Optimización de dos tipos de losas no preesforzadas de grandes luces en edificaciones de concreto armado

Las prácticas actuales de diseño estructural de concreto armado consta en realizar cálculos de diseño manuales o mediante la automatización parcial con software de computadora. Se ha observado que tales prácticas conducen a menudo considerar valores mucho más altos de factor de seguridad y otros supuestos innecesarios. Frente a esa problemática esta investigación se centra en la optimización de losas, teniendo como objetivo principal optimizar el diseño de dos tipos de losas no preesforzadas de grandes luces en edificaciones de concreto armado utilizando el algoritmo grey wolf optimization (GWO) y una red neuronal. Para ello, se han diseñado 50 modelos de losas aligeradas con sobrecarga de 250 kg/m2 y una carga muerta adicional por tabiquería y acabados de 220 kg/m2. Los modelos diseñados sirvieron para el entrenamiento de dos redes neuronales (1 para diseño refuerzo positivo y 2 refuerzo negativo). Los parámetros de entrada a la red se definieron como la luz de la edificación, número de tramos continuos y apoyos de las losas, la luz libre, número de tramo y apoyo a diseñar. Respecto al algoritmo gwo se obtuvo convergencia temprana y las variables caen en sus límites. Finalmente, las redes neuronales entrenadas si brindan buenos resultados con errores menos de 10% para el diseño de modelos dentro de su campo de entrenamiento, fuera de el para el refuerzo positivo se obtuvo los diámetros de refuerzo igual al diseño tradicional y las longitudes de desarrollo se diferenciaron dentro del 50%

Comparación Técnico – Económica de puentes de dos y tres luces con losa de concreto reforzado y vigas continúas de concreto preesforzado

El trabajo monográfico contiene el diseño estructural de cuatro puentes ubicados en la ciudad de Bogotá, analizados todos con la misma longitud pero cada uno de ellos con diferentes luces. Como norma de diseño se utiliza el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes CCDSP95 y como características estructurales se determinó que las vigas sean en concreto preesforzado y los demás elementos estructurales en concreto reforzado. La finalidad del trabajo monográfico es poder determinar cuál de las diferentes configuraciones analizadas resulta ser más económica desde el punto de vista de materiales y cantidades de obra, los cuales se obtienen del diseño estructural de cada puente.The monograph contains the structural design of four bridges located in the city of Bogota, analyzed all the same length but each with different span. As standards design is used Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes CCDSP95 and structural characteristics are determined that in prestressed concrete beams and other structural elements in reinforced concrete. The purpose of the monograph is to determine which of the different configurations being discussed is more economical from the point of view of construction materials and quantities, which are obtained by the structural design of each bridge.Maestrí

Caracterización de las patologías de los puentes peatonales en la localidad de Usaquén

Trabajo de InvestigaciónLa tesis desarrollada en el presente documento se basa en un inventario de los puentes peatonales de la localidad de Usaquén, los mismos fueron analizados bajo el contexto del manual para la inspección visual de puentes y pontones del INVIAS, con el objetivo de identificar las patologías y daños que se presentan en los puentes a través del tiempo como consecuencia de los materiales utilizados, lo anterior se realizó con el ánimo de entregar información pertinente y relevante a esta entidad para contribuir con la conservación de los puentes, así como también ayudar a prevenir tragedias que puedan involucrar peatones. Adentrándonos en el contenido es importante resaltar una de las principales problemáticas evidenciadas en los puentes, como lo es el drenaje deficiente, consecuencia de esto se presentan diferentes tipos de daños en las estructuras de los mismos. Algunos ejemplos observados en los puentes de concreto, son la carbonatación y eflorescencia, fenómenos que se dan porque en los poros del concreto se introduce agua, ocasionando que en el acero de refuerzo se presente corrosión, quitándole propiedades, impidiendo así, su funcionamiento correcto. Ahora bien, en los puentes metálicos, la corrosión es el daño más frecuente identificado en las estructuras inspeccionadas.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS DE PUENTES PEATONALES PARA EL DISEÑO DE FICHAS DE INSPECCIÓN. 3. REALIZACIÓN DE INSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DE PUENTES PEATONALES Y ANÁLISIS DE RESULTADOS. 4. SUGERENCIA PARA ACCIONES DE INTERVENCIÓN PARA EL MEJORAMIENTO DE LAS PATOLOGÍAS PRESENTES EN LOS PUENTES PEATONALES OBJETO DE ESTUDIO. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOSPregradoIngeniero Civi

Comparación técnico-económica entre el método de coeficientes del ACI-318 con un método computacional para el diseño de losas de fundación

Proyecto Final de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Construcción) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería en Construcción, 2019.Para el diseño de losas nervadas de fundación, se ha recurrido al método de los coeficientes del ACI-318 de 1963 para losas de entrepiso en dos direcciones, así como a otros métodos simplificados como el análisis de viga continua por metro de ancho del ACI-318 (2014) para losas en una dirección. Debido a que dichos métodos fueron formulados para el análisis de losas de entrepiso, surgió la necesidad de validarlos por medio de un análisis computacional. Este trabajo consistió en realizar el análisis y diseño de losas nervadas de fundación para tres edificaciones: marco, dual y muro; todas con variantes en las vigas de nervadura y el medio soportante. Esto se efectuó mediante los métodos mencionados y el uso de un programa computacional denominado SAFE de Computers & Structures. Inc., lo cual sirve como parámetro de comparación para identificar las limitantes en la aplicación de tales metodologías. También, se realiza un análisis económico de la cantidad de acero de refuerzo, con el fin de determinar si la diferencia en costo de un método con respecto al otro es importante para el proyectista. En los resultados, se identificó que la rigidez de la estructura es determinante en la distribución de los momentos, lo cual se omite en el método de los coeficientes y en el análisis individual de una losa en una dirección como una viga continua apoyada sobre elementos infinitamente rígidos.The Coefficients Method from ACI-318 (1963) for two-way slabs and other simplified methods as the continuous frame with one-meter width analysis for one-way slabs from ACI-318 (2014), have been used to design mat foundations. Due to the specific formulation for floor slabs of these methods, came out the necessity of validate them against a computational analysis. This project was about analyzing and designing mat foundations for three different buildings with: only walls, only frames and a combination of the two last, each one with some variations on the beam supports and soil. All this using the methods already mentioned, and a software named SAFE from Computers & Structures. Inc., which gives a comparison parameter to identify the limitations of these methods described. Also, an economic analysis of the quantities of steel reinforcement is given to determine if the difference between the costs of each method is significantly important for the designer. By last, it was identified that the rigidity of the structure is determinant for the moment distribution, which is omitted in the Coefficients Method and in the individual analysis for a one-way slab as a continuous frame on supports with absolute rigidity

Proyecto de estructura de un edificio utilizando concreto armado y acero estructural

La presente tesis busca dar a conocer los conocimientos adecuados concernientes al análisis y diseño estructural de una edificación ubicada en la ciudad de Huancayo, haciendo uso del concreto armado y el acero estructural, las cuales serán plasmadas en planos bien detallados, de manera que permita obtener una construcción segura, funcional, económica y estética, respetando el proyecto arquitectónico. El edificio en análisis tiene un esqueleto estructural de concreto armado, donde las losas de entrepiso son losas compuestas con viguetas metálicas de soporte. Asimismo, en el techo del último nivel se usaron viguetas reticuladas metálicas con una configuración a dos aguas hacia el interior del edificio

Diseño estructural de un edificio residencial de concreto armado de ocho pisos y semisótano

El presente proyecto de tesis contempla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de ocho pisos y semisótano, ubicado en el distrito de Barranco, departamento de Lima, Perú. La arquitectura de la edificación presenta 9 niveles; un semisótano y 8 pisos. El semisótano y parte del primer piso están destinados a estacionamientos, mientras que los 7 pisos superiores y la parte restante del primer piso están destinados a departamentos. El terreno sobre el que se plantea el proyecto es de forma rectangular, de 1800m2 de área y con capacidad admisible a nivel de cimentación, de 4kg/ cm2. El terreno tiene 31 metros de frente y 58 metros de fondo aproximadamente. El edificio se ha estructurado en base a elementos de concreto armado, considerando el uso de muros de cortes o placas, de columnas y vigas peraltadas. Los muros de corte predominan en ambas direcciones y son los elementos sismorresistentes que controlarán los desplazamientos laterales. El sistema de encofrados de techo que se propone contempla losas aligeradas unidireccionales de 20 y 25 cm de peralte, de acuerdo a las dimensiones de cada paño y a la solicitación por cargas verticales o presencia de tabiquería en cada uno de ellos. Para el análisis sísmico del presente proyecto se utilizó un modelo tridimensional elaborado en el programa ETABS, siguiendo las estipulaciones y exigencias mencionadas en la Norma Técnica E.030 [Diseño Sismorresistente]. Se consideró el supuesto que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos, por lo que se usó un modelo con masas concentradas con tres grados de libertad por piso; dos componentes ortogonales de traslación horizontal y uno de rotación.Tesi

Diseño de puentes peatonales para reducir los índices de accidentalidad con peatones y optimizar el flujo y tránsito vehicular sobre la troncal Avenida Ciudad de Cali entre calle 9 hasta la calle 16B

Trabajo de investigaciónEl diseño de 2 puentes peatonales sobre la Av. Ciudad de Cali entre la calle 9 y 16B, busca disminuir la accidentalidad de los peatones y ciclistas y a su vez mejorar el flujo vehicular.1. INTRODUCCIÓN 2. GENERALIDADES 3. OBJETIVOS 4. MARCO REFERENCIAL 5. METODOLOGÍA 6. RECOPILACIÓN DE DATOS 7. CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO 8. PREDIMENSIONAMIENTO 9. ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 10. CONCLUSIONES 11. RECOMENDACIONES 12. BIBLIOGRAFÍA 13. ANEXOSPregradoIngeniero Civi

Diseño estructural de un edificio de aulas-laboratorio de concreto armado y evaluación económica del uso de vigas postensadas

El presente trabajo consiste en el análisis estructural y diseño en concreto armado de un edificio destinado a aulas y laboratorios ubicado dentro de una universidad. El edificio cuenta con cinco pisos. Ademáseste se sitúa en Lima y se encuentra apoyado en un suelo con capacidad portante de 4kg/cm2. Adicionalmente se evalúa el uso de vigas postensadascomo variante en aquellas vigas de concreto armado con una luz libre de 11 metros. La estructura del edificio está compuesta por losas aligeradas y macizas, vigas, columnas y muros de corte (placas). En la cimentación se usaron zapatas aisladas y combinadas. Mediante el análisis sísmico se pudo comprobar que el edificio cumple con las exigencias de la norma E.030 de Diseño Sismoresistente. El diseño de los distintos elementos de concreto armado y preesforzado se realizó de acuerdo a lo estipulado en la norma E.060. Finalmente se realiza un metrado y presupuesto de la edificación y se comparan los costos de la alternativa preesforzada y de concreto armado normal.Tesi

Propuesta de diseño de un puente de sección compuesta sobre el río Alao

This work is aimed at the analysis and design of a bridge of composite section, which takes place in the town of San Martín de Alao about the river that bears the same name; inaccessibility is the main problem to transport agricultural products to the markets of consumption, in this area that has been severely affected by social as terrorism and drug-trafficking problems. There is a vehicular bridge that joins the production centres, being the only transportation with mules or walk by people who have their farms in this sector and to the village of San Martín de Alao access finally crossing the river San Martin Alao; In addition, the lack of a management tool to fix it. First work with the geometry assessment began both Board, beams and brackets; It has been applied all the knowledge imparted in the University academic...El presente trabajo tiene como objetivo el análisis y diseño de un puente de sección compuesta, cuya aplicación se desarrolla en la localidad de San Martín de Alao sobre el río que lleva el mismo nombre; el principal problema lo constituye la inaccesibilidad para transportar los productos agrícolas a los mercados de consumo, en esta zona que ha sido duramente afectado por los problemas sociales como el terrorismo y narcotráfico. No existe un puente vehicular que une los centros productivos, siendo el transporte solo con acémilas o a pie por parte de pobladores que tienen sus chacras en este sector y que hacia el poblado de San Martín de Alao acceden finalmente cruzando el Río San Martín de Alao; a esto se suma la falta de una herramienta de gestión para solucionar la misma. En primer lugar se iniciaron los trabajos con la evaluación de la geometría tanto del tablero, las vigas y los estribos; se ha aplicado todos los conocimientos impartidos en la formación académica universitaria y vía experiencia laboral; además se ha utilizado los estudios básicos como son los Estudios Topográficos, Estudios de Suelos y Canteras, el Estudio Hidrológico e Hidráulico, Estudios Geotécnicos, Estudios de Impacto Ambiental, Estudio de Análisis de Riesgo de Desastres y Trafico, con la finalidad de adoptar los parámetros necesarios para lograr la seguridad, economía y calidad en el diseño final. De manera simultánea, se ha revisado bibliografía de diferentes autores y consultores especialistas en el tema. La etapa de diseño se ha efectuado de acuerdo con lo especificado en el manual de Diseño de Puentes del MTC, aplicando el método de diseño Load & Resistance Factor Desing (LRFD), establecidas en las normas de diseño de la American of State Highway and Transportation Officials (A.A.S.H.T.O.); en los resultados se muestran el análisis y diseño detallado del tablero, las vigas metálicas, los estribos y demás componentes que conformaran la estructura en su conjunto; para lo cual se utilizaron como herramientas el programa SAP2000 y la hoja de cálculo de Excel. Seguidamente se realiza una verificación para los elementos principales críticos del puente. Todo esto conlleva a concluir que en el presente trabajo de investigación, se ha conseguido una estructura que brindará máxima seguridad. Lo novedoso de este trabajo es presentar una nueva versión sobre la aplicación de las normas de diseño vigentes en nuestro país y así generar entre los interesados el conocimiento en algunos aspectos del diseño de los puentes de sección mixta.Tesi