Ingeniería Civil
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Item Caracterización del flujo vehícular en autopistas(1999) Solano Jiménez, Alejandro José; Picado Abarca, Jorge EnriqueEl presente estudio caracteriza y modela el flujo vehicular presente en las autopistas costarricenses, representadas en este caso por las autopistas General Cañas, Florencio del Castillo y Próspero Fernández. Los resultados obtenidos toman en cuenta únicamente los vehículos livianos y no se detallan según el carril correspondiente, sin embargo ilustran de manera general el comportamiento del tránsito vehicular. Con los conteos de vehículos realizados en cada autopista se hacen pruebas de Chi cuadrado con la distribución de Poisson para determinar si el flujo es o no aleatorio, en cada una de las tres autopistas, para un nivel de confianza del 95%. En la Autopista General Cañas se presenta flujo aleatorio para volúmenes bajos, mientras que los volúmenes medios y altos no se ajustan a la distribución de Poisson. En la Autopista Florencio del Castillo ocurre algo similar a la General Cañas, pero el flujo aleatorio se da incluso con volúmenes medios. Los flujos altos no presentan un comportamiento según la distribución de Poisson. En la Autopista Próspero Fernández el flujo aleatorio predomina en volúmenes bajos y medios e incluso en algunos casos de volúmenes altos. Como parte de la caracterización del flujo vehicular se ajustaron curvas para las relaciones Flujo-Densidad, Velocidad-Flujo y Velocidad-Densidad para las tres autopistas seleccionadas. De las curvas obtenidas se selecciona la o las que mejor describan el comportamiento del tránsito observado en el campo. Para los ajustes de las curvas se realizaron, para cada una de las relaciones en cada autopista, varios tipos de regresiones, a saber, ajustes logarítmicos, exponenciales, cuadráticos y lineales. El flujo en la Autopista General Cañas es descrito por curvas cuadráticas para las relaciones de Velocidad-Flujo y Flujo-Densidad y una relación cercana a la lineal para la relación Velocidad-Densidad, tal y como se ...Item Optimización del cálculo estructural de entrepisos a base de losas huecas pretensadas: programa de cómputo(1999) Salas De la Fuente, Luis Diego; Poveda Vargas, Alvaro E.El objetivo del proyecto es optimizar el modelo de análisis y diseño estructural de las losas huecas pretensadas mediante una sistematización de la teoría y fórmulas apropiadasy una automatización de los cálculos involucrados. El trabajo comprende el estudio de las propiedades del sistema de entrepiso y de las disposiciones de los códigos vigentes referentes al tema. Se circunscribe a la metodología de análisis y diseño de sistemas en una dirección, simplemente apoyados y con carga uniformemente distribuida. Para la automatización de los cálculos se presenta el programa de cómputo CESL, que encuentra las luces admisibles para un sistema particular de entrepiso y para un rango de cargas superpuestas definido por el usuario. Se consideran los criterios de: esfuerzos elástica en las distintas etapas de carga, capacidad última a flexión, capacidad última a cortante, cortante horizontal en la unión de losa y sobrelosa, deformaciones en el centro del claro y vibraciones producto de la actividad humana. El programa CESL debe ser utilizado en la versión 97 de Microsoft Excel o una posterior. La presentación más conveniente de los datos es a través de diagramas de carga que integran todos los requisitos y aseguran un buen comportamiento del sistema ante cargas de servicio y últimas.Item Aplicación de la teoría de viga al análisis del comportamiento de muros de mampostería sujetos a carga lateral(1999) Montes de Oca Rodríguez, Fabricio; Cruz Azofeifa, Miguel FranciscoEn esta investigación se emplean metodologias de disefio y análisis para describir el comportamiento de muros de mampostería cargados lateralmente. El objetivo principal es conocer la precisión con que estas metodologías describen la realidad de la mampostería costarricense y sugerir los ajustes pertinentes que pemitan emplearlas en el diseño de muros de corte. Los datos experimentales provienen de las pruebas de carga lateral cíclica realizadas en el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (L.A.N.A.M.M.E.) a muros de mampostería construidos por otros estudiantes para la realización de sus propios proyectos de graduación. A lo largo de todo el trabajo se empleó el valor del módulo de elasticidad de la mampostería encontrado por el Ingeniero Alejandro Navas, el cual es un poco mayor que el recomendado por los códigos de diseño sin embargo, representa la realidad de la mampostería costarricense. La teoría de viga se aplica empleando las rotaciones para determinar la reducción en la inercia debido a los agrietamientos que sufren los muros a causa de la carga aplicada y los desplazamientos a que es inducido. Debido a la misma causa, también se deteniina la reducción en el área de cortante. Con energías de deformación se determina cuánto del desplazamiento es causado por cortante y cuanto por flexión. Además, se aplica la teoría de viga empleando las deformaciones internas de los muros, registradas en los medidores de deformación, para determinar la reducción en la inercia. Se aplica también para determinar la capacidad de los muros, empleando para esto la geometría de la sección, las propiedades mecánicas de los materiales que los constituyen y las capacidades últimas reportadas por los autores de las pruebas experimentales. Se esperaba que los resultados de ambas teorías fueran similares en magnitud y comportamiento. Los comportamientos si son comparables, aunque las magnitudes son distintas. Se ...Item Método de análisis y cálculo automatizado de muros esbeltos de mampostería con cargas pendientes a su plano(1999) Montoya Solórzano, Yanis; Poveda Vargas, Alvaro E.El comportamiento estructural de los muros esbeltos de mampostería depende de la interacción de la carga axial y la flexión a la que se ve sometido el muro. El UBC-97 toma esta premisa como base para el desarrollo del métalo de análisis y diseño propuesto en el mismo, que consiste en un proceso iterativo para los valores de momento y deformación de servicio a la mitad de la altura, o de momento y deformación últimos a la mitad de la altura del muro, según se rija el diseño por condiciones de servicio o últimas, re$bectivamente. La construcción de muros esbeltos presenta varias ventajas como economía, ya que permiten alturas de construcción mayores, ahorro de espacio, permitiendo una mayor área de piso disponible y eliminan la necesidad del uso de columnas de concreto o acero para el apoyo de las estructuras de techo cuando la carga debido a estas estructuras puede considerarse como distribuida. Adicionalmente al estudio del compartamiento de los muros esbeltos, se propone un método de análisis y cálculo automatizado de muros esbeltos de mampostería con cargas perpendiculares a su Plano. Este método consiste en un programa realizado en Microsott-Excel 97, y puede ser utilizado en versiones más recientes del mismo. Esla automatización facilita el análisis ya que permite revisar varios tipos de secciones para optimizar la elección, sin necesidad de realizar numerosos cálculos iterativos y repetitivos.Item Capacidad soportante de paredes de mampostería confinada ante cargas laterales(1999) Acón Rojas, Federico; Pastor Gómez, Juan AntonioEl principal objetivo de la investigación es revisar la capacidad soportante de paredes de mampostería confinada según el sistema constructivo propuesto por el Código Sísmico de Costa Rica (artículo 3.6.1.2) ante la aplicación de cargas laterales de naturaleza cíclica. Para la investigación se construyeron cuatro paredes de mampostería confinada. En cada pared se estudia el comportamiento global carga desplazamiento, la influencia de la calidad de la mano de obra en la pega de bloques, el nivel y forma de agrietamiento y su modo de falla. Para analizar la influencia de la mano de obra, dos de las paredes se construyen con una adecuada pega de bloques, mientras que las restantes se construyen con la acostumbrada pega típica de bloques. Analizando los resultados se concluye que las paredes fallaron por una combinación de flexión en las columnas inferiores y por cortante en el paño de mampostería. La forma de falla por cortante se diferencia de acuerdo a la influencia de la calidad de la mano de obra; es decir, las paredes construídas con una adecuada pega de bloques fallaron por cortante a través de los bloques mientras que las paredes restantes lo hicieron a través de las sisas de mortero. A partir de los resultados finales, se compara la capacidad de carga de una pared de mampostería confinada con la de una pared de mampostería integral y con la de una pared de mampostería mixta.Item Marcos de microconcreto sometidos a carga monotónica: efecto de carga axial en el comportamiento carga versus desplazamiento(1999) Víquez Chaves, María del Carmen; Espinoza Blanco, Edwin A.En este proyecto de investigación se emplean modelos directos a escala reducida que asemejan la carga axial de compresión presente en las columnas de un marco de concreto reforzado, debidas a la transmisión de esfuerzos entre los diferentes elementos y al peso propio de la estructura. Para llevar a cabo la aplicación de la carga axial en las columnas se utilizará el método de postensión parcial, el cual consiste en aplicar una fuerza de tensión a un cable de acero sin llevarlo a su capacidad máxima en tensión. Se construirán seis marcos de concreto reforzado de un nivel y un vano a escala reducida, utilizando un factor de escala de 1/10. Con el propósito de evaluar el efecto que causa la carga axial en el comportamiento carga lateral y desplazamiento del marco, se utilizarán modelos con postensión en sus columnas y otros en los que no se aplicará este tipo de carga. El modelo de falla consiste en someter la estructura a carga lateral monotónica creciente en una de las uniones viga - columna, mientras, en nudo libre se mide el desplazamiento externo horizontal. Adicionalmente, en los marcos sometidos a postensión se medirá la fuerza de tensión en el cable para cada una de las columnas. Con los resultados experimentales se obtuvieron las pérdidas totales en la fuerza de postensión antes de iniciar el proceso de falla y las variaciones en la tensión del cable durante dicho proceso. Además, se muestra la relación carga - desplazamiento de las estructuras con y sin postensión, la capacidad última soportada por los marcos y el proceso de agrietamiento que presentan. Al final del informe se concluye que con la aplicación de la carga axial a las columnas se produce un aumento en la capacidad última de la estructura, debido a la disminución de los esfuerzos de tensión que crea la precompresión del concreto causada por la postensión y que disminuye el proceso de aparición de ...Item Evaluación preliminar hidráulica y operacional de la planta de tratamiento de agua potabilizadora de la ciudad de Puntarenas(1999) Mata Ureña, Auris; Cruz Zuchini, NapoleónEste estudio tiene como propósito realizar una evaluación preliminar de los múltiples aspectos que conforman la planta potabilizadora de la ciudad de Puntarenas, tales como el funcionamiento hidráulico de los distintos procesos unitarios (mezcla rápida, mezcla lenta, sedimentación, filtración y desinfección), la eficiencia sanitaria, la operación, el control de calidad y el mantenimiento. El proyecto se inicia con una etapa de reconocimiento y recopilación de información, para conocer las principales características de la planta. Posteriormente, se continúa con una etapa de análisis de la información recopilada, durante la primera fase y acompañada de los resultados de pruebas realizadas en el complejo. Finalmente, se realiza un diagnóstico del funcionamiento general y se hacen las respectivas recomendaciones, partiendo del hecho de que el trabajo evaluativo que se realiza es de tipo preliminar. Con base en un Proyecto de Graduación del año 1991 y estudios realizados por AYA, se evalúan las principales características de la cuenca del río Barranca, tales como el clima, los elementos físico-geográficos, la hidrología, el uso del suelo y los impactos de las diferentes actividades que se realizan en la zona.Item Regionalización de curvas de duración(1999) Gómez Jara, Javier; Murillo Muñoz, Rafael EduardoLas curvas de duración son una herramienta muy utiliza en análisis hidrológicos; permite evaluar la producción de caudales de una cuenca y recientemente se han utilizado en otras aplicaciones como son las descargas de aguas residuales. El objetivo de este trabajo es generar curvas de duración regionales que permitan evaluar los caudales de aquellas cuencas que no posean información hidrológica. Para regionalizar la información es necesario conocer adecuadamente las características climáticas y geomorfológicas de cada cuenca, sin embargo este último factor no se toma en consideración en este trabajo. Debido a esto en este trabajo sólo se realiza una descripción climática de cada una de las cuencas utilizadas, con el propósito de describir adecuadamente las variables hidrológicas involucradas. Posteriormente la información se agrupó y analizó de tres formas: por área de cuenca, producción específica normalizada y por región climática. Esta última fue la que produjo los mejores resultados y se adoptó en este trabajo. De acuerdo con esto, a la información agrupada por zonas climáticas, se le aplicó tres modelos estadísticos con el fin de describir su comportamiento. Esto permitió obtener los percentiles más representativos para cada estación que se analizó. Adicionalmente se realizó un análisis de variación en el período de registro para obtener el registro mínimo que se requieren para resultados confiables. Finalmente los resultados obtenidos permiten estimar los valores de caudales en cuencas que no posean este tipo de información siempre y cuando se trate de una misma región climática y se juzgue adecuadamente su comportamiento hidrológico.Item Disminución de la escorrentía superficial debido a variaciones en el uso del suelo(1999) Cervantes Cordero, Renán Alexander; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoEl objetivo principal de este proyecto es cuantificar los cambios en las estimaciones de la escorrentía superficial, en la Cuenca del Río Grande de Térraba, causados por cambios en el uso del suelo. Para lograrlo, la metodología empleada consistió en dividir la cuenca en polígonos, o elementos de área, con características similares. Estas características son: tipo de suelo, cobertura o uso del mismo y pendiente. Luego, a cada polígono se le asignó un coeficiente de escorrentía mediante la utilización de un Sistema de Información Geográfica. Como uno de los principales resultados, se logra dar una metodología para definir cuales deben ser las áreas prioritarias a la hora de proponer medidas de recuperación en la cuenca, tendientes a mejorar el comportamiento hidrológico de la misma en el aspecto de reducción de inundaciones. Además se dieron opciones para el manejo y uso adecuado de la cuenca, identificando zonas que provocan mayor variación en el coeficiente de escorrentía. Si estas disposiciones se llegan a poner en práctica en la cuenca, los principales beneficios obtenidos serán: la disniinución de la frecuencia de inundaciones, la reducción de los daños causados por eventos de gran magnitud y la conservación de los suelos.Item Automatización del análisis de estabilidad de taludes rocosos por medio de equilibrio límite en tres dimensiones: Proyecto Hidroeléctrico Boruca(1999) Núñez Incer, Edmundo; Tapia Balladares, Marco AntonioEl presente proyecto tiene como objetivo principal crear un programa para el análisis de estabilidad y diseño de taludes rocosos, mediante la automatización de procedimientos de análisis de equilibrio límite en tres dimensiones, empleando la técnica de Proyección Estereográfica. El programa permite además, la aplicación de los criterios empíricos de Hoek & Brown y Barton para la determinación de la resistencia al corte de macizos rocosos, dato de entrada para el análisis. Adicionalmente, se generó un subprograma para la aplicación de métodos estadisticos de conteo de polos a partir de datos de levantamientos de diadasado, que permite graficar el contorno de concentraciones de discontinuidades presentes en un macizo; a partir del cual pueden definirse las familias predominantes-aconsiderar en el análisis. La validez de los análisis que se realicen con el programa queda supeditada al uso de parámetros de entrada confiables dzfinidos por adecuados estudios de investigación y de recolección y análisis de datos de campo. La parte práctica del proyecto consiste en la aplicación del programa a los taludes de excavación en la margen izquierda del sitio de presa del Proyecto Hidroeiéctiico Boruca, del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). En primer lugar se realizó la corrida del programa con los datos de un estudio realizado manualmente y se compararon los resuitados obtenidos, de donde se aprecian las ventajas de contar con la herramienta generada, tanto para agilizar el análisis, como para evitar errores comunes en el proceso. Como segundo punto, se realizó el análisis y diseño de dichos taludes con las familias de discontinuidades definidas por un estudio más reciente realizado por el ICE. Los resuitados de la aplicación del programa al P.H. Boruca muestran los tipos de falla críticos para el talud de diseño, se determina la condición de estabilidad y se ...