1. Trabajos finales de graduación de grado
Permanent URI for this communityhttps://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr/handle/123456789/1
Browse
8 results
Search Results
Now showing 1 - 8 of 8
Item Caracterización de propiedades de conectores para el diseño de conexiones de elementos de madera con materiales existentes en el mercado costarricense(2022) Rodríguez Vargas, Pablo; González Beltrán, GuillermoEl diseño de conexiones en estructuras de madera depende de la geometría de los elementos utilizados, de las propiedades de la madera y del conector. Por ello, el objetivo de esta investigación es caracterizar las propiedades mecánicas de los conectores comercializados en el país y comparar los resultados obtenidos con los valores y ecuaciones establecidas en la National Design Specification (NDS) para verificar la seguridad y/o eficiencia de estos. Se realizaron ensayos según la norma ASTM F1575, con el fin de obtener el esfuerzo de fluencia en flexión (Fyb) en clavos, tornillos comunes para madera, tornillos tirafondo, tornillos especiales y pernos (grados 2, 5 y 8). Se efectuaron cinco pruebas por diámetro y se utilizaron las medidas disponibles en el mercado nacional. En el caso de tornillos especiales, se fallaron seis especímenes en flexión. Además, se realizó en pernos y tornillos tirafondo el ensayo ASTM A370, en el cual se midió el esfuerzo último en tracción (Fu) y el esfuerzo de fluencia (Fy). Los resultados obtenidos en pernos grado 2, 5 y 8 verifican que los valores establecidos en la norma SAE J429 son apropiados para el diseño. Además, se verifica que la ecuación propuesta por la NDS para calcular el esfuerzo de fluencia en flexión en pernos es segura de usar, así como los valores recomendados que establecen para clavos y tornillos comunes para madera, aunque no para tornillos tirafondo de 6.53 mm y 7.94 mm de diámetro. Los tornillos especiales presentan un Fyb relativamente alto, por lo que al usar dichos valores recomendados de la NDS se estaría subestimando el Fyb real.Item Comportamiento de tubos cuadrados de acero laminado en frío como conectores de cortante en entrepisos con vigas de acero en sección compuesta(2017) Cambronero Hidalgo, Gary; Poveda Vargas, Alvaro E.En la presente investigación se analizó el comportamiento de cuatro tamaños distintos de tubos cuadrados, utilizados como conectores de cortante embebidos en concreto en vigas rectangulares de acero laminado en frío de sección compuesta. A partir de los resultados obtenidos experimentalmente se generó una ecuación que permite predecir la capacidad máxima de un tubo cuadrado en función de su área transversal y de la resistencia del concreto en el cual se encuentra embebido. Este proyecto es el cuarto de la línea de investigación acerca del uso de conectores de cortante. En los tres proyectos anteriores se estudió el comportamiento de conectores tipo angular. Se realizaron doce ensayos experimentales de tipo corte directo, a partir de los cuales se generaron gráficos carga ¿ desplazamiento del perfil de acero con respecto a las secciones de concreto. Las dimensiones de los perfiles de acero se basaron en las demandas estimadas para un entrepiso de casa de habitación y a la vez en las demandas esperadas durante los ensayos experimentales. Además, se extrajeron probetas de acero de los tubos utilizados con el fin de determinar sus propiedades de resistencia (esfuerzo de fluencia y esfuerzo último). A partir de los datos promedio de carga máxima obtenidos experimentalmente se generó una curva potencial de mejor ajuste, la cual se calibró para alcanzar una expresión segura. El factor de seguridad promedio de la expresión obtenida con respecto a la curva de mejor ajuste de los valores alcanzados experimentalmente es 1,18. Finalmente se comparó dicha expresión de capacidad para tubos cuadrados con respecto a la resistencia esperada para conectores tipo espiga lisa y angular.Item Análisis estructural de un sistema de entrepiso de sección compuesta con vigas formadas por secciones de acero laminadas en frío y angulares(2017) Campos Navas, Alberto; Poveda Vargas, Alvaro E.En este estudio se analizó el comportamiento estructural de un sistema de entrepisos de sección compuesta, con vigas formadas por secciones de acero laminadas en frío y angulares, cuando se le colocan conectores de cortante y cuando no se le colocan. Para esto se fabricaron cuatro especímenes experimentales para su posterior falla mediante ensayos de flexión. Los cuatro especímenes fueron fallados aplicándoles dos cargas puntuales en los tercios medios de la luz, de manera que fallaran por flexión. Durante la prueba de laboratorio se extrajeron los gráficos de carga aplicada contra deflexión en el centro del claro. Además se determinaron los valores de carga máxima aplicada para cada espécimen. Con base a los resultados obtenidos se compararon los entrepisos con conectores de cortante y aquellos sin conectores de cortante. Asimismo, se determinó si es necesario o no, la colocación de conectores de cortante en este sistema de entrepisos de sección compuesta.Item Comportamiento de angulares como conectores de cortante en sistemas de entrepiso de sección compuesta con vigas de acero HSS(2013) Barrantes Chaves, Alejandro; Poveda Vargas, Alvaro E.Este estudio es el tercero de una línea de investigación, en la se analizó el comportamiento de angulares como conectores de cortante en entrepisos de sección compuesta, mediante ensayos de laboratorio. Al igual que en los dos estudios anteriores, se fabricaron12 especímenes experimentales para su posterior falla, en ensayos de corte directo. En la construcciónde los modelos se utilizaron secciones de acero HSS, encuyos patines se soldaron segmentos de angular a un ángulo de 70°, los cuales quedaron embebidos en una sección de concreto, funcionando como conectores. Los 12 especímenes fueron llevados a la falla mediante la aplicación de una fuerzacortante, tal y como sucede en los entrepisos compuestos.En la prueba de laboratorio se registraron curvas de esfuerzo-deformación, y se generaron los datos correspondientes a la carga máxima soportada por cada espécimen. De acuerdo a la cantidad de angulares por espécimen, se obtuvo la carga máxima promedio soportada por cada tamaño de angular. Una vez obtenidos los datos promedio de carga máxima, se crearon curvas de mejor ajuste, que permitien predecir la capacidad a cortante de los angulares, con base ensus características de tamaño y resistencia, así como la capacidad a la compresión del concreto en el cualfueron embebidos. Se utilizaron para el análisis, los datos recopilados en los estudios previos de esta línea de investigación, que consideraban vigas de sección IPN y tubos rectangulares de fabricación nacional. Este análisis permitió recomendar una ecuación de diseño para calcular la capacidad a cortante de los angulares, mientras se conserven las características probadas en el laboratorio.Item Comportamiento estructural de conexiones con configuración circular en elementos de madera en sistemas viga-columna(2010) Chacón Rodríguez, María José; González Beltrán, GuillermoEn este proyecto se propuso estudiar el comportamiento de conexiones sismorresistentes con configuración circular en elementos de madera laminada, para comprobar si desarrollan una ductilidad local óptima (ductilidad local de 6). La importancia de este proyecto radica en que en la medida que se tengan más investigaciones en madera laminada se conoce mejor el comportamiento estructural de la misma y se fomenta su uso como material estructural en el país. Para lograr esto, se diseñan los elementos tipo viga y tipo columna de un marco estructural de una edificación hipotética así como la conexión entre ellos. El cálculo de las cargas sísmicas y el análisis estructural se realiza según los requerimientos expuestos en el Código Sísmico de Costa Rica 2002 y la propuesta para el nuevo capítulo 11 del Código Sísmico de Costa Rica. Para el diseño de los elementos se utilizan las propiedades de dos maderas laminadas disponibles comercialmente en el país; Pino Radiata y Melina. Para el diseño de la conexión se utilizan pernos de acero A307 con un diámetro de 9,52 mm. Con los resultados del análisis, se diseñaron seis ensayos a escala natural de la conexión, un ensayo de carga monotónica y dos ensayos de carga cíclica cuasi ¿ estática para cada tipo de madera. Con los resultados de los ensayos se construyen los gráficos de momento ¿ rotación de la conexión. Además, se realizan pruebas de humedad y densidad a los seis especímenes. Con los ensayos se determinó que las conexiones en especímenes de Pino Radiata presentan ductilidades locales entre 1,78 y 2,34. Los especímenes de Melina no arrojaron resultados concluyentes debido a problemas en el montaje. Por lo anterior, se concluye que la conexión estudiada es capaz de desarrollar cierta ductilidad, pero no es capaz de desarrollar una ductilidad local óptima y por lo tanto no puede utilizarse como parte de un sistema de marcos estructurales ...Item Evaluación técnica comparativa entre la colocación de concreto compactado con rodillo (CCR) en sistema de hiperbloques y convencional por capas(2011) Camacho Fonseca, Mike; Anglin Fonseca, Robert A.En el proyecto se realizó una comparación de los sistemas de colocación de concreto compactado con rodillo (CCR) (sistema convencional por capas y sistema de hiperbloques). Se estudiaron las actividades que forman parte del ciclo de colocación de ambos sistemas, lo cual servirá de sustento para la planificación y ejecución de futuros proyectos en el país con diseños de mezclas de CCR iguales o similares a los implementados en el PH Pirrís. En la fase de análisis, se compararon las incidencias de ambos sistemas en relación a la tipología de juntas entre capas observadas, de igual manera se implementó el método Anova para la descripción de las colocaciones diarias y los rendimientos de colocación atribuidos a cada sistema. También se implementó el Método de Demora y Productividad (siglas en inglés, MPDM) para el estudio de las demoras observadas en los ciclos monitoreados. A partir del análisis de los sistemas de colocación de CCR implementados en el PH Pirrís, se determinó que el sistema de hiperbloques permite conservar más fácilmente las juntas entre capas dentro de la categorización de juntas calientes, esto favorece el rendimiento de colocación y resguarda la integridad estructural de la junta. A partir de las pruebas estadísticas realizadas, se infiere que los rendimientos de colocación de CCR para cada sistema no presentan diferencias significativas, independientemente del método aplicado.Item Caracterización de propiedades de aplastamiento y esfuerzo de flexión, necesarias para el diseño de conexiones de elementos de madera con materiales existentes en el mercado costarricense(2010) Quesada Solís, Jorge Eduardo; González Beltrán, GuillermoEl comportamiento de conexiones de madera se asocia directamente con las propiedades de los elementos que las constituyen. No obstante, en Costa Rica se carece de valores nominales de resistencia para las propiedades de los componentes en una unión de madera, que puedan ser utilizados de manera conservadora pero sin incurrir en diseños costosos. El objetivo de esta investigación es caracterizar las propiedades de aplastamiento y de esfuerzo en flexión para conexiones construidas con maderas y conectores comercializados nacionalmente variando el tipo y el tamaño de los conectores. El desarrollo de esta investigación se compuso de dos partes, una experimental y otra de análisis estadístico y comparaciones con modelos empíricos. El programa experimental se enfoca en la caracterización de los componentes de una conexión sismorresistente de madera. Se utilizan maderas Tectona grandis L.f. (teca), Gmelina arborea Roxb (melina) y Pinus Radiata (pino radiata) para estudiar la gravedad específica seca al horno de la madera (ASTM D2395) y la capacidad de la madera para resistir esfuerzos de aplastamiento en ambas direcciones ortogonales con respecto a sus fibras (ASTM D5764). Además, se evalúa la capacidad en tensión de pernos (ASTM F606) y la resistencia de pernos, clavos y tornillos para madera frente a esfuerzos en flexión (ASTM F1575). La investigación revela que las correlaciones empíricas propuestas en referencias internacionales de diseño aplicadas al cálculo del esfuerzo de aplastamiento de la madera dan resultados con diferencias importantes en comparación con los valores obtenidos experimentalmente, y en algunos casos resultan esfuerzos menores que los obtenidos experimentalmente. Por otro lado, se determina que el comportamiento de pernos sometidos a esfuerzos de tensión, cumplen con las especificaciones ASTM A307, A449 y A354. Por último, se demuestra que las relaciones empíricas ...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.