Estudio de las limitantes por torsión impuestas al método simplificado de análisis

89 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.El método simplificado de análisis es ampliamente utilizado en estructuras de mampostería, ya que permite realizar el diseño y análisis de una manera rápida y aproximada, por lo que este método desprecia aspectos tales como, la flexibilidad de diafragma, los efectos de torsión, los efectos bidireccionales, los momentos de volteo y los desplazamientos horizontales. En general, el método simplificado de análisis verifica únicamente que en cada piso la suma de las resistencias al corte de los muros de carga, en la dirección de la aceleración, sea cuando menos igual a la fuerza cortante que obre en dicho piso. No se debe dejar de mencionar los antecedentes del método simplificado. Se necesita tener un conocimiento amplio del método simplificado de análisis, ya que este método será una de las bases más importantes para realizar nuestros estudios. Se mencionará por tanto, los requisitos indispensables y únicos para utilizar el método simplificado de análisis basado en las Normas Técnicas Complementarias por Sismo 2004 (NTCS-2004 2004). Un objetivo a cumplir para la presente tesis, es el estudiar las limitantes por torsión asociadas al método simplificado 2004, como parte del trabajo de investigación analítico en curso. Por lo que se realizó una extensa recopilación de trabajos encontrados en la literatura, relacionados con este tema. Esto es muy necesario, ya que se necesita saber y entender los análisis que se han efectuado para estudiar los efectos por torsión en las estructuras

Reglas de combinación de las componentes sísmicas en el diseño de puentes

81 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.En el presente trabajo se analizan tres modelos de puentes simples, para comprender su comportamiento elástico ante cargas sísmicas. Estos modelos se someten a veinte sismos registrados principalmente en la costa Pacífica Mexicana y centro del país por su alta actividad sísmica, cercanía a los epicentros y riesgo para puentes tipo carreteros. De los análisis elásticos para estas estructuras se realizan comparaciones según las diferentes propuestas de combinación de componentes sísmicos, y de acuerdo con los resultados, se constata si existen beneficios o vacíos que puedan presentarse al realizar un diseño seguro y económico de puentes. El objetivo final de este trabajo será confrontar los resultados obtenidos de manera rigurosa y compararlos con aquéllos derivados de los códigos y propuestas actuales de diseño de puentes; de acuerdo con los resultados obtenidos emitir algunas primeras recomendaciones que se espera ofrezca beneficios para el diseño de puentes. Se reconoce, sin embargo, que son necesarios más estudios que consideren otros tipos de puentes y el análisis de más señales, algunas registradas fuera de México

Diseño e implementación de una plataforma robótica tipo delta

El objetivo principal de esta investigación es diseñar e implementar un prototipo de un robot Delta, solucionando los problemas de espacio de trabajo reducido y gran número de singularidades, optimizando las dimensiones de sus eslabones para maximizar su espacio de trabajo y su destreza. Adicionalmente, se desarrollan los modelos cinemáticos directo e inverso y se implementan en una interfaz gráfica de usuario para controlar los movimientos del robot desde un computador.Pregrad

AEstruct2D V1.0: Una herramienta programada en MATLAB para análisis de marcos y armaduras planas fundamentada en el método de rigidez

La industria de la construcción demanda mayoritariamente en los casos de proyectos de obras verticales, las proyecciones y diseños con un alto grado de precisión, además previendo un balance entre la seguridad y la economía de la proyección del proyecto, para lograr este balance se requiere de astucia y eficacia del proyectista en específico el ingeniero civil, para esto el ingeniero esta, generalmente, en completa dependencia de software’s para realizar multiples análisis adecuados y en el tiempo requerido. El análisis estructural es una de las disciplina de la ingeniería civil de mayor rigor, debido al grado de responsabilidad que implica tener resultados confiables para posteriormente realizar diseños acertados y de seguridad apropiada, cuando se pretende realizar construcciones de gran magnitud. Con el enfoque de brindar facilidades al realizar análisis adecuados a estructuras, y en observancia de las posibles condiciones de cargas planteadas se presenta de forma concreta el diseño y elaboración del programa AEstruct2D, que significa Analizador de Estructuras en Dos Dimensiones, dirigido a ingenieros involucrados en el diseño estructural e ingenieros en formación, es decir que AEstruct2D estará destinado para el uso ya sea dentro del contexto académico como profesional de todo ingeniero civil dedicado al diseño estructural de edificaciones. Para tal fin se empleara la herramienta de programación versátil, Matlab, el cual es un sofisticado instrumento de computación disponible en el comercio para resolver problemas de matemáticas, que brinda un lenguaje de programación adecuado para la resolución de complicaciones al momento de realizar análisis a estructuras, lo cual es parte de la vida cotidiana del ingeniero civil. AEstruct2D v1.0, (Analizador de Estructuras en Dos Dimensiones, en su primer versión) a como su nombre lo expresa esta herramienta estará en la capacidad de brindar resultados, del análisis de estructuras, de forma versátil y eficientemente, no en la medida de los softwares existentes pero con una interfaz de usuario que permita cálculos rápidos y de buena precisión, obteniendo de esta forma fuerzas internas de los miembros de una estructura, desplazamientos en los nodos y fuerzas externas desconocidas, es decir un análisis completo y con resultados fidedignos, y por consiguiente facilitar el diseño de los diversos elementos estructurales que pueden comprender estas estructuras, debido a que la obtención de resultados realizando análisis manuales se torna, muchas veces, demorado y tedioso, más aun cuando estos análisis están sujetos a posibles modificaciones. Además con la creación de AEstruct2D v1.0, promueve el uso de los lenguajes de programación, en este caso específico Matlab, para la solución de problemas de distintas índoles, dentro de la vida cotidiana ya sea de ingeniería en la práctica, así como dentro del ámbito académico, es decir a docentes y estudiantes. Esto implicaría relativamente la independencia de software comerciales o de los métodos de cálculo manual, sin desligarse completamente de estos último

SAT-Lab: Lenguaje de analisis estructural

Convencidos del valor de la computación como herramienta complementaria en la etapa de formación y el de la programación como componenente imprescindible en la formación de ingenieros, se ha desarrollado una herramienta de análisis estructural con la visión de un lenguaje abierto más que de una herramienta computacional de producción convencional. SAT-Lab es un conjunto de funciones o lenguaje para el análisis estructural desarrollado en el ambiente de programación Matlab®. Es una herramienta muy útil para el aprendizaje, la enseñanza y la investigación de la estática y dinámica de estructuras y sistemas mecánicos. Este trabajo resume el alcance y principales características de SAT-Lab a través de ejemplos de análisis de estructuras isostáticas, análisis lineal y no lineal estático y dinámico de estructuras, y dinámica de sistemas continuos

Diseño de un marco de motocicleta trial utilizando dimensiones antropomórficas del piloto y tecnologías de las bicicletas Downhill para reducir el peso del mismo

La modalidad de trial consta de sobrepasar obstáculos naturales o artificiales mediante saltos sin rampa en condición estacionaria sin bajarse de la motocicleta, por lo tanto, estas tienen que tener un elevado torque y tener el menor peso posible para su fácil maniobrabilidad. Siendo este último el mayor responsable en ganar un campeonato o no. Las partes más pesadas en una motocicleta son, el motor y el marco, siendo este último el menos investigado en comparación con los demás componentes de la motocicleta, llegando a pesar hasta 6kg aun siendo diseñados con aleaciones de titanio. Por lo tanto, reducir el peso del marco es clave para ganar una competición. Se acoto el marco acorde a las dimensiones antropomórficas del piloto para el uso exacto de material, teniendo como base el canon de 7.5 cabezas, utilizado en arquitectura para dimensionar el cuerpo humano. Posteriormente se realizó un modelamiento matemático del comportamiento dinámico de los desplazamientos existentes en los sistemas relevantes de la motocicleta, suspensión, deformación de los neumáticos, etc. Con el modelamiento y el uso de las tecnologías de las bicicletas de downhill, tales como la suspensión con recamaras de aire; se obtuvo las fuerzas que está sometido el marco en un impacto en caída en competición. Estas fuerzas se utilizaron para el cálculo de los espesores de los elementos del marco haciendo uso de MatLab y SimuLink, siendo validado los resultados con SolidWorks Simulation. Diseñando el marco con base en lo anterior mencionado se logró reducir el peso de la motocicleta en un 25.1% y el costo del marco en un 50%, en comparación a las motocicletas existentes en el mercado. Por lo tanto, un piloto usando esta motocicleta será más competitivo frente a los demás con las motocicletas del mercado

Identificación de daño estructural de forma descentralizada en marcos planos a cortante

52 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.Existen distintos fenómenos que pueden afectar a una estructura y propiciar que tenga un mal funcionamiento. Cargas accidentales provocadas por errores humanos, o fenómenos naturales tales como sismos y huracanes, pueden ocasionar daño estructural y este a su vez afectar el contenido de la estructura. La no detección o la detección tardía de daño estructural pueden causar pérdidas humanas y económicas. El objetivo de este trabajo es identificar el daño estructural en marcos planos a cortante de una forma descentralizada. Existen muchos métodos para la identificación de daño. Esta investigación utiliza la historia de desplazamientos como herramienta de detección de daño. Se definirá el daño como los cambios en propiedades geométricas de los elementos estructurales. Este se simula reduciendo la rigidez de las columnas, y se deja a las vigas con rigidez infinita (marco plano de cortante). La instrumentación de la estructura proporciona información para el análisis modal. Los métodos actuales proponen que la información recolectada sea concentrada en un sólo punto, es decir, de forma centralizada. Esto implica que el nodo concentrador debe tener la capacidad para recibir la información de toda la estructura. El uso de nuevas tecnologías, tales como sensores con capacidades de procesamiento local y de comunicación inalámbrica (sensores inteligentes), pueden permitir descentralizar el procesamiento de la información. Un análisis descentralizado es un método atractivo para la detección de daño. La descentralización surge como una solución a las complicaciones que se tienen en el sistema centralizado, tales como: tiempo de colocación, mantenimiento y costos. El método de análisis que se emplea se basa en el método POD (Proper Orthogonal Decomposition), cuya metodología sirve para obtener los parámetros modales. Estos después son comparados con los dos estados del sistema: el sistema inicial sin daño y ya dañado. Los resultados obtenidos con el POD muestran que es posible detectar daño con niveles bajos de cambios de rigidez. Este trabajo demuestra que el uso de sensores inteligentes puede ser un nuevo paradigma para la detección de daño estructural.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México)

Análisis dinámico tiempo historia y modal espectral de una estructura usando la norma E.030 2003 y 2018, La Victoria 2021

Esta investigación nace ante las ocasiones sísmicas que vienen pasando continuamente en todo el mundo. El distrito de la Victoria ubicado en el departamento de la Lima -Perú , está expuesta a movimientos sísmicos que pueden acabar con la vida de muchas personas y con mucha pérdida económica, en las estructuras de construcción ante tanta informalidad de autoconstrucción por la mano barata y falta de conciencia en cumplir con el reglamento nacional de edificaciones, que nos permite diseñar y construir una estructura de acuerdo a cada zona símica y diferente tipo de suelo, que cumplan los requisitos y garanticen la vida de las personas al vivir en estructuras seguras y confiables. Se tiene como objetivo de estudio comparar el análisis dinámico tiempo historia y modal espectral de una estructura usando la norma E 030 2003 Y 2018, LA Victoria 2021 y determinar los desplazamientos de entrepiso, periodos de vibración de la estructura y comparar os resultados obtenidos con ambos métodos y normas. El método científico, diseño experimental con enfoque cuantitativo y nivel explicativo, se toma como muestra la estructura de 5 niveles. Como instrumentos para la toma de resultados se usó los softwares de AutoCAD 2021, Etabs v 2019, Seismosignal 2020, los cuales se trabajó con las licencias correspondientes y autorizadas. Cumpliendo con la confiabilidad y validez de nuestro proyecto de investigación, Además se usó las normas E 030, E 060 del reglamento nacional de edificaciones. Los resultados obtenidos mediante el análisis tiempo historia y modal espectral con la norma E.030 2003 Y 2018, nos muestran que los desplazamientos máximos en X y Y no cumplen con la norma de diseño sismorresistente esto al haber analizado con 3 registros sísmicos reales y espectros de respuesta, además de la comparación de ambos métodos el análisis tiempo historia resulta ser más favorables al del análisis modal espectral, ya que se usan registros sísmicos con respecto al tiempo, Se concluye que se debe dar mayor importancia al análisis tiempo historia y la norma E.030 2018 ya que hasta la fecha es la más actualizada para el diseño de estructuras

Influencia del tipo del suelo en la determinación del punto de desempeño en una estructura

Influencia del tipo del suelo en la determinación del punto de desempeño en una estructura” Se evaluó un edificio de hormigón armado de uso educativo construido en 1998, el cual no cumple con las prescripciones actuales de la normativa NEC. Las rótulas plásticas se calcularon usando códigos preparados en MATLAB, con el propósito de comprobar su asignación en el programa ETABS para obtener la curva de capacidad. El objetivo de este trabajo fue determinar los puntos de desempeño de la estructura cuando las características del suelo cambian y los resultados revelaron que a medida que las condiciones del suelo empeoran, el punto de desempeño aumenta, lo que incrementa el daño esperado en el edificio.Ingeniero Civi

Efecto de la Direccionalidad Sísmica en la Amenaza y en el Daño de la Estructura. Enfoque probabilista

Se analiza el efecto de la direccionalidad de la acción sísmica en la ciudad de México desde dos perspectivas: 1) la peligrosidad y 2) el daño esperado. El primer aspecto considera la influencia que sobre la amenaza tiene la consideración de las dos componentes horizontales combinadas mediante su media geométrica. El segundo analiza el impacto de un terremoto concreto sobre un edificio específico en función de la orientación del edificio