Ingeniería y Arquitectura
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Item Análisis modal operacional de un edificio utilizando el programa computacional ARTeMIS Modal(2023) Padilla Benavides, María Fernanda; Esquivel Salas, Luis CarlosEste proyecto consiste en una guía para la instrumentación de un edificio utilizando la técnica de sensores ambulantes para la obtención de sus parámetros modales debido a vibraciones ambientales, mediante el uso del programa computacional ARTeMIS Modal, en el dominio de la frecuencia y el tiempo. Las mediciones de aceleración se llevaron a cabo por medio de cuatro acelerógrafos triaxiales modelo TitanSMA proporcionados por el Laboratorio de Ingeniería Sísmica de la Universidad de Costa Rica (LIS-UCR), los cuales se utilizaron en seis configuraciones diferentes, una por cada nivel del edificio. En la técnica de sensores ambulantes se utilizó un acelerógrafo de referencia en el nivel más alto. El procesamiento se realizó utilizando dos programas computacionales: Geopsy y ARTeMIS Modal, con los cuales no se encontró diferencia, y el análisis modal se efectuó con ARTeMIS Modal, donde se identificaron cinco modos de vibración mediante el análisis espectral, mientras que en el dominio del tiempo los resultados no fueron consistentes. Para la validación de resultados se utilizó el Criterio de Aseguramiento Modal (MAC), con lo que se obtuvo ciertas coincidencias en algunos de los modos entre los dos dominios diferentes (tiempo y frecuencia), y se lograron verificar los valores obtenidos en el análisis espectral con los diferentes métodos.Item Caracterización de los parámetros de oleaje de la costa Pacífico de Costa Rica a partir de mediciones instrumentales(2019) Quirós Víquez, José Andrés; Alfaro Chavarría, Henry GustavoEn el trabajo se caracteriza la variable hidrometeorológica denominada oleaje, en un sitio en la costa del Pacífico de Costa Rica. Esta caracterización se realiza a partir de analizar datos instrumentales bajo el dominio del tiempo, de la frecuencia y de la probabilidad. Para cumplir el objetivo se trabaja con una base de datos generada a partir del registro de presiones obtenido por un instrumento de medición, colocado en la zona del Pacífico Central del país, en frente de la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco. Esta base de datos se clasifica en un registro completo, en un registro por meses, en un registro por estaciones climáticas y en un registro del tiempo en que estuvieron presentes el fenómeno de la Niña y del Niño. A partir de la base de datos clasificada se realizan 3 grandes tareas para caracterizar el oleaje: -Se realiza un análisis mediante estadística descriptiva sobre parámetros en el dominio del tiempo y sobre el dominio de la frecuencia, obteniendo herramientas gráficas que describen el comportamiento de la magnitud de estos parámetros en diferentes periodos de estudio. -Se realiza una comparación entre los coeficientes que se obtienen entre parámetros sobre el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia, con los que se obtienen a partir del dominio de la probabilidad. Para determinar si la distribución de densidad de altura de ola se ajusta a una distribución de densidad tipo Rayleigh. -Se verifica la forma espectral unimodal y se hace una comparación con resultados obtenidos en una investigación anteriormente realizada.Item Viabilidad técnica para el diseño de un potencial material de referencia de igual matriz para la estimación de sodio y potasio contenidos en la Inyección de dextrosa al 5%, cloruro de sodio al 0,3% y cloruro de potasio al 0,149%(2021) Guzmán Rojas, Dixiana; Solano Sánchez, Paula RaquelItem Síntesis, purificación y caracterización de un derivado biliar a partir de P-Clorofenilbiguanida para su evaluación como desinfectante(2019) Campos Molina, Christian José; Soto Tellini, Victor HugoEl objetivo de este proyecto es sintetizar, purificar y caracterizar un derivado biliar a partir de p-clorofenilbiguanida para su evaluación desinfectante. El proyecto se subdividió en cuatro etapas: En la primera, se sintetizó una triazina a partir del ácido cólico funcionalizada en la posición 24 mediante el método del anhídrido mixto y se purificó mediante la técnica de cromatografía en columna con una mezcla de elución 6:1 CHCl3:MeOH; en la segunda, este derivado biliar se caracterizó mediante técnicas espectroscópicas como FT-IR, HSQC y HMBC; en la tercera, se utilizó la técnica de solubilización en fase de Higuchi Connors para complejar la triazina biliar con (2-hidroxipropil)-ß-ciclodextrina y ß-ciclodextrina y se utilizó el método WTLS en el cálculo de los parámetros de regresión y sus varianzas asociadas al error instrumental; y en la cuarta, se evaluó la actividad desinfectante de cada complejo en su concentración de aplicación mediante el método ASTM E2315-16 con cepas multiresistentes de Eschericia coli, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus. Como principales resultados, se obtuvo un rendimiento del 27% en la síntesis de la triazina biliar, se obtuvo una constante de estabilidad correspondiente al complejo triazina: (2-hidroxipropil)-ß-ciclodextrina con un valor de 1405.32 y dos constantes de estabilidad para los complejos triazina: ß-ciclodextrina con los valores 109.85 y 0.01, y no se mostró una reducción logarítmica significativa en términos de las UFC de las cepas bacterianas indicadas. Se sugiere la introducción de un codisolvente en la formulación que considere las limitaciones prácticas en la evaluación de la actividad desinfectante de cada complejo. Además, se recomienda el aumento en el tamaño de la muestra para la construcción de los modelos.Item Importancia de la resistencia a la compresión del concreto en el comportamiento sísmico de edificios con losas planas y muros estructurales(2019) Bogantes León, Carolina; Fernández Chaves, Carlos E.En esta investigación se procedió a determinar la influencia de la resistencia a la compresión del concreto (f¿c) en el sistema sismorresistente tipo muro con columnas gravitacionales de un edificio con losas planas y en la demanda teórica de las derivas. Así como establecer el efecto del f¿c del sistema sismorresistente en la resistencia requerida del concreto en la unión losa- columna. Se diseñaron modelos de edificios de 4, 6, 8, 10 y 12 niveles, según los requisitos y lineamientos de diseño del Código Sísmico de Costa Rica 2010, revisión 2014, con resistencias del concreto de 280 kg/cm², 450 kg/cm², 600 kg/cm² y 900 kg/cm². Inicialmente se realizó un análisis espectral con el método pseudo-dinámico del CSCR 2010-14 y luego se verificaron los resultados con el método de capacidad espectral, lo cual permitió hacer comparaciones de los valores obtenidos. Aumentar la resistencia a la compresión del concreto mejoró el comportamiento sísmico de los edificios modelados. Las derivas del método de capacidad espectral resultaron mayores que las obtenidas con el método dinámico. Lo anterior implica una menor capacidad en las conexiones losa-columna que propicia fallas por punzonamiento.Item Comportamiento de edificios con losas planas y sistemas sismorresistentes de marcos perimetrales(2017) Bogantes Miranda, Iván; Fernández Chaves, Carlos E.En el presente proyecto de Investigación se procedió a analizar el comportamiento de edificios construidos con sistemas de losas planas y marcos perimetrales sometidos a las demandas propuestas por el Código Sísmico de Costa Rica (CSCR-10) y el Código de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE-7). Para la realización de este proyecto, se diseñaron modelos de edificaciones de 4, 6, 8, 10 y 12 niveles, utilizando las recomendaciones de diseño y supuestos correspondientes según lo establecido en el CSCR 2010. Para el análisis de estos modelos se realizó un análisis espectral y luego se procedió a realizar el análisis utilizando el método de capacidad espectral para comparar los resultados obtenidos. El análisis demostró que la metodología del CSCR-10 y su propuesta para losas planas, podría sobrestimar la capacidad de las conexiones losas columna, producto de una subestimación en los desplazamientos de las edificaciones.Item Evaluación del uso del ácido cítrico y sus disoluciones con otras sustancias orgánicas para llevar a cabo el proceso de electropulido del acero inoxidable 304(2016) Arce Flores, Keylin Djenani; Hernández Montero, NataliaSe evaluó el uso de ácido cítrico y sus disoluciones con otras sustancias orgánicas para llevar a cabo el proceso de electropulido del acero inoxidable 304. Se utilizó como patrón de comparación a las muestras procesadas siguiendo la indicación de la norma ASTM B912 la cual hace referencia a la solución típica de electropulido. Primero se hizo una revisión bibliográfica sobre antecedentes de ácidos orgánicos en procesos de electropulido de acero inoxidable, se identificó a 13 de ellos. Se clasificó cada ácido de acuerdo a su solubilidad, pKa, peligro a la salud, temperatura de descomposición y disponibilidad, después se seleccionó a 6 de ellos para iniciar la experimentación exploratoria. Se consideró las composiciones y condiciones de operación de los baños mostrados en la literatura para desarrollar la experimentación preliminar. Se identificó dos composiciones de baños electrolíticos con potencial de generar buenos resultados en el proceso de electropulido, las composiciones de los baños son: Baño A: ácido cítrico, ácido sulfúrico y agua. Baño B: ácido cítrico, ácido tartárico, ácido sulfúrico y agua. Después, se definió las variables fijas, de estudio y de respuesta. Se analizó el tipo de baño electrolítico (A o B), la concentración de ácido sulfúrico (2% m/m o 5% m/m) y el tiempo de proceso (3 min o 10 min) como factores y niveles en un diseño de experimentos factorial 23 para generar curvas de densidad de corriente en función del voltaje aplicado, con el fin de determinar la densidad de corriente idónea para electropulir en cada caso. Seguidamente, se generó un diseño de experimentos 23 por duplicado utilizando los mismos factores y niveles antes mencionados, pero manteniendo como variable fija el valor de la densidad de corriente obtenida de las gráficas. Se registró el cambio de rugosidad en cada ensayo utilizando un perfilómetro, se obtuvo imágenes microscópicas de la superficie...Item Evaluación del desempeño de un catalizador heterogéneo compuesto por TiO2-diatomita que integra los procesos de oxidación avanzada de fenton, fotocatálisis y UV/H2O2 en la degradación de cafeína como contaminante modelo en agua(2016) Vargas López, Víctor Daniel; Durán Herrera, EstebanEl presente proyecto de investigación tuvo como objetivo principal la evaluación del desempeño de un catalizador de diatomita modificado con TiO2 que integró los procesos de oxidación avanzada de Fenton, fotocatálisis y UV/H2O2 en la degradación de cafeína como contaminante modelo. Se evaluó la diatomita tanto como catalizador heterogéneo así como soporte para catalizador. Inicialmente se trabajó con tres grupos de catalizadores, en los cuales se evaluó por separado la contribución de cada proceso involucrado. De esta forma se obtuvieron diferentes catalizadores heterogéneos, siendo el de mayor interés el catalizador propuesto, que integró los tres procesos de oxidación avanzada antes mencionados, compuesto de hierro, cobre y TiO2 soportados sobre diatomita. El catalizador en cuestión se caracterizó mediante diversas técnicas: se le realizó un estudio de adsorción, análisis de difracción de rayos-X (XRD), espectroscopía de plasma acoplada inductivamente (ICP), espectroscopía infrarroja (FTIR), micrografías SEM y análisis EDX. Además, se analizó el consumo de H2O2 por parte del catalizador y se determinó su punto de carga cero (PCC). Por último, se estudió su capacidad de reutilización y filtración tras varios ciclos de uso. Se determinó que el procedimiento de impregnación no modificó la estructura de la diatomita utilizada. Cada uno de los sustratos modificados a partir de diatomita se estudiaron a diferentes condiciones de operación, de acuerdo a lo requerido por cada proceso realizado. Los catalizadores impregnados con los metales hierro y cobre fueron examinados a condiciones del proceso de Fenton heterogéneo; los catalizadores impregnados con TiO2 se analizaron bajo condiciones de fotocatálisis; y el catalizador propuesto se analizó integrando cada uno de los procesos anteriormente mencionados. Además, se empleó el catalizador propuesto y se aplicó la metodología Taguchi para realizar un diseño...Item Estimación del factor pico del espectro frecuencial JONSWAP para la costa Pacífico, con base en mediciones de oleaje en Puerto Caldera y Cabo Blanco(2016) López Arias, Luis Fernando; Serrano Pacheco, AlbertoSe busca estimar el factor pico (¿) del espectro frecuencial JONSWAP ( The Joint North Sea Wave Project) modificado por Goda con base en las mediciones de oleaje realizadas durante el año 2014 en Cabo Blanco y Puerto Caldera, en la costa Pacífico de Costa Rica. De esta manera se pretende caracterizar el oleaje incidente en estas zonas, específicamente con el ¿, y aplicarlo en el diseño y operación de obras marítimas. Es importante estimar el ¿ correspondiente a las mediciones de oleaje realizadas, evaluar su relación con la altura significante espectral (Hm0) y el periodo pico (Tp), así como su contribución a la forma espectral teórica JONSWAP y por ende la implicación de la variación de este parámetro en las simulaciones numéricas de propagación de oleaje para la obtención de variables necesarias para el desarrollo de obras marítimas costeras. Las campañas de mediciones realizadas fueron en el año 2014 mediante dos equipos de medición como lo son Aquadopp (Puerto Caldera) y Awac (Cabo Blanco). Se obtuvieron un total de 2927 estados de mar medidos de los cuales 658 fueron los analizados debido a que correspondían a espectros de un pico, apropiados para el ajuste del espectro teórico. Para ajustar JONSWAP a los espectros de los estados de mar medidos en campo se varió el factor pico y se obtuvo que más del 65% de estados de mar fueron representados por valores de ¿ entre 4 y 10 y el de mayor ocurrencia fue un ¿ igual a 7. Por otro lado, no se encontró relación del ¿ con parámetros como Hm0 y Tp. Sí se encontró una relación con el parámetro de apuntamiento de Goda (Qp).Item Efecto de la potencia y tiempo de irradiación de microondas utilizados en la preparación de fotocatalizadores sensibilizados de dióxido de titanio (TiO2) sobre sus rendimientos de producción de hidrógeno por separación de agua(2016) Incer Valverde, Jimena; Durán Herrera, EstebanEste documento muestra el desempeño del fotocatalizador de dióxido de titanio + ácido p-aminobenzoico + trímero de cobre, sintetizado a distintas condiciones de tiempo y potencia, en la producción de hidrógeno por separación del agua en un fotoreactor de 1 L con una lámpara de mercurio de 450 W. La síntesis del fotocatalizador se realizó en dos etapas. La primera consistió en impregnar el dióxido de titanio con el ácido p-aminobenzoico y la segunda en sensibilizar el fotocatalizador con el trímero de cobre. Para la primera etapa se llevó a cabo un diseño Taguchi L9, con el cual se aceptó la hipótesis nula de que el efecto del tiempo, temperatura y potencia de microondas en la síntesis no fue significativo en la cantidad de ácido p-aminobenzoico enlazado al dióxido de titanio. En la segunda etapa se desarrolló un diseño factorial 22, en el cual se aceptó la hipótesis nula de que el efecto del tiempo y potencia de microondas en la síntesis no fue significativo en la cantidad de trímero de cobre enlazado al dióxido de titanio + ácido p- aminobenzoico. Por último, se probó el desempeño de los catalizadores sintetizados en la segunda etapa con el mismo diseño factorial 22 en la producción de hidrógeno en el fotoreactor. Se aceptó la hipótesis nula de que el efecto del tiempo y potencia de microondas en la segunda etapa de la síntesis no fue significativo en la cantidad de hidrógeno producido. Por lo que se refutó la hipótesis planteada en esta investigación, ya que se comprobó que no existe mejoría en el rendimiento de la producción de hidrógeno al variar las condiciones de potencia y tiempo de irradiación de microondas utilizados en el proceso de síntesis de los fotocatalizadores. Se utilizó el catalizador de dióxido de titanio y platino como punto de comparación para evaluar el desempeño de los demás catalizadores producidos, ya que está comprobado que éste presenta un buen desempeño fotocatalítico...