Modelación numérica de hincado de pilotes a presión

Trabajo de InvestigaciónExisten pocos estudios donde se hayan realizado simulaciones artificiales de pilotes hincados mediante modelaciones numéricas o programas de computación sobre las pruebas de cargas, en donde los resultados arrojados por el software se logran comparar con los datos reales obtenidos en obra, esta sería una excelente herramienta para poder revisar desde el punto de vista el comportamiento de un pilote hincado, este proceso se lograría a partir de un software llamado LAXIS versión estudiantil, junto con datos tomados en obra, para poder llegar a conclusiones reales y optimizar la construcción de cimentaciones sobre pilotes.PregradoIngeniero Civi

Diseño geotécnico de cuatro obras asociadas a: cimentaciones profundas hincadas, pantallas de tablestacas ancladas, micro túneles y respuesta dinámica de rellenos de reclamación

El trabajo realizado se compone de cuatro diseños de obras geotécnicas para dar soluciones a problemas civiles específicos. Las cuatro obras diseñadas son: a) la cimentación profunda hincada para la plataforma de ataque de la Nueva Terminal de Contenedores de Moín sobre un suelo arenoso de baja densidad y con problemas de licuación, b) el diseño de un sistema de tablestaca anclado para contener un relleno hidráulico de tal manera que se conforme un muelle para remolcadores en la Nueva Terminal de Contenedores de Moín, c) diseño de un micro túnel para la reubicación de un colector sanitario que atraviesa el proyecto Circunvalación Norte y d) el análisis dinámico del relleno de reclamación de la Nueva Terminal de Contenedores de Moín, compuesto de arenas sueltas y limpias, así como el diseño del mejoramiento al terreno. El resultado de los diseños se plasma en planos constructivos, especificaciones técnicas y presupuestos.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ingeniería::Maestría Profesional en Ingeniería Geotécnic

Modelación del comportamiento mecánico de excavaciones en suelos blandos mediante el uso de elementos finitos y soluciones cerradas

Trabajo de investigaciónMediante el uso de elementos finitos se realizó una comparativa para el comportamiento de los suelos blandos de la ciudad de Bogotá entorno a una excavación especificada, la cual se desarrolló con el modelo numérico clásico y el uso del software Plaxis 2D v20.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. SUELOS DE BOGOTÁ 3. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero Civi

Simulación del hincado de un pilote individual en un suelo granular por el Método Acoplado Euleriano - Lagrangiano

El hincado de pilotes es un método de instalación de pilotes en el cual, por medio de martillos o impulsoras vibratorias, estos son introducidos dentro del suelo mediante golpes o vibrado, hasta llegar a un estrato del suelo lo suficientemente resistente ante las cargas de la edificación que soporta. El principal problema que se percibe en el proceso de hincado de pilotes es la presencia de deformaciones grandes en el suelo. Estas ocurren cuando se obtienen deformaciones unitarias mayores al 10% en el suelo. Asimismo, al realizar simulaciones numéricas, estas se perciben cuando la geometría del modelo cambia en su totalidad. Las deformaciones grandes causan distorsiones en la discretización elegida para el elemento suelo. Por tanto, es necesario emplear un método numérico que permita solucionar dicho problema. Investigaciones numéricas empleando el Método de Elementos Finitos (MEF) han demostrado ser una fuente confiable para simular problemas geotécnicos en los que se perciben deformaciones grandes. Simulaciones empleando los MEF, apoyados por la formulación acoplada Euleriana-Lagrangiana (CEL), permiten obtener resultados similares a los obtenidos de pruebas experimentales. La formulación CEL hace uso de las ventajas de las formulaciones Lagrangiana y Euleriana para evitar problemas de distorsión de la discretización. En el presente trabajo se simuló el comportamiento del suelo ante el hincado de un pilote. Se empleó el modelo constitutivo de Mohr-Coulomb para describir a un suelo granular, mientras que el pilote fue descrito como un elemento elástico. Ambos elementos fueron acoplados mediante la formulación CEL, en donde se empleó la fricción de la penalidad para describir la interacción suelo-pilote. Con esto, se buscó representar de manera óptima el proceso de instalación del pilote. Con esto, se obtuvo las resistencias unitarias de fricción y en la punta en el pilote individual, así como se cuantificó los esfuerzos y deformaciones que sufre el suelo granular al ser sometido al hincado de un pilote. Posteriormente, se comparó los resultados obtenidos mediante las simulaciones numéricas con resultados analíticos propuestos por diversos autores.Tesi

Modelación numérica de la interacción suelo estructura en un pilote de concreto reforzado

Trabajo de InvestigaciónDesarrollo de un programa de computadora, en el cual se realiza todo el diseño de un pilote individual de interracion dinamica, para edificaciones sometidas a una carga axial, una carga lateral y un momento, en un solo extracto de sueloINTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. DISEÑO DE CIMENTACIONES PROFUNDAS 3. DESARROLLO NÚMERICO PARA EL DISEÑO DE UN PILOTE 4. MANEJO E PROGRAMA PARA EL DISÑO DE UN PILOTE 5. RESULTADO Y ANÁLISIS 6. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOSPregradoIngeniero Civi

Modelación numérica de pilotes sometidos a carga lateral pseudo-estática utilizando el programa Midas GTS NX

En el presente artículo académico se realizó la modelación numérica de pilotes que se encuentran sometidos a carga lateral pseudo-estática utilizando el paquete informático MIDAS GTS NX. Para el respectivo modelaje se consideró una serie de pruebas de carga obtenidas de diferentes bibliografías, donde se ocupan las propiedades de los suelos, las cuales influyen en la respuesta del pilote en términos de las curvas carga vs deformación las cuales se comparan con las obtenidos en el programa computacional. Para el análisis se tomó en cuenta 3 tipos de suelos los cuales son: a) suelos cohesivos b) suelos no cohesivos y c) suelos mixtos (cohesivos y sin cohesión). Para determinar las deformaciones de los pilotes en el programa se aplicó los siguientes modelos constitutivos: 1.) Modelo constitutivo Mohr-Coulomb 2.) Modelo Cam-Clay Modificado. 3.) Modelo Hardening Soil (small strain stiffness). Se aplicó correlaciones para determinar los valores del módulo de elasticidad en aquellos suelos que no registran esta información, los cuales son necesarios para ingresar en cada modelo constitutivo.In this academic paper, the numerical modeling of piles that are subjected to pseudo-static lateral load was carried out using the MIDAS GTS NX software package. For the respective modeling a series of lateral load test from differents bibliographies was considered, where the properties of the soils which influence the response of the pile in terms of the load vs deformation curves, are compared with those obtained in the computer program. For the analysis, 3 types of soils were taken into account, which are: a.) Cohesive soils, b.) Cohesionless soils, and c.) Mixed soils (cohesive and without cohesion). To determine the deformations of the piles in the program, the following constitutive models were applied: 1.) Mohr-Coulomb constitutive model 2.) Modified Cam-Clay Model. 3.) Hardening Soil Model (small strain stiffness). Correlations were applied to determine the values of the modulus of elasticity in those soils that do not register this information and which are necessary to enter in each constitutive model

Análisis paramétrico de diferentes configuraciones geométricas de la placa en un sistema placa-pilote en un suelo arcilloso

Trabajo de investigaciónEste trabajo investigativo busca a través de modelaciones y análisis numéricos, con ayuda del método de elementos finitos dar a conocer una comparativa entre 6 geometrías de cimentaciones profundas, más específicamente Placa-pilote, las cuales tendrán algunas variables y otras constantes que permitirán asociarlas a fenómenos y reacciones del suelo, para ello se usa un suelo arcilloso homogéneo igual para todos los modelos. Este análisis y comparativa se realizará con el software PLAXIS 2D el cual permite un análisis a través de deformaciones planas, con estos resultados se analizarán los diferentes estados del suelo en cada uno de los modelos y poder concluir como pueden llegar a afectar los anchos de placa y la separación entre los pilotes.1. INTRODUCCIÓN 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3. OBJETIVOS 4. ALCANCES Y LIMITACIONES 5. MARCOS DE REFERENCIA 6. ESTADO DEL ARTE 7. CARACTERIZACIÓN DEL TIPO DE SUELO 8. PARÁMETROS 9. MODELACION DE ELEMENTOS FINITOS 10. METODOLOGÍA 11. ANÁLISIS DE RESULTADOS 12. CONCLUSIONES 13. RECOMENDACIONES 14. BIBLIOGRAFIAPregradoIngeniero Civi

Estudio del comportamiento dinámico de tres edificios de concreto de la Pontificia Universidad Javeriana mediante vibraciones ambientales

El presente trabajo, trata del estudio del comportamiento dinámico en el rango elástico de tres edificios puestos en pie hace más de 40 años. Dichos edificios fueron construidos mediante técnicas y normativas poco exigentes, las cuales, hoy en día hacen que exista gran incertidumbre sobre el comportamiento de estos edificios. La medición de vibraciones ambientales y ciertos cálculos pueden ayudar a permitir la estimación del periodo fundamental de vibración de un edificio o estructura. La determinación del periodo fundamental de vibración de la estructurase considera importante para poder llevar a cabo la calibración de modelos matemáticos que simulen el comportamiento dinámico real de los edificios. Para el presente estudio, se hizo necesaria la extracción de núcleos de las columnas de cada uno de los edificios para así poder tener datos reales de valores esenciales para la modelación de los edificios, tales como la densidad y los módulos de elasticidad de los materiales. La calibración de los modelos matemáticos de cada edificio es el primer paso para un análisis de vulnerabilidad puesto a que estos modelos se necesitan para realizar cualquier tipo de análisis sea lineal o no-lineal. A partir de los modelos calibrados, se podrá llegar a conclusiones y recomendaciones relacionadas con la ocupación de la estructura, con los cambios arquitectónicos que esta ha tenido durante los años, y su configuración estructural.The present work consists of the study of the dynamic behavior in the elastic range of three buildings constructed over 40 years ago. These buildings were built using timeworn techniques and regulations. Because of the previously mentioned factors a huge uncertainty exists about the behavior of these buildings. By means of the measurement of environmental vibrations it is possible to estimate the periods of vibration of any building or structure. The determination of the fundamental period of the structure makes itself important to make possible the calibration of mathematical models which simulate the real dynamic elastic behavior of buildings.For the current study, it was necessary to extract cores of the columns of each ofthe three buildings in order to have real data for the mathematical modeling of constants such as the weight per unit volume modulus of elasticity of the materials. The calibration of mathematical models of a building is the first step of a vulnerability analysis. The models are of vital importance on this kind of analysis regardless the analysis linear or nonlinear. From calibrated models, it is possible to reach conclusions regarding the occupation of the structure, with structural changes that this has had over the years, and its structural configuration.Ingeniero (a) CivilPregrad

1) solución del sistema de cimentación para un tanque de almacenamiento elevado sobre suelos arenosos licuables; 2) diseño del soporte de la excavación para el sótano de un edificio mediante la técnica de suelo cosido con pilotes helicoidales; 3) diseño de la excavación de un pozo vertical para derivación de caudales y 4) diseño de un encofrado de tablaestacas para la construcción de una estación de pre-acondicionamiento del sistema de alcantarillado sanitario en una ciudad costera

El presente proyecto desarrolla la solución, aplicando diferentes teorías y técnicas de análisis de la Ingeniería Geotécnica, para cuatro proyectos de ingeniería que presentan complejidades o problemáticas geotécnicas en función de su entorno y tipo de obra. El primer caso resuelve el sistema de cimentación para un tanque elevado a colocar sobre un terreno arenoso que es susceptible a licuación. La alternativa propuesta se fundamenta en una losa de rígida de cimentación para distribuir de manera uniforme las cargas y brindar adecuada estabilidad ante el volcamiento producido por los sismos. A su vez, la losa se apoya sobre un terreno mejorado con columnas de grava que se diseñan para mitigar el riesgo de licuación, además de incrementar la resistencia y rigidez del terreno. Luego, se estudia el caso del sostenimiento de una excavación temporal para la construcción de 3 niveles de sótano para un edificio a erigir en el centro de San José. La alternativa propuesta se fundamenta en un sistema alternativo de suelo cosido con pilotes helicoidales como elementos de anclaje, en lugar de pernos pasivos convencionales con barras inyectadas con el objetivo de aprovechar las ventajas constructivas y capacidad del primer sistema. El tercer caso contempla el análisis geotécnico y propuesta de sostenimiento para la excavación de un pozo vertical de 8.0 m de diámetro y 55.0 m de profundidad, cuyo objetivo es interconectarse a un túnel hidráulico existente para permitir la distribución de caudales hacia diferentes puntos. Se realiza un análisis y diseño sectorizado en función de la calidad geomecánica de los materiales y el modo de falla predominante asociado a cada tipo de litología. En el último caso, se realiza el diseño geotécnico de un sistema de encofrado de tablaestaca metálicas para el sostenimiento la excavación constructiva de una estructura subterránea que servirá para albergar el tratamiento primario de aguas residuales provenientes del alcantarillado sanitario de una ciudad costera, previo a su disposición en el lecho oceánico. Para cada una de las soluciones se elaboran planos constructivos esquemáticos, especificaciones técnicas de materiales y un presupuesto del costo de las obras.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ingeniería::Maestría Académica en Ingeniería Civil con énfasis en Geotécnic

Análisis de la influencia de las características evolutivas del concreto en los tiempos de construcción de sótanos

Bogotá ha presentado un incremento en la densidad de su población durante los últimos años, generado un aumento en la construcción, lo cual ha demandado la construcción de edificaciones con grandes alturas que a su vez necesitan áreas de parqueaderos y zonas técnicas para su funcionamiento. Una solución a esta demanda de áreas es la construcción de sótanos, en donde la definición del proceso constructivo será una medida que impactará en la economía y el desarrollo del proyecto. Por lo tanto, si se efectúa una definición por etapas del proceso constructivo con ayuda de los especialistas estructurales y geotécnicos, y se realiza un análisis variando la rigidez y la resistencia del concreto en un modelo de elementos finitos, se pueden plantear escenarios en los que se logren ahorros en los tiempos en la construcción de sótanos.Magíster en Ingeniería CivilMaestrí