Ingeniería Civil
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Item Evaluación estructural de uniones en invernaderos tipo capilla de madera(2011) Chanto Ballestero, Gabriela; Govaere Vicarioli, GeorgesEn Costa Rica, a construcción de invernaderos para producción agrícola artesanal (pequeño productor) se lleva a cabo sin ningún tipo de regulación en cuanto a diseño y construcción. Según estudios hechos por el Programa Sectorial de Producción Agrícola de Ambientes Protegidos (ProNAP), cada año se reportan daños importantes en estructuras de invernaderos de baja tecnología hechos con madera debido a la acción de las cargas de servicio de estas estructuras (principalmente viento), principalmente en sus uniones. Si se toma en cuenta que el cultivo de productos en ambientes protegidos favorece la productividad y la versatilidad de cultivos, así como la competitividad de los productores, resulta de suma importancia el fabricar estructuras adecuadas para estos fines. La importancia de este trabajo estriba en la necesidad de una guía acerca de la forma en que deben construirse las uniones en estructuras de madera usadas como invernaderos. Si se logra un diseño adecuado de estos elementos, se puede mejorar significativamente el comportamiento global de la estructura ante la acción de cargas, disminuyendo los costos de mantenimiento y reparación de las mismas. Con base en información recopilada en entrevistas y en campo, se estableció una configuración de estructura de madera de ciprés común usada como invernadero. Se determinaron los esfuerzos para la misma, para tres tamaños diferentes, lo cual permitió la comparación entre resultados. Los diseños de las uniones generados a partir de este análisis permitieron establecer que por medio de pequeños cambios en la forma de construir estos elementos, sin variar la cantidad de material usado, se pueden obtener uniones más resistentes, adecuadas para soportar las demandas a que las estructuras se ven sometidas siempre. Se prevé que este tipo de investigaciones se extienda a otras especies de madera y otros tipos de estructura de invernadero, con el fin de conformar una base de datos...Item Capacidad de vigas de madera con uniones longitudinales(2016) Ortiz Barquero, José Joaquín; González Beltrán, GuillermoEn Costa Rica, la madera estructural es comúnmente utilizada para vigas de techo artesonado, estas vigas debido a su longitud pueden consistir en una viga discontinua, compuesta por dos secciones de madera que encajan en el centro por medio de un corte, y una conexión longitudinal simple, tipo perno. Estas conexiones pueden realizarse en el centro de la luz de la viga, donde, dependiendo de la configuración del sistema de techo, pueden ubicarse en el punto de momento máximo, y por lo tanto la zona crítica de falla para flexión. Además, en algunos casos, estos elementos no se diseñan para soportar las cargas bajo las cuales estarán sometidos. Para analizar este problema se realizan ensayos experimentales para determinar el comportamiento estructural en vigas de madera con uniones longitudinales, donde se diseñan tres tipos de configuraciones típicas en el país : una viga continua, y dos discontinuas. Las vigas discontinuas están compuestas por uno y dos pernos, respectivamente. Los resultados para las vigas continuas se toman como referencia para analizar la capacidad de las vigas discontinuas. Además los valores obtenidos se compararon con la capacidad teórica de los elementos, obtenida por medio de un modelo de predicción de carga para cada una de las configuraciones, y con los valores de demanda última para dos sistemas de techo, propuestos en función de su peso. Con los resultados obtenidos se demuestra que la realización de empalmes para vigas discontinuas con uniones longitudinales simples en las zonas críticas, puede generar la falla del elemento debido a su baja capacidad para transmitir momentos flexionantes.Item Comportamiento mecánico de unión universal en un sistema constructivo de bambú Guadua(2011) Villalobos Cardozo, Uver Darío; González Beltrán, GuillermoSe busca probar las capacidades mecánicas de una unión metálica universal para el acople de elementos estructurales de bambú. Esta unión representa un avance significativo para la utilización de los elementos de dicho material como sistema constructivo para estructuras ligeras. Para lograr examinar las uniones, se hizo un cálculo teórico de la resistencia de estas, las cuales fueron instaladas en la guadua angustifolia. Este se basó en la capacidad de los dientes insertados dentro de las paredes del bambú, considerando las propiedades mecánicas de la guadua y de la unión. Además, se diseñó un sistema de carga con el fin de comprobar, experimentalmente, la resistencia al esfuerzo cortante. Se agregó, también, un sistema de resorte interno, cuyas funciones fueron: mantener la unión instalada a la guadua durante los ciclos de expansión y contracción del bambú, y verificar la colaboración para el aumento de capacidad de carga de la unión. Se realizó un total de veinte pruebas a las uniones; en diez de ellas se utilizó el sistema de resorte. Las experimentaciones son resorte y sin este tuvieron una carga máxima promedio de 5930 N y 6480 N respectivamente. Las cargas de diseño (cargas de fluencia) fueron de 4750 N para las pruebas sin resorte y 4980 N en el caso de las comprobaciones con resorte. Por otro lado, se verificó que el resorte tiene un aporte nulo en el aumento de capacidad de carga de la unión por lo cual su utilización no es necesaria, sólo para mantener la unión instalada durante la contracción y expansión del bambú. Sin embargo, la unión tiene un comportamiento dúctil debido a la densificación de las fibras de las paredes de la guadua y por la flexión y la extracción de los dientes de la placa dentada. Esto último indica la falla de la unión.Item Análisis del comportamiento no lineal y de la demanda de ductilidad de marcos de acero estructural tipo marco especial (SMF)(2005) Acosta Munguía, Noel; Cruz Azofeifa, Miguel FranciscoEn esta investigación se analiza el comportamiento no lineal de edificaciones tipo Marcos Especiales (SMF) y su demanda de ductilidad, con el fin de comparar la capacidad de carga real de la estructura ante cargas laterales, contra la capacidad de carga teórica de la estructura asociada al diseño con el método estático del CSCR-02, basado en la asignacidn de una ductilidad teórica de diseño y un valor de sobre-resistencia. Se realizaron tres diseños del edificio bajo la propuesta del CSCR-02, formados a base de perfiles de acero tipo ASTM Grado 50, con la misma configuración geométrica inicialmente, se diseña una estructura con secciones que cumplan las demandas por capacidad requeridas según la carga de elementos no estructurales y de sismo, sin ninguna restricción de deriva lateral. Luego se diseña asignando dos valores objetivos de deriva permisible; el Caso A tiene un límite de deriva de 1,6%, asignado según el CSCR-02. El Caso B tiene un límite de 2,4% (incremento de 5 0 % ) según la consideraci6n del artículo 7.8.b del CSCR-02. Se analiza el comportamiento no lineal de la estructura para los casos con límite de deriva utilizando un incremento monatónico estático de cargas laterales. De los resultados de diseño se obtuvo que existe un ahorro importante en la cantidad de acero estructural de vigas y columnas requerido, al permitir un incremento en el límite de deriva lateral de 1,6% a 2,4%. Además del análisis no lineal se obtuvo que el comportamiento no lineal teórico propuesto en el CSCR-02, con una ductilidad global asignada de 6 y con una sobre-resistencia de 2, no predice el comportamiento real de los marcos ante patrones de cargas sísmicas laterales. Los desplazamientos inelásticos esperados del edificio corresponden a desplazamientos dentro del rango lineal de la estructura y los valores de sobre-resistencia reales fueron en el orden de 11 a 15 veces mayores ...