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 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 Diseño de bóvedas cáscara cilíndricas por medio de coeficientes(1962) Odio G., Guillermo E.Item Comparación de las dimensiones y características de refuerzo de los elementos estructurales de un edificio de concreto reforzado de cinco niveles, diseñado utilizando tres sistemas estructurales distintos, según las disposiciones del Código Sísmico de Costa Rica 2002(2009) Villalobos Fernández, Enrique; Salas Pereira, Rubén Mario 1968-Se realiza el diseño comparativo de las dimensiones y características de refuerzo de los elementos estructurales de un edificio con regularidad en planta y en altura de concreto reforzado de cinco niveles, diseñado utilizando tres sistemas estructurales distintos, según las disposiciones del Código Sísmico de Costa Rica 2002. Se varía la razón de muros, pasando de un sistema de marcos a dos sistemas duales. Los elementos se diseñaron para cumplir con las deformaciones permisibles así como por resistencia. En el edificio de marcos se obtuvo una deriva inelástica máxima de 1,58% y las dimensiones de los elementos fueron gobernadas por los desplazamientos. En los edificios duales las derivas obtenidas estuvieron por debajo del límite permitido (1,4%), con valores de 0,891% y 0,840%, correspondiendo el último valor al edificio con más muros. No se obtuvo un beneficio real en el costo de las vigas y columnas de los marcos en los edificios duales, ya que lo que se ahorró en dimensiones de elementos se perdió con un aumento del refuerzo. El edificio más económico en términos de la estructura principal fue el de marcos, mientras que los edificios duales tuvieron un costo 23% y un 25% más alto, correspondiendo el último valor al edificio con más muros. El costo de los entrepisos fue el mismo en los tres edificios. El incremento en el costo de los edificios duales se presentó principalmente en las fundaciones y los elementos verticales, y en promedio fue 2,87 y 1,56 veces mayor que para el edificio de marcos, respectivamente.Item Guía de diseño para estructuras de acero laminados en caliente: método de factores de carga y resistencia -LRFD(2006) Espinosa Brenes, Leonardo José; Espinoza Arias, José RenánEl método de factores de carga y resistencia permite diseñar componentes estructurales de tal manera que ningún estado límite sea excedido cuando la estructura se sujeta a todas las combinaciones de carga apropiadas. El objetivo primordial de este texto es elaborar un manual para el diseno de estructuras metálicas laminadas en caliente, considerando las nuevas especificaciones utilizadas por el AISC (Arnerican Institute of Steel Construction) y las cuales se basan en la teoría de factores de carga (LRFD: Load Resistance Factor Design). Se estudian los tipos de elementos, condiciones de borde, esfuerzos nominales y áreas netas y por último las fuerzas permisibles de elementos a tracción, compresión y flexión. También se estudia el efecto que se produce en un elemento que se encuentra sometido a una combinación de compresión y flexión (flexocompresión). El tema de conexiones se dividen en apernadas y soldadas; primero se analizan los efectos que tienen las fuerzas de tracción, cortante y tracción y cortante en estas. Las trabes armadas son de primordial importancia, porque en países como el nuestro es difícil conseguir un amplio inventario de secciones laminadas, haciendo que el diseñador deba construir secciones eficientes mediante el uso de placas debidamente colocadas. En general este trabajo pretende ser un punto de apoyo para aquellos ingenieros que incursionan en el diseño de estructuras, utilizando el método LRFD, que permite al usuario tener un criterio más amplio a la hora de aplicar la teoría. El diseño sísmico se aborda haciendo referencia a las combinaciones de carga, con el fin de obtener las cargas últimas, estando el cálculo de las cargas nominales de acuerdo con lo establecido en el Código Sísmico de Costa Rica 2002.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 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.