El estudio de estructuras metalicas es un tema apasionante tanto para profesores, como para estudiantes de pregrado debido al tipo y geometria de estructuras que se pueden lograr a nivel arquitectonico. En los ultimos anos, la construccion de estructuras metalicas en Colombia ha tenido un especial auge, en proyectos institucionales, educativos y de infraestructura nacional y es importante que los estudiantes mas alla de clases magistrales de diseno estructural, puedan tener contacto directo con los fenomenos limitantes de diseno en columnas, vigas y conexiones. Sin embargo, es dificil en nuestro medio contar con laboratorios equipados con las maquinas y la rigurosidad necesaria para poder observar fenomenos como el pandeo de columnas, efectos de longitud en pandeo lateral torsional en vigas y mas complicado aun, poder modelar ovalamiento y fractura en conexiones de este tipo de estructuras. En el periodo 2016-1 en el programa de pregrado de Ingenieria Civil de la Pontificia Universidad Javeriana de Bogota, se genero una serie de ensayos de modelos geometricos simulando elementos metalicos, con una variante desafiante: Los modelos no estaban hechos de acero, sino de carton paja (cardboard). Se ensayaron tres tipos de modelos: i) Elementos en compresion con diferentes alturas, ii) Elementos a flexion con diferentes longitudes de apoyo y iii) conexiones con diferentes areas de resistencia a cortante. Los resultados de los comportamientos estructurales de falla de los diferentes elementos simularon de manera precisa fenomenos que se pueden observar en elementos ensayados a escala real en estructuras hechas de acero. De la misma manera, los resultados de la falla de las conexiones, simularon el fenomeno de la fractura de una manera sorprendente y se ajustan a los resultados reportados por Bjorhovde en los ensayos reportados por la Universidad de Arizona los cuales son la base del diseno de bloque de cortante en conexiones. Los resultados especificamente de las fallas modeladas de ovalamiento y fractura siguiendo el bloque de Withmore fueron utilizados para ilustrar los conceptos en la clase de diseno de estructuras metalicas del programa. Estudiantes de varios semestres se vieron involucrados en el desarrollo de este proyecto de aplicacion de un material de uso comun, para poder observar fenomenos que solo es posible observar con equipamientos especiales. Los tiempos de ensayo correspondieron a actividades extra-curriculares lo que hace la participacion de los estudiantes aun mas valiosa. Los resultados muestran como es posible utilizar este material de manera didactica para complementar los conceptos de diseno estructural con un bajo costo, involucrando activamente a los estudiantes y generando espacios atractivos para iniciar a estudiantes de pregrado en el mundo de la investigacion experimental.
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Knowledge Societies in the 21st Century
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FuenteEncuentro Internacional de Educación en Ingeniería ACOFI 2016