Ingeniería Civil
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Item Calibración de un modelo de análisis estructural para evaluar la acción de cargas laterales en el plano del sistema prefabricado de columnas y mampostería sin refuerzo "Prefablock"(2024) Molinari Ulate, Valeria; Villalobos Ramírez, FranciscoEl sistema constructivo de columnas prefabricadas de concreto y mampostería sin refuerzo ha tenido mucho auge en Costa Rica por su facilidad constructiva, sus ventajas económicas y sus beneficios arquitectónicos. Sin embargo, pese a su uso extensivo en el país, es un sistema nuevo en el mercado (aproximadamente 5 años) del que no se dispone información técnica de investigación asociada a su comportamiento estructural. El presente proyecto aporta los resultados obtenidos en la calibración de un modelo analítico por medio de la ejecución de ensayos de laboratorio de modelos a escala natural construidos con este sistema. El modelo analítico propuesto permite determinar el comportamiento del sistema constructivo ante cargas aplicadas paralelas a su plano. El programa experimental consiste en el ensayo de dos muros a escala natural. Los resultados permiten calibrar un modelo de análisis basado en un sistema de marcos arriostrados con puntales equivalentes desarrollados por la mampostería. En las pruebas se registran los desplazamientos, deformaciones y se determina la rigidez lateral desarrollada por el sistema. Adicionalmente, se evalúa la demanda soportada por una vivienda típica unifamiliar según los requisitos establecidos por el CSCR y se compara con los resultados obtenidos por los muros a escala natural. Se concluye que el sistema es seguro ante la respuesta de cargas aplicadas en su plano. Se establecen recomendaciones para el sector constructivo y para el desarrollo de futuras investigaciones.Item Caracterización de la curva esfuerzo-deformación de prismas de mampostería con bloques de concreto de 20x20x40 cm bajo carga axial(2023) Vargas Rodríguez, Víctor Andrés; González Beltrán, GuillermoEl presente estudio tiene como propósito Caracterizar la curva de esfuerzo-deformación que muestra el comportamiento en compresión axial de prismas de mampostería de concreto utilizando bloques de 200x200x400 mm por medio de pruebas experimentales para verificar si los valores específicos de diseño son adecuados. Para esto, se utilizaron prismas de mampostería conformados por bloques de concreto de 20 cm de espesor, clase A. morteros tipo M, N y S así como prismas con concreto de relleno y sin este (rellenos y vacíos) para un total de 6 combinaciones de prismas fallados a compresión; Relacionando la resistencia de los componentes con la resistencia del prisma e identificando el módulo de elasticidad y deformación ultima de los prismas. Los materiales que conforman los prismas cumplen con los valores de resistencia mínima indicados en el CSCR 10-14 y los datos generados en esta investigación permiten comparar los parámetros de diseño de la mampostería presentes en la normativa internacional con el comportamiento del material nacional utilizado. Los resultados obtenidos amplíen la muestra de datos de materiales nacionales para futuras investigaciones u otros proyectos que los requieran.Item Obtención del módulo de elasticidad, deformación última y la resistencia a la compresión en prismas de mampostería por medio de la curva esfuerzo-deformación de bloques de 12x20x40 cm bajo carga axial concéntrica(2023) Quirós Castro, Yoshua Daniel; Ramírez Villalba, AndreaEste estudio tiene como propósito determinar el comportamiento a compresión de la mampostería de concreto bajo carga axial concéntrica, por medio de la derivación de las curvas esfuerzo-deformación unitaria. A partir de estas curvas, se puede encontrar las propiedades mecánicas de resistencia a compresión, módulo de elasticidad y la deformación unitaria última de la mampostería hueca y rellena. Para esto, se utilizan prismas de mampostería conformados por bloques (completos) de concreto de 12 cm de espesor, clase A. Además, se incluyen las siguientes variables como parte del análisis: el tipo de mortero, prismas huecos y rellenos. En el caso de mortero se emplean los tipos M, S y N; por su parte, para los prismas rellenos se maneja una resistencia del concreto de relleno constante. Asimismo, se establece una correlación entre la resistencia de la mampostería, la resistencia de los bloques y la resistencia del mortero para ver la influencia que tienen estos resultados sobre la mampostería hueca y rellena. La información generada de esta investigación ampliará el registro experimental a nivel nacional, lo que permitirá establecer un comportamiento local de la mampostería, con mayor precisión, y así comparar los parámetros de diseño de la mampostería expuestos por la normativa internacional. A su vez, se busca que estos resultados sirvan de insumo para futuras actualizaciones del Código Sísmico de Costa Rica, específicamente para el capítulo de mampostería.Item Determinación de la curva esfuerzo-deformación de prismas de mampostería con bloques de concreto de 15x20x40 cm bajo la aplicación de cargas axiales concéntricas(2023) Sibaja Víquez, Steven Alberto; Ramírez Villalba, AndreaEl presente estudio tiene como finalidad determinar las principales propiedades mecánicas de la mampostería a nivel local, haciendo uso de bloques de 15x20x40 cm. Para la obtención de estas propiedades (resistencia a la compresión f’m, módulo de elasticidad Em y deformación unitaria) se fabricaron prismas de mampostería conformados por dos bloques completos de altura, considerando las siguientes variables: presencia o ausencia de concreto de relleno y morteros tipo M, S y N. Además de resumir los resultados experimentales, se procedió a plantear una correlación entre la resistencia a compresión de la mampostería, la resistencia de los bloques de concreto y la resistencia del mortero de pega con la finalidad de encontrar la influencia que tienen estos parámetros en las propiedades mecánicas de la mampostería. Se busca que los resultados obtenidos en el presente estudio incrementen la base de datos a nivel local en materia de mampostería, lo cual permitirá definir el comportamiento de la mampostería con mayor determinación, y de esta forma, establecer comparaciones con el CSCR 2010-14 y el TMS 402-16. Por otra parte, se busca que la información recopilada en el presente estudio sirva como insumo para el mejoramiento del capítulo de mampostería del Código Sísmico de Costa Rica.Item Determinación de la rigidez efectiva en una vivienda de mampostería de concreto integral a partir de mediciones de vibraciones ambientales(2019) Vásquez Rodríguez, Albert Josué; Hidalgo Leiva, Diego A.El proyecto consiste en la identificación de frecuencias naturales asociadas a una vivienda de mampostería de concreto integral de dos niveles a partir de mediciones de vibraciones ambientales. Mediante el procesamiento de las señales obtenidas en campo y la teoría del análisis espectral se identificaron las frecuencias de vibración asociadas a la estructura. El método utilizado para el análisis modal es el método básico en el dominio de la frecuencia. Las señales de aceleraciones registradas en campo se obtuvieron haciendo uso de acelerógrafos triaxiales marca Guralp y Nanometrics, los cuales fueron suministrados por el Laboratorio de Ingeniería Sísmica de la Universidad de Costa Rica. Se diseñaron dos pruebas para la identificación de las frecuencias naturales de la vivienda, una asociada a los modos de flexión y otra para los modos de torsión. El procesamiento de las señales para la obtención de los resultados experimentales se llevó a cabo mediante el programa computacional Matlab. Se desarrolló un modelo estructural de la vivienda aplicando el método de modelación del marco equivalente, esto con el fin de calibrar dicho modelo a partir de la frecuencia natural experimental asociada al primer modo traslacional de la estructura. A partir del procesamiento de las señales medidas en campo se obtuvo una frecuencia de 15,0 Hz asociada a un modo traslacional de la estructura, específicamente, la forma modal en dirección del eje débil de la vivienda. En general, se considera que la poca energía espectral asociada a las vibraciones ambientales que experimenta la vivienda, así como la alta rigidez de la estructura, dificulta la lectura satisfactoria de los espectros obtenidos.