Ingeniería Civil
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Item Análisis comparativo de indicadores de daño en elementos y marcos de concreto reforzado(2002) Ramírez Dondi, Brenda; Cruz Azofeifa, Miguel FranciscoEn este trabajo se obtiene la relación del Índice de Daño (ID) experimental para un marco de concreto reforzado a nivel global, por piso y por elementos, con indicadores de daño como la Energía Plástica Disipada, la Energía Plástica Normalizada, el Desplazamiento Relativo, la Ductilidad de Rotación y la Razón de Daño; además se analiza la variación de los indicadores de daño de acuerdo al nivel de daño observado. Se trabaja con 2 modelos de marco global, y 6 modelos de elementos, que corresponden a las vigas del primer y segundo nivel y las columnas, 2 modelos por cada elemento; todos en escala 1:3. Los índices de daño se calculan para dos condiciones: una en que la carga de cedencia se obtiene directamente a partir de la curva de histéresis de cada uno de los modelos, y la otra donde está se lee de la curva elastoplástica equivalente. Cada uno de los indicadores de daño se correlaciona con el índice de daño experimental, para las diferentes condiciones de análisis. El análisis realizado permite establecer una variación tanto del índice de daño experimental, como de los otros indicadores de daño, en función del nivel de daño observado. El parámetro que mejor relaciona con el índice de daño, para todos los modelos, es la Energía Plástica Normalizada; el Desplazamiento Relativo es un indicador que presenta una muy buena relación, sin embargo se diferencia si se trata de modelos de elementos, o de marco (global y por piso). La información generada es valiosa para la predicción del daño en estructuras de concreto sometidas a cargas sísmicas.Item Discretización temporal y espacial de las ecuaciones gobernantes del flujo bidimensional utilizando un esquema implícito en diferencias finitas(2002) Miranda Jenkins, Pío Alberto; Oreamuno Vega, Rafael AlfredoLa investigación numérica del flujo bidimensional evidenció que los métodos de solución explícitos presentan restricciones severas en el paso de tiempo, altos tiempos de ejecución, estabilidad condicional y oscilaciones numéricas. Este trabajo busca estudiar y aplicar un método de solución implícito sobre las ecuaciones gobernantes del flujo bidimensional para superar esas limitaciones. La discretización implícita se basó en el esquema de diferencias finitas desarrollado por Beam y Warming, aplicado sobre una malla computacional estructurada en coordenadas cartesianas. El estudio teórico se complementó con la derivación del algoritmo computacional y su posterior programación utilizando el lenguaje C++. El modelo resultante se aplicó en diversas situaciones hidráulicas, incluyendo flujo bidimensional, flujo no-permanente y flujo uniforme. Su aplicación reveló la existencia de algunas deficiencias en los casos de flujo no-permanente y de flujo bidimensional. Se documentó su origen y se plantearon posibles soluciones. La aplicación del modelo tuvo éxito en casos de flujo uniforme. Fue capaz de manejar el cambio de régimen y fue estable para números de Courant mayores que 1. Su tiempo de ejecución fue de aproximadamente un 65% del tiempo de duración del hidrograma. El algoritmo de Beam y Warming tiene un buen potencial para ser utilizado en modelos hidráulicos.Item Desarrollo y aplicación de una metodología de criterio múltiple para la zonificación combinada de amenazas naturales en el Cantón de Alajuela(2001) Arce Miranda, Federico; Vargas Monge, WilliamEl impacto social y económico de un fenómeno natural adverso dependerá del grado de vulnerabilidad de la población y de la infraestructura, en una región con amenazas naturales múltiples. La creación de mapas de zonificación de amenazas naturales contribuye a reducir esa vulnerabilidad, ya que permite conocer el grado de exposición de la población y la infraestructura ante las diferentes amenazas. Este proyecto realiza una zonificación combinada de amenazas naturales para el cantón de Alajuela, por medio de una metodología de Evaluación Multicriterio, e incluye la amenaza volcánica (caída de piroclastos, lahares), sísmica (vibración, ruptura del terreno), inundación y deslizamientos. La zonificación de amenaza volcánica fue realizada por Paniagua y Soto, en 1986. La zonificación de la amenaza sísmica usada, es resultado de combinar los mapas de isoaceleraciones propuestos por Laporte y otros (Proyecto NORAD, 1994) para todo el país y el mapa de fallas geológicas activas de la CNE (Proyecto MIRVYS, 1993). Con base en criterios topográficos se identificaron las áreas susceptibles a inundación. Por medio de una metodología de pesos relativos, se determinaron las zonas propensas a deslizamientos. A partir del criterio de expertos y el Método Jerárquico Analítico, se definieron pesos relativos de cada amenaza a diferentes tipos de obra (estructuras, carreteras, puentes, acueductos, asentamientos) y posteriormente se realizó la zonificación combinada de amenazas naturales. Se produjeron mapas específicos para cada uno de esos tipos de obras, que representan distribución espacial, pero no asignan probabilidad de ocurrencia del evento. Los resultados obtenidos identifican a la amenaza de deslizamientos con un peso relativo de importancia, para los diferentes tipos de obra analizada. De igual manera la ruptura del terreno, es una amenaza de mayor importancia, para estructuras y acueductos. La escala de los mapas no permite...Item Influencia de las excitaciones rotacionales en la base para desplazamientos sísmicos reales en estructuras de un grado de libertad(2001) Pérez Alvarado, Edwin Fernando; Cruz Azofeifa, Miguel FranciscoEl presente es un análisis comparativo de las historias de desplazamiento en estructuras de un grado de libertad, sometidas a carga sísmica; donde además de la excitación horizontal del terreno se incluye una excitación rotacional en la base. Como primer paso, se formulan las siguientes metodologías para hallar una posible función de excitación rotacional del terreno: a) excitación rotacional en función proporcional de la aceleración vertical del terreno, b) excitación rotacional en función de la velocidad de propagación de onda sísmica y la aceleración vertical del terreno. El análisis respectivo se efectuó mediante la interpretación de los espectros de desplazamiento generados a partir de ambas metodologías y se hallan factores de amplificación de desplazamientos por efecto de rotación. Posteriormente, se revisa el nivel de validez de los supuestos utilizados en el planteamiento de las hipótesis de ambas metodologías. De los resultados se concluye, que la existencia de excitación rotacional en la base es importante, pues puede aumentar los desplazamientos relativos y hasta duplicarlos para algunos periodos. El efecto de rotación prácticamente solo afecta a la magnitud de los desplazamientos relativos del sistema, y la forma de éstos espectros no se altera. Ambas metodologías planteadas conducen a resultados similares, lo cual valida los supuestos iniciales.Item Catálogo de pavimentos asfálticos para rutas nuevas de bajo volumen(2009) Camacho Garita, Edgar Roberto; Chaverri Jiménez, JennyMuchos son los caminos municipales en Costa Rica que se han pavimentado sin contarse con diseño alguno. Ha sido práctica común para algunas autoridades llevar a cabo trabajos en los cuales la decisión final del espesor de las capas del pavimento, incluyendo la superficie de rodamiento, está regida más por una cuestión de dinero que por el resultado de un análisis técnico fundamentado, bajo la justificación de escasos recursos. Un hecho que ayudará a mejorar esta situación es la elaboración de Catálogos de Pavimentos, en los cuales se recogen los factores más importantes a considerar, tales como: la composición del tráfico, el tipo de suelo de la subrasante, las características del clima y los materiales a emplear y proveer soluciones de diseño. El objeto del presente Catálogo es el de proporcionar criterios sobre paquetes estructurales de pavimentos, facilitando las tareas y la labor de los Ingenieros Municipales, proyectistas de urbanizaciones y demás interesados, para la selección, entre una gama de posibles soluciones, la más adecuada mediante un análisis práctico con base en consideraciones técnicas y económicas. Garantizando, además, que estas calles que pasarán luego a ser municipales, cumplan con los diseños propuestos. El campo de aplicación de este Catálogo será exclusivamente el de pavimentos de construcción nueva, incluyendo los de las urbanizaciones futuras, o la reconstrucción total de los ya existentes. Varios países europeos han desarrollado catálogos de pavimentos, en los que en lugar de variar continuamente los espesores en función del tránsito de diseño, dividen el tránsito en una serie de intervalos, en los cuales se le asigna un espesor fijo para cada una de las capas que componen el pavimento, independientemente del valor del tránsito dentro de cada intervalo. Esta tendencia se inició en Francia en 1971, siendo seguida por España y Alemania en 1975, y después por otros países...Item Análisis técnico-económico de tecnologías altermativas existentes aplicadas en la reutilización de aguas grises y pluviales(2009) Ugalde Elizondo, Karen; Mata Abdelnour, ErickEn los últimos años Costa Rica ha tenido un crecimiento económico producto de las actividades del sector construcción, lo que genera una mayor demanda de agua y por ende un aumento en la cantidad de aguas negras que contaminan las fuentes subterráneas. Algunas empresas promueven la reutilización de aguas grises o pluviales en viviendas, sin embargo, para muchos sectores del país este tema es desconocido o consideran que la utilización de estos equipos es costosa. Por esta razón, surgió la necesidad de realizar un análisis económico de la aplicación de tecnologías de reutilización de aguas grises y pluviales; considerando además, el aporte de estos sistemas al ambiente. Se realizó una investigación de sistemas en el país y el extranjero y posteriormente se elaboró el análisis solamente con uno de los equipos que reutilizan aguas grises y pluviales. Para establecer el ahorro por disminución del consumo de agua potable, se determinó el consumo de agua con tecnología y sin ella, utilizando como base una vivienda de tres personas; adicionalmente, se consideró el efecto del alza de los precios del agua y estimaron las tarifas para un período de 20 años. También se establecieron los costos de mantenimiento y operación del sistema, para ello se proyectaron los precios de la electricidad. Al aplicar las metodologías del análisis financiero, se comprobó que de seguir las tendencias actuales en la fijación de precios del agua, no resulta rentable invertir en las tecnologías de reutilización del agua como las presentadas en esta investigación. Por esta razón se proponen razonamientos alternativos para justificar el uso de estas tecnologías. Estos razonamientos alternos se relacionan, ya sea con incentivos del gobierno a individuos que decidan instalar este tipo de sistemas; o con preocupaciones propias del usuario que lo lleven a buscar protegerse de los crecientes racionamientos ...Item Inventario de daños en la infraestructura de Puerto Moín, y propuestas de procedimientos constructivos para su reparación(2009) Ramírez Rodríguez, Laura María; Anglin Fonseca, Robert A.El Complejo Portuario de Limón, integrado principalmente por Puerto Limón y Puerto Moín, tiene una ubicación estratégica en las rutas internacionales de comercio marítimo. Esta ventaja geográfica debe ser aprovechada para aumentar el volumen de carga en ambos puertos y que estos sigan cumpliendo con un papel importante en la economía costarricense. Sin embargo, es indispensable contar con una infraestructura portuaria en excelentes condiciones para brindar servicios cada vez más eficientes y competitivos. Se realizó una evaluación de la infraestructura de los muelles de Puerto Moín mediante un inventario de daños encontrados en las instalaciones del Puerto. Se determinó que las principales causas de deterioro son las actividades de operación que generan cargas mayores a las cargas de diseño de los muelles, el ambiente marino y los accidentes de naves que colisionan con la estructura del muelle. La falta de mantenimiento y el no reparar los daños más significativos de manera inmediata agravan las condiciones físicas de las instalaciones de forma progresiva. Por lo tanto, en el trabajo se plantearon diferentes procedimientos constructivos como alternativas para la reparación de cada uno de los daños encontrados y diferentes opciones de sistemas de obra de obra falsa para facilitar las labores de reparación.Item Análisis de ocurrencia de diferentes tipos de choques viales en el cantón de Pérez Zeledón(2007) Zamora Rojas, Javier; Pujol Mesalles, RosendoEn Costa Rica, la ocurrencia de choques viales es uno de los problemas de mayor gravedad en el sistema de transportes. En el cantón de Pérez Zeledón, se ha presentado un aumento adicional debido a la reconstrucción y ampliación de un tramo de 7.7 kilómetros sobre la Ruta Nacional 2, desde el puente sobre el Río San Isidro (en San Isidro del General) hasta Palmares (en Daniel Flores). Esta carretera tiene un diseño no apto para una zona urbana y no cuenta con las medidas de seguridad vial apropiadas. Esta situación ha incrementado especialmente las colisiones y los atropellos. En este proyecto se analiza este problema con base en los datos del año 2005. Se localizaron espacialmente los choques viales en los distritos de San Isidro del General y Daniel Flores, utilizando los Sistemas de Información Geográfica (SIG); para un total de 825 eventos localizados, correspondiente al 85% del total. A partir de esto se llevó a cabo el análisis descriptivo y estadístico. En una primera etapa del análisis descriptivo, se relacionaron las principales variables de estudio, y algunos resultados son: (1) en el análisis de choques viales por semana del año, no se encontró ningún patrón estacional; (2) los hombres entre los 20 y 29 años son los más vulnerables a resultar con lesiones graves o fallecidos en choques viales; (3) los lesionados graves son mayormente conductores de vehículos, motociclistas y ciclistas; (4) en general, la ocurrencia de choques viales es mayor entre las 12 m.d. y 9 p.m., en todo el cantón. Luego se llevó a cabo un análisis por kilómetro de la Ruta 2 que pasa por San Isidro y Daniel Flores (23 km en total), donde el mayor problema ocurre en el kilómetro que pasa por el centro de San Isidro y en los 3 primeros kilómetros del tramo ampliado. Una vez analizados los kilómetros de la carretera, se localizaron puntos críticos y tramos de concentración de choques ...Item Gestión de riesgo de incendio de la escuela Dr. José María Castro Madriz(2009) Sancho Montoya, Bernal; Martínez Guevara, Manuel EmilioLa gestión de riesgo de incendio de la escuela Dr. José María castro Madriz consta de un análisis cualitativito y cuantitativo. Con base en los resultados obtenidos se determina el grado de riesgo de incendio del inmueble y las mejoras por aplicar. A su vez, también se realiza un plan de emergencias de acuerdo con los riegos encontrados en la escuela. Como marco teórico del trabajo se describe la gestión de riesgo de incendio, así como las definiciones y componentes del incendio, y la legislación presente en el país, respecto al tema de protección contra incendios. Se efectúa una descripción de la protección pasiva y activa y sus aplicaciones a nivel nacional. Se realiza una descripción cualitativa de la escuela, donde se describen los agentes externos y los internos. Después, se utiliza el método Gretener y el método MESERI para realizar una evaluación cuantitativa del riesgo de incendio de la escuela y determinar numéricamente la seguridad del inmueble. También, se elabora una evaluación cualitativa de la escuela donde se toma en cuenta la Norma NFPA 101 y el Reglamento de Técnico General de Seguridad Humana. A partir de los resultados obtenidos, se proponen mejoras por efectuar en el edificio. Y finalmente, se crea un plan de prevención de riesgos y atención de emergencias. Los resultados finales indican que el riesgo de incendio de la escuela es inaceptable y se considera como insuficiente. Puesto que, la escuela no cuenta con medidas de protección contra incendios, además, presenta ciertas deficiencias en el diseño. Por ello, se proponen medidas para mejorar el edificio, así como un plan de emergencias.Item Evaluación de la eficiencia de los productos químicos que contienen quelatos en el tratamiento de lodos(2008) Zamora Solano, Jorge; Arias Zúñiga, Ana LorenaSe evalúo el tratamiento de lodos residuales, provenientes de un Beneficio de café, utilizando productos químicos que contienen quelatos. Se realizó un descripción de que consisten los quelatos, y su efecto, los cuales son una formación química de anillos, en los que moléculas no metálicas, se ordenan alrededor de una molécula metálica, cobre para el caso en estudio, generando, en el quelato mayor estabilidad y la posibilidad de permanecer mayor tiempo en suspensión, y se mantenga por más tiempo reaccionando con la materia orgánica presente en el lodo. La obtención de una dosis aproximada de producto químico, se dio por medio de resultados visuales, y se aplicó dicha dosis, la mitad y el doble de la obtenida. Además, se hizo una medición de varios parámetros representativos, a distintos recipientes con las dosis determinadas y se compararon con un patrón, las muestras permanecieron en el laboratorio. Se dio una única aplicación de químico a cada recipiente y se realizaron mediciones semanales. Los resultados mostraron que el compuesto químico, tuvo efectividad en el control del olor, además, mostro un comportamiento favorable en los compuestos amoniacales, nitritos y nitratos, lo que indica que se estaba llevando a cabo el Ciclo del nitrógeno. Para los demás parámetros analizados, el comportamiento de los lodos con las distintas dosis, es similar al patrón, por lo que no se puede dar por comprobada la efectividad del producto en dichos aspectos y se requiere de mayor experimentación. Se determinó como el tratamiento de lodos podría ser un tratamiento primario adecuado, para luego ser utilizado como compost u otro método, por su disminución en las concentraciones de carga orgánica.