tribuna y Villafuerte de petroprocuccion bajo estándar IEEE802.11g y su interconectividad”, Ecuador 2008

[12] Patricia Ludeña. “Estudio de aplicabilidad del estándar 802.11n para redes de larga distancia para entornos rurales en América Latina”. Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, (2011)

[13] .Javier Simo. “Modelado y optimización de IEEE 802.11 para su aplicación en el despliegue de redes extensas en zonas rurales aisladas de países en desarrollo”. Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, Ene 2007.

[14] Oscar Santos Hermosa. “Diseño e implementación de una red inalámbrica IEEE 802.11n. Línea de base enfocada a un sistema de videoconferencia para realizar teleconsultas entre centros de salud de comunidades aisladas de la Amazonía peruana". Pontifica Universidad Católica del Perú, de Lima-Perú, 2011

[15] César Viloria Núñez, Jairo Cardona Peña, Carlos Lozano Garzón*, “Análisis comparativo de tecnologías inalámbricas para una solución de servicios de telemedicina” Ingeniería & Desarrollo”. Universidad del Norte., Colombia, 2009

[16] Plan Nacional de Frecuencia, Estado Plurinacional de Bolivia, 2011.

[17] Andrez Marcelo Garrillo y Daniel Leonardo Cervallo.” Diseño de una red inalámbrica para dar servicio a 46 establecimientos educativos cantón Pimampiro en la provincia de Imbaburo, Proyecto de fin de carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones”. Escuela Politécnica Nacional, Ecuador, Enero de 2011.

[18] GTR. “Diseño de red PROYECTO WILLAY CUZCO y EHAS-ALIS, desarrollado por Grupo de telecomunicaciones rurales de la PUCP”, Lima Perú.

Publicaciones periódicas:

[19] Andrés Martínez, “Comunicaciones para salud en países en desarrollo: ¿lujo o necesidad? Cuaderno Internacional de Tecnología para el Desarrollo Humano”,2004

Libros:

[20] Grupo de Telecomunicaciones Rurales Pontificia Universidad Católica del Perú, “REDES INALÁMBRICAS PARA ZONAS RURALES”, Segunda Edición-2011. Perú.

[21] REID Neil, SEIDE Ron, 802.11 (Wi-Fi) Manual de Redes Inalámbricas, McGraw-Hill Interamericana, S.A. de C.V. México D.F., 2003. O. Young, "Synthetic structure of industrial plastics," en Plastics, 2a ed., vol. 3, J. Peters, Ed. New York: McGraw-Hill, 1964, pp. 15-64.

Reportes técnicos:

[22] Á. Rendón, A. Martínez, M. F. Dulcey, J. Seoane, R. G. Shoemaker, V. Villarroel, D. López, J. Simó. “Rural Telemedicine Infrastructure and Services in the Department of Cauca, Colombia”. Telemedicine and e-Health, vol. 11, no. 4, pp. 451-459, Aug. 2005

[23] Javier Simó, Andrés Martinez, Javier Ramos, Joaquín Seoane. “Modeling and optimizing IEEE 802.11 DCF for long-distances links”. IEEE Transactions on Mobile Computing. 2010

Disertaciones:

[24] J. Hurtado, D. Lozano, G. Méndez. “Diseño y simulación de una red inalámbrica en malla para el transporte de voz en un entorno rural.” Congreso Colombiano de Comunicaciones COLCOM. Popayán, Colombia, 2007

Autor: Ing. Elias B. Choque Maydana
RNI:35979
Maestrante en Telemática Telecomunicaciones, Universidad Católica Boliviana

Introducción.
La construcción es el sector de mayor riesgo de accidentes laborales con relación a otros sectores. Un artículo de la Agencia Europea de Seguridad y Salud, subraya “en todo el mundo, los trabajadores de la construcción tienen una probabilidad de tres veces mayor de morir y dos veces mayor de resultar lesionados que los trabajadores de otros sectores”.

Los índices de accidentalidad colocan al sector de la construcción en la primera posición con relación a los otros sectores (industria, servicios, agricultura, etc.). En este sentido, debemos hacernos la siguiente pregunta:

¿Cuáles son las causas de los accidentes en la construcción?
Una publicación del Instituto Nacional de Higiene y Salud en el trabajo (INSHT) de España, “indica que el 80% de los accidentes en la construcción tienen sus causas en errores en la organización, planificación y control y que el 20% restante se deben a errores en la ejecución”, esto nos debe llevar a pensar en la importancia de integrar la seguridad y salud desde la concepción del proyecto de construcción (gestión del activo). 

Asimismo, otros factores causales que contribuyen a los altos índices de accidentalidad son:

• La gran proporción en la que participan pequeñas empresas (PYMES) y obreros independientes
• La diversidad y tiempo de duración relativamente cortas de las obras de construcción
• Alta rotación de obreros, muchos de los cuales no están familiarizados con los procesos de construcción.
• La exposición a la intemperie.
• Los múltiples oficios y ocupaciones.

En nuestro medio, estas causas no son ajenas, en la mayoría de los proyectos de construcción la responsabilidad de la seguridad y salud en obra recae en el Director de Proyecto y en la mayoría de los casos, dentro de su staff no cuenta con un profesional técnico cuya función específica sea realizar gestión de seguridad y salud, en consecuencia no existe una planificación de la gestión de seguridad y salud, gestionándose de acuerdo al sentido común y en la mayoría de los casos sin fundamento de criterios técnicos (improvisación). 

¿Cómo integrar la seguridad y salud en los proyectos de construcción?
Un proyecto de construcción cumple un ciclo de vida desde la concepción del proyecto, ingeniería conceptual, ingeniería de detalle, contratación de proveedores, compra de materiales, construcción y puesta en operación. La seguridad debe ser inherente y planificada en cada uno de estos procesos: en la concepción del proyecto e ingeniería conceptual, se debe realizar la identificación y evaluación de peligros mayores (accidentes mayores), la ingeniería de detalle, debe estar acompañada de un análisis y evaluación de riesgos, la construcción y puesta en operación, debe estar acompañada de un plan de seguridad y salud, programa de prevención de riesgos, plan de emergencias y supervisión y monitoreo en obra.

Sin embargo, nada fluye por sí mismo y tres son los principales actores involucrados en los proyectos de construcción, el rol que cumple cada uno de ellos, es fundamental para la prevención de accidentes en la construcción:

El gobierno, mediante la Dirección de Seguridad y Salud Ocupacional y Bienestar del Ministerio de Trabajo, juega un rol muy importante a través de las inspecciones periódicas en los proyectos u obras en ejecución de acuerdo a las facultades que le otorga el Decreto Ley 16998, el Reglamento de la Ley N° 545 de Seguridad en la Construcción y las ocho Normas Técnicas que regulan el rubro de la construcción y buscan de forma tri-partita que gobierno, empleadores y trabajadores realicen gestión de los peligro y riesgos, mediante la implementación de medidas técnico - administrativas para la prevención y control de los accidentes y enfermedades ocupacionales que se originan durante el desarrollo de las actividades de este rubro.

El empleador, mediante la asignación de los recursos necesarios para el proyecto, incorporación de profesionales técnicos capaces de planificar la seguridad y salud para la gestión, los peligros y riesgos en el trabajo, bajo criterios técnicos y enmarcados en el cumplimiento del marco legal.

Los trabajadores, mediante el cumplimiento de los procedimientos de trabajo y las buenas prácticas de seguridad establecidos por el empleador, hacer uso, cuidar y mantener los equipos de protección colectiva y equipos de protección personal cuyo único fin, son la prevención de accidentes en el trabajo y/o minimizar los daños ante la materialización de un peligro. En caso de no disponer de los medios de prevención y protección, los trabajadores están en su derecho legal de exigir al empleador la implementación de dichos elementos básicos y esenciales para realizar el trabajo de forma segura, para precautelar la vida y salud de los trabajadores.

Es importante tener en claro que una norma legal solo puede tener los resultados esperados, cuando la misma viene adherida de recursos para su difusión e implementación. Por otro lado, si no existe un ente que realice el seguimiento y exija cumplimiento de los requisitos legales (desde cualquier ámbito, sea gobierno central, departamental o municipal), no se pueden esperar resultados satisfactorios. 

La cultura de seguridad se construye a través del tiempo mediante la comunicación y participación de los trabajadores y liderazgo de sus directivos, sin embargo, también es importante considerar cuando los resultados son apremiantes, la coercitividad recobra valor en el cumplimiento de requisitos.

Este Articulo puedes encontrarlo en el siguiente link: https://contenidos-qhse.blogspot.com/2017/03/seguridad-en-la-construccion.html

Autor: Ing. Msc Victor Chamby J.