Puente modular prefabricado para uso en caso de emergencias.

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Construcción). Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería en Construcción, 2003.Se presenta un proyecto de investigación sobre el diseño un puente modular prefabricado, para uso en caso de emergencias. Es de una vía y con una capacidad de carga de hasta 15 toneladas, considerando la utilización de materiales de origen nacional o , que procediendo de otras latitudes, se comercialicen en el mercado nacional. Además del diseño y la representación gráfica de la solución planteada, se muestran datos sobre el uso alternativo de materiales, costos de la fabricación de un puente en particular, los costos probables de instalación o de construcción en sitio y las especificaciones técnicas que deben cumplir los materiales y el proceso de construcción y mantenimiento del puente. Se definen las distintas longitudes de puentes que se pueden construir mediante la unión consecutiva del módulo típico diseñado y la máxima longitud que se logra utilizando dos módulos en paralelo. Se incluye el cálculo y los resultados para una subestructura particular, considerando que en algunos casos esta obra no será necesaria

Calibración de módulos resilientes de suelos estabilizados con cal a partir de ensayos de placa y viga Benkelman

Con el fin de atender nuestra inquietud “¿Es posible determinar los valores de módulo resiliente de capas de pavimentos flexibles a partir de ensayos de campo?”, se realizaron varias actividades, sintetizadas de la siguiente manera: La primera actividad consistió en obtener toda la información disponible sobre módulos resilientes, estabilización de suelos con cal, los ensayos de campo prueba de placa y viga Benkelman y los métodos de análisis numérico aproximado y elementos finitos junto con los respectivos programas que aplican estos métodos, esto se logró realizando investigaciones en bibliotecas, bases de datos e internet. Paso seguido en esta actividad fue el de organizar y analizar toda la información recolectada. Como nuestro trabajo partía de unos datos bases de deflexiones, obtenidas en los ensayos de placa y viga Benkelman realizados como una segunda fase de la investigación “Mejoramiento de suelos con cal” realizada por los profesores investigadores Cesar Augusto Hidalgo y Mario Alberto Rodríguez, la segunda actividad se basó en analizar los resultados de dichos ensayos con ayuda de tablas y gráficos, enfocándonos en la mejora del comportamiento de los suelos para los diferentes porcentajes de cal que se les adicionaron. Por último, se calibraron módulos resilientes por los métodos de análisis numérico aproximado y elementos finitos, utilizando los programas Windepav 2.0 y Plaxis respectivamente. Esta última actividad se complementó analizando y comparando los resultados obtenidos junto con los módulos obtenidos por correlaciones a partir del ensayo de placa. Con estos resultados dimos respuesta a nuestra inquietud, dándonos cuenta de que si es posible determinar valores de módulo resiliente de capas de pavimentos flexibles, aunque el rango de variabilidad de estos valores es alto

Evaluación de la capacidad de disipación de energía de concreto con fibras metálicas y de caucho de desecho de llanta

El objeto de la presente investigación consiste en estudiar la tenacidad en concretos adicionados con tiras de caucho de desecho de llanta como remplazo en porcentaje del volumen del agregado grueso, haciendo un análisis comparativo con concretos adicionados con fibras metálicas en dosificaciones de 15kg/m3 y 30kg/m3. Para el estudio se realizaron ensayos típicos para analizar la tenacidad en probetas de concreto, se realizaron vigas, placas circulares y rectangulares, siguiendo los procedimientos descritos por las normativas ASTM y EFNARC. Comprobando que el comportamiento en términos de tenacidad del concreto adicionado con caucho, es muy bajo en comparación al concreto adicionado con fibras metálicas en los dos porcentajes empleados.Ingeniero (a) CivilPregrad

Comportamiento de la conexión de sistemas aligerados con poliestireno expandido, muros de mortero y losa en sección compuesta con perfiles formados en frío

Para combinar diferentes sistemas estructurales de muros portantes y losas de entrepiso en las edificaciones, es importante conocer la interacción y capacidad del sistema como un conjunto para garantizar el buen comportamiento bajo la acción de cargas cíclicas como las producidas por los sismos, además en el diseño sus conexiones es fundamental evitar fallas frágiles (tensión diagonal, esfuerzo cortante) que pueden degradar rápidamente la resistencia y rigidez del sistema de resistencia sísmico. Esta investigación presenta la evaluación experimental de sistemas constructivos aligerados con poliestireno expandido “EPS” basados en muros sándwich y losas compuestas con perfiles formados en frío. Primero, se analiza el comportamiento experimental de los elementos individuales de la conexión a través de los resultados registrados en las pruebas a escala real, tensión diagonal y compresión axial en paneles tipo muro y deflexión en losas. Luego, se analiza el comportamiento experimental bajo la acción de cargas cíclicas en dos tipos de conexiones muro – losa de entrepiso, “tipo I” sin anclaje superior losa – viga de acople y “tipo II” con anclaje superior losa – viga de acople, asimismo para ambos tipos de conexión se identificaron los modos de falla. Además, se realizó un modelo de elementos finitos con dos análisis elásticos lineales, uno para deflexión positiva y otro para deflexión negativa, con el objetivo de identificar y comparar los estados de esfuerzo con los patrones de fisuración y daño observados en la experimentación.Abstract. To combine different structural systems of load-bearing walls and slabs in the buildings, it is important to know the interaction and capacity of the systems as a whole to ensure the good behavior under the action of cyclical loads as those produced by earthquakes, also the design of its connections, are essential to avoid fragile failures (diagonal tension, shear stress) that can quickly reduce the strength and stiffness of seismic resistance system. This investigation presents the experimental evaluation of the building systems lightened with expanded polystyrene "EPS" based on sandwich walls and composite slabs with cold-formed sections. First, the experimental behaviour of the individual elements of the connection is analyzed through results recorded on the full scale test, diagonal tension and axial compression on wall type panels and deflection of slabs. Then, the behavior experimental under cyclic loads is analized in two types of wall-slab connections, “type I” without upper anchor slab – coupling beam and “type II” with upper anchor slab-coupling beam, likewise, failure modes were identified for both types of connection. Additionally, it has been understood a model of finite elements with two linear elastic analysis, one for positive deflection and another for negative deflection in order to identify and compare the states of stress with cracking and damage patterns observed in the experiment.Maestrí

Influencia de los procesos constructivos y la temperatura sobre las fuerzas internas (momentos máximos) y deflexiones máximas instantáneas en placas unidireccionales vaciadas en sitio

El presente trabajo de investigación consiste en determinar la influencia que el proceso constructivo ejerce sobre el comportamiento estructural (fuerzas internas y deflexiones máximas instantáneas), de edificios con placas unidireccionales vaciadas en sitio. Para realizar los análisis se elaboró un modelo 3D de un edificio de ocho pisos más sótano, haciendo uso del programa de elementos finitos ETABS. Las vigas y columnas fueron modeladas como elementos tipo Frame y las losas como elementos tipo SHELL . Para lograr este objetivo general se realizaron 4 modelaciones, la primera de forma convencional o lineal, la segunda teniendo en cuenta los tres procesos constructivos cimbrado -descimbrado, descimbrado parcial y reapuntalado y por último, utilizando la carga por temperatura. Los resultados obtenidos evidenciaron que las fuerzas internas (momentos máximos) hallados en el modelo 2 son mayores a las fuerzas internas en el modelo 1, con un incremento superior correspondiente al 13% para el proceso de cimbrado- descimbrado, del 18% para el proceso de descimbrado parcial y por último para el proceso de reapuntalado con un incremento del 20%. De otro modo, en cuanto a los resultados de las deflexiones máximas instantáneas se comprobó que las deflexiones presentadas en el modelo 2 son superiores al modelo 1, presentado incrementos en el proceso cimbrado - descimbrado superiores al 25%, en el proceso de descimbrado parciales incrementos superiores al 30% y en el proceso de reapuntalados superiores al 35%. Para el caso del análisis de la influencia de la temperatura en los incrementos de fuerzas internas y deflexiones máximas instantáneas presentadas en los procesos constructivos se pudo concluir que aunque sus incrementos no superan el 10% tanto en la solicitación de fuerzas internas como en las deflexiones máximas instantáneas, se ve directamente afectado la transmisión de cargas en el momento que se cuenta con los puntales metálicos instalados, los cuales sufren el fenómeno de acortamiento o alargamiento según sea el caso, afectando su incremento en transmisión de carga. En la vida real esta situación se presenta a diario cuando vemos cómo sin ninguna explicación los puntales instalados se han corrido o desplazado del lugar donde se habían instalado, siendo este caso uno de los posibles causales de siniestros durante la construcción."This research consists in determining the influence of the construction process has on the structural behavior (internal forces and maximum instantaneous deflections) of buildings with voided unidirectional slabs in site. To make analysis a 3D model of a building of eight floors plus basement was developed, using the finite element program ETABS. The beams and columns were modeled as elements type ""Frame"" and the slabs as elements type ""SHELL"". To achieve this overall objective were performed 4 measurements, the first one in a conventional or linear way, the second one taking into account the three construction processes shoring - striking, partial striking and shored and 7 finally, using the temperature load. The results show that internal forces (maximum moments) found in model 2 are higher than the internal forces in model 1, with an increase of 13% corresponding to the shoring striking process, 18% for the partial striking process and finally to the shored process with an increase of 20%. Otherwise, as to the results of the instantaneous maximum deflections it was found that the deflections presented in model 2 are superior to model 1, showing increases in the shoring - striking process above 25%, in the partial striking process increases above 30% and in the shored process above 35%. In the case of the analysis of influence of temperatures in the increases in internal forces and maximum deflections instantaneous presented in the construction processes, it can be concluded that although their increases do not exceed 10% in the solicitation of internal forces as in deflections maximum instantaneous, is directly affected the transmission of loads in the moments that have installed metal struts, It is directly affected the transmission of loads in the moments that has metal struts installed, which suffer the phenomenon of shortening or lengthening according to the case, affecting their increased load transmission. In real life this situation happens daily when we see without any explanation the installed struts have run or moved from the place where they had installed before, being this case one of the possible causes of accidents during construction. "Magíster en Ingeniería CivilMaestrí

Detección de daño en estructuras mediante la aplicación de la transformada Wavelet a su deflexión estática

CNIM 2010 : Ciudad Real, 3-5 noviembre 2010. Anales de ingeniería mecánica, 2010, 18En los últimos años ha existido un creciente interés en desarrollar nuevas metodologías que permitan la detección de daño en estructuras. La mayoría de estos métodos se basan en la caracterización de la respuesta dinámica de las estructuras, pero también existen metodologías basadas en su respuesta estática. Una de las ventajas de los métodos estáticos es su facilidad de realización y la posibilidad de reducir fácilmente el número de sensores necesarios gracias a la repetitividad de los ensayos. Esto hace que puedan resultar de interés en determinadas aplicaciones, y complementar las ventajas que ofrecen a su vez los métodos dinámicos. Dentro de la detección de daño en estructuras, la transformada wavelet aparece como una herramienta útil para detectar variaciones en la misma. En los ensayos estáticos, se puede utilizar para analizar la deformada estática de la estructura y detectar posibles cambios producidos por la presencia de un daño. En el presente artículo se aplica la transformada wavelet a la respuesta estática de una viga biapoyada obtenida a partir de un modelo numérico de elementos finitos. La metodología implementada supone la obtención de la respuesta para una carga puntual ubicada en distintas posiciones, analizándose la superposición de los resultados obtenidos a partir de cada estado de carga. Se analizan los resultados para distintas ubicaciones del daño, niveles de carga y número de puntos de medida. Aplicando una wavelet tipo Haar, se estudia la evolución de los coeficientes y el producto de éstos por su función wavelet correspondientes a un nivel de escala 1. A partir de los resultados obtenidos, se caracteriza el efecto de la presencia de una grieta y se analiza la capacidad del método para la detección del dañ

Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de 6 pisos ubicado en Miraflores

El presente proyecto de tesis desarrolla el análisis y el diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de 6 pisos ubicado en Miraflores, Lima. El área total del terreno es de 463.70 m² y el área construida es de 329.20 m² la cual está distribuida en diez departamentos, estacionamientos para vehículos, estacionamientos de bicicletas, área de gimnasio, áreas verdes y recepción. Las cargas utilizadas para el análisis y diseño son las proporcionadas por la norma E.020. En cuanto a la estructuración elegida para el presente proyecto, es la de estructura de muros, puesto que, después de realizar el análisis sísmico, se observó que los muros de corte toman el 98 y 96 por ciento de la fuerza cortante en la base en los ejes XX y YY respectivamente. Este análisis tridimensional se realiza con el software ETABS. Además, con dicho análisis se comprueba que la estructura no tenga ningún tipo de irregularidad de acuerdo a los parámetros que nos indica la norma E.030 ya que estas irregularidades son muy peligrosas para edificios de la costa peruana. Por todo lo mencionado, la estructuración utilizada resultó siendo la más idónea ya que el edificio está apto para soportar cargas de gravedad y principalmente cargas de sismo a lo largo de toda su vida útil. Esto se debe a que el proyecto se ubica en una de las zonas sísmicas más riesgosas del país y del continente americano al estar sobre el Cinturón de Fuego del Pacífico. Finalmente, el diseño de los elementos estructurales se realizó siguiendo las indicaciones de la norma E.060, estos diseños se realizaron por capacidad y resistencia con el fin de obtener fallas dúctiles

Changes in wave propagation in a guitar top plate due to the fan bracing and the bridge

Se exploró la propagación de ondas en una tapa de guitarra mediante análisis transitorios, es decir, a través de su evolución en el tiempo. La finalidad de usar el dominio del tiempo, en vez del dominio de la frecuencia como se suele reportar típicamente, fue lograr un análisis más visual de la influencia del abanico y el puente. Para ello, se midieron las propiedades elásticas de una tapa real mediante experimentos simples, para usarlas en un modelo con elementos finitos. El modelo mostró buena concordancia con comportamientos experimentales reportados en la literatura. En la misma tapa, se simuló la propagación de dos tipos de onda; se hizo un análisis usando una onda con contenido espectral bajo, y otro aplicando una onda con contenido espectral alto. Los resultados mostraron, a simple vista, que la velocidad de propagación sobre la tapa cambió notablemente debido a las estructuras adheridas. El cambio fue particularmente notorio para perturbaciones de longitud de onda corta, es decir, para frecuencias altas. En consecuencia, está claro que el diseño del abanico y del puente de una guitarra es crucial, principalmente, en los sonidos más agudos emitidos por el instrumento.Wave propagation on a guitar top plate was explored using transient analysis. The goal of using time domain, instead of frequency domain as it is commonly reported, was to achieve a more simple approach about the influence of the fan bracing and the bridge. For this purpose, the elastic properties of a real top plate were measured through simple experiments, in order to build the respective finite element model. The model exhibited good agreement with experimental behaviors of the literature. In the same top plate, the propagation of two kinds of waves was simulated; one analysis was done using one wave of high harmonic content, and another applying a wave with low harmonic content. Results showed, to naked eye, that the velocity of propagation over the top plate clearly changed due to their interactions with the attached structures. Such change was particularly noticeable for waves of short wavelength, in other words, for high frequencies. Then, it is evident that for guitars, designs of fan bracing and bridge are crucial, mainly, in treble sounds radiated by the instruments.Peer Reviewe

Diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de 7 niveles ubicado en el distrito de Miraflores

La presente tesis es elaborada con el objetivo de analizar y diseñar estructuralmente los elementos de concreto armado en un edificio de 7 pisos, el cual es un edificio multifamiliar ubicado en Miraflores. En el primer nivel se encuentra la única entrada en la parte frontal, la recepción y 2 departamentos, en los pisos superiores 2 departamentos simples y 1 dúplex. El proyecto cuenta con un área de terreno aproximado de 410 m2 y un área techada por piso de 327 m2, el cual hace 2289 m2 de área techada total. El edificio se estructura para que los muros de concreto armado absorban gran porcentaje de fuerzas cortantes producidas durante un evento sísmico severo. El objetivo es tener un buen control de desplazamientos horizontales; y así, disminuir daños tanto en la estructura como en tabiques y/o mamparas; para ello, se dotó al edificio de gran densidad de muros de corte en ambas direcciones. Luego de haber realizado el análisis y haber obtenido las cortantes absorbidas por los muros; según la norma sismorresistente vigente, esta estructuración clasifica como muros estructurales para ambas direcciones. Se usó cimentaciones superficiales, debido a la capacidad portante del suelo (4 kg/cm2). Se han utilizado las normas técnicas vigentes de construcción de edificaciones, como la NTE E.060 (2009) para el diseño de los elementos de concreto armado, la NTE E.020 (2006) para el metrado de las cargas verticales, NTE E.030 Diseño Sismorresistente (2018)