Ingeniería y Arquitectura
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Item Análisis comparativo de sistemas para entrepisos metálicos en sección compuesta(2013) Marín Bonilla, Braulio Alonso; Poveda Vargas, Alvaro E.Se efectuó una comparación estructural y económica de los sistemas para entrepisos metálicos en sección compuesta para diferentes condiciones de carga y dimensión. Se realizaron diseños de entrepisos con perfiles RT y perfiles rectangulares laminados en frío de fabricación nacional, vigas IPN, vigas W y secciones rectangulares HSS; se utilizó lámina ondulada de acero galvanizado y angulares como conectores de cortante para los perfiles laminados en frío y para las demás vigas se usó lámina portante y conectores de espiga lisa y cabeza redonda. Lo anterior para luces de 4 m, 6 m y 9 m; para carga temporal de oficinas y habitacional. Por otra parte, se desarrollaron diseños específicos con apuntalamiento de las vigas de acero, de las láminas portantes y apuntaladas ambos. Los resultados se clasificaron desde aspectos estructurales, de cuantificación de materiales y económicos. Se obtuvieron como conclusiones principales que: el entrepiso de menor costo es el que se construye con perfiles RT; al apuntalar de cualquier forma, se reduce en un 20% el costo del metro cuadrado de entrepiso; para los entrepisos sin apuntalamiento rigen las cargas de construcción y se obtienen secciones de mayor tamaño que en los casos con apuntalamiento; no existen diferencias significativas entre los diseños para carga temporal de oficinas que los correspondientes a carga temporal habitacional.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 Estimación de la curva de deformación vertical de una viga simplemente apoyada ante la acción de cargas estáticas, mediante medidas de rotaciones con el uso de inclinómetros(2016) Caravaca Tenorio, Willy; Liu Kuan, Yi ChengEl presente trabajo busca la validación de un método de estimación de la curva de deformación vertical de una viga basándose en medidas de rotaciones tomadas por inclinómetros electrónicos adquiridos por el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales. Mediante pruebas de carga estáticas realizadas en laboratorio sobre una viga simplemente apoyada, se obtienen datos de rotación por medio de inclinómetros los cuales son analizados por medio de un código programado con mínimos cuadrados en el software MATLAB, transformando estas rotaciones en medidas de deformación vertical. Lo descrito anteriormente permite la obtención de la curva de deflexión de la viga, el cual es el producto final de este Trabajo Final de Graduación. El trabajo realizado permite la obtención de la mejor configuración de colocación de los inclinómetros a lo largo del eje x de la viga analizada, comparando la variabilidad de los datos con análisis estadísticos. Además se realizó el análisis de un ejemplo de aplicación en un puente real sobre el río Seco. W.G.C.T.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 Programa automático para el análisis de placas mediante la teoría del elemento finito(1978) Blanco Rodríguez, José MaríaItem Análisis de uniones viga columna con elementos de 12 cm de espesor y distintos detalles de armado para uso en vivienda(2019) Solís González, Andrea; Navas Carro, AlejandroEste proyecto pretende analizar el comportamiento de uniones viga columna con dos distintos detalles de armado y con elementos de 12 cm de espesor para uso en vivienda. Para el diseño de las uniones se estudiaron plantas arquitectónicas de viviendas de dos niveles de las cuales se obtuvieron cargas típicas para este tipo de edificación. Además, se utilizaron requisitos aplicables del Código Sísmico de Costa Rica 2010 (Revisión 2014) y del código ACI 318-14. Se construyeron cuatro uniones viga-columna, dos con detalles un detalle de armado de "cuello de botella" o Unión Tipo A y dos con detalle de pendiente 1:6 o Unión Tipo B. Las uniones se fallaron en el Laboratorio de Estructuras del LanammeUCR utilizando un gato hidráulico para la aplicación de una carga cíclica pseudo dinámica controlada por desplazamientos. A partir de este procedimiento experimental y la toma de datos en el laboratorio mediante deformímetros, se calcularon rotaciones de la viga respecto a la columna en cada una de las uniones. Con el análisis de rotaciones se construyeron curvas de histéresis que muestran el comportamiento experimental de las uniones y curvas elastoplásticas que muestran un comportamiento idealizado de las uniones. El protocolo de carga utilizado, así como la construcción de las curvas, se siguió según los parámetros que establece la norma ASTM E2126. A partir de las curvas generadas se calcularon razones de ductilidad con las que se comparó el comportamiento de los dos tipos de detalles de armado utilizados en las uniones. Además, se compararon los resultados de capacidad experimentales de las uniones con la capacidad teórica esperada para una unión estándar. Los resultados de la investigación muestran que las Uniones Tipo A no alcanzan la capacidad teórica calculada y presentan un comportamiento menos dúctil que las Uniones Tipo B. Estas últimas sí lograron alcanzar la capacidad teórica calculada y, además, presentaron menos...Item Evaluación no destructiva de mampostería estructural mediante termografía infrarroja(2019) Villalobos Fernández, Ever Alberto; González Beltrán, GuillermoEn la presente investigación se realiza el análisis de estructuras de mampostería mediante la aplicación de imágenes térmicas para evaluar la condición actual de los elementos y la concordancia de estos con lo estipulado en el diseño. Asimismo, se hace énfasis en la necesidad de contar con nuevos métodos de inspección no destructiva que sugieran una estrategia alterna más eficiente para el desempeño de labores de reconocimiento y control. Esta investigación comprende un desarrollo progresivo de diferentes etapas que inicia desde la recopilación bibliográfica sobre investigaciones similares hasta el procesamiento de los datos obtenidos en campo, elaboración de correlaciones y análisis de los resultados que permiten integrar todas las variables en un modelo de calibración final. Se realizaron sondeos en distintos elementos dentro del área de estudio utilizando un equipo térmico, esto para condiciones de clima variables y tanto en elementos externos como internos con la intención de evaluar los posibles métodos aplicables en cada condición y obtener un modelo de calibración eficiente.Item Evaluación de la influencia de la ductilidad global asignada sobre el diseño de estructuras de muros de madera(2019) Quesada González, Luis Andrés; González Beltrán, GuillermoEsta investigación busca realizar un análisis de la influencia que genera la suposición de la ductilidad global asignada sobre el diseño de estructuras de muros de madera, con el fin de aumentar la cantidad de información disponible respecto al diseño de edificaciones de este material en Costa Rica. Para esto, se plantean doce estructuras compuestas por muros de madera con emplantillado de madera aserrada y forros de madera contrachapada, las cuales difieren en su cantidad de niveles y valores de ductilidad global, especificados en el Código Sísmico de Costa Rica del 2010. Se realiza el análisis estructural y diseño de las edificaciones, para contabilizar el volumen de madera y masa de acero utilizados en cada uno de los elementos estructurales y conexiones considerados. No se presenta una variación significativa en el volumen de madera al modificar la ductilidad global asignada de las edificaciones; sin embargo, se exhibe una disminución del 43.8% en la masa de acero destinada al diseño de la estructura de cuatro niveles con ductilidad global asignada igual que 2, respecto a la edificación con la misma cantidad de niveles con ductilidad global igual que 1.Item Curva esfuerzo-deformación de mampostería con bloques de 20x20x40 cm y 13.6x13.6x28.6 cm(2019) Vaca Rojas, Carolina; González Beltrán, GuillermoEsta investigación pretende someter prismas de mampostería de concreto a ensayos en compresión concéntrica para generar curvas esfuerzo-deformación y, de esta manera, extraer parámetros de diseño. Se quiere registrar la resistencia a compresión, el módulo de elasticidad y la deformación última de cada tipo de prisma estudiado. Las variables consideradas son dos tipos de bloque, dos tipos de mortero y prismas rellenos y huecos. La investigación propone un montaje experimental para obener la información de interés y una serie de recomendaciones derivadas de observaciones durante su desarrollo. Asimismo, plasma la relaciones y tendencias encontradas entre las variables de estudio. Los resultados muestran que las deformaciones registradas son muy sensibles a la rigidez del sistema de carga. Y que para obtener las curvas esfuerzo-deformación completas debe asegurarse que la rigidez del sistema sea mayor que la de los especímenes. Las curvas esfuerzo-deformación generadas poseen gran dispersión, por lo que se identifican una serie de recomendaciones para futuras investigaciones. En esta investigación no fue posible registrar la deformación última de los prismas, en cambio, se analizó la deformación asociada a la resistencia máxima y se definió como resistencia unitaria útil.Item Análisis de la influencia de la presión de inflado sobre las respuestas críticas en el desempeño de los pavimentos flexibles(2016) Clark Araya, Daniel; Loría Salazar, Luis GuillermoSe desarrolló un análisis del efecto que generan diferentes presiones de inflado de los neumáticos de un vehículo, sobre las respuestas críticas para el desempeño por fatiga y deformación permanente de un pavimento flexible. En el proyecto se utilizó la metodología de elementos finitos, para modelar diferentes configuraciones de carga y aplicarlas sobre un modelo computacional de una sección de carretera. Dicho modelo se construyó en el software Comsol Multiphysics, dividiendo el proceso de modelado en tres módulos distintos: modelado de geometría y selección de mallas, caracterización de materiales, modelación de carga. Específicamente, en el módulo de caracterización de materiales, se utilizaron propiedades de materiales típicos de Costa Rica, utilizados en la construcción de las pistas de prueba del Pavelab del LanammeUCR. Se modeló tanto el comportamiento viscoelástico de la mezcla asfáltica como las propiedades no lineales de las capas de base, subbase y subrasante. Adicionalmente en la modelación de carga, se utilizó un sensor de presión para determinar la distribución de esfuerzos de contacto vertical generada con el neumático del Simulador de Vehículos Pesados del LanammeUCR, y posteriormente se incorporaron dichas condiciones de carga al modelo. Con el modelo de elementos finitos generado, se logró realizar un estudio paramétrico en el cual se evaluaron distintas condiciones de carga, variando específicamente la distribución de esfuerzos de contacto verticales sobre el pavimento, y la frecuencia de aplicación de carga. De dicho estudió se obtuvieron resultados de desplazamiento vertical, deformación unitaria radial, vertical y por cortante, adicionalmente se evaluó la distribución de módulo de resiliencia en los materiales granulares y el suelo. Del estudio se logró determinar que el efecto de la presión de inflado, sobre las respuestas críticas evaluadas es muy bajo, sin embargo se observaron ...