Ingeniería y Arquitectura
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Item Diseño de obras geotécnicas en proyectos hidroeléctricos de América Central(2017) Ulloa Leitón, Adrián Rogelio; Monge Sandí, Ana LorenaSe presenta a continuación la compilación de los cuatro trabajos realizados en los cursos de Taller Aplicado de Maestría, los cuales se presentan como capítulos individuales de este documento. En el primer taller se desarrolló el tema "Propuesta de estabilización de taludes y análisis de capacidad de soporte para las cimentaciones de un puente en un proyecto hidroeléctrico", el cual tuvo como objetivo principal proponer un sistema de estabilización de taludes y realizar un análisis de capacidad de soporte y asentamientos elásticos para las cimentaciones de un puente de 235 m de longitud sobre el embalse del Proyecto Hidroeléctrico Chucás, ubicado en Atenas, Alajuela, Costa Rica En el capítulo 2 se presenta el tema "Diseño de un túnel de conducción para una central hidroeléctrica, en Waslala, Nicaragua", donde se detalla el proceso de diseño del soporte temporal de un túnel de 580 metros de longitud y 3.1 m de diámetro en sección de herradura. Se presenta además la implantación y diseño de las excavaciones de los portales de entrada y salida del mismo. En el capítulo 3 se describirá el proceso de diseño de una pantalla de impermeabilización auxiliar para una presa de gravedad construida en el año 2015 en la provincia de Chiriquí, en Panamá. La misma fue planteada como un sistema de reforzamiento de la pantalla original, la cual presenta deficiencias en su funcionamiento, ya que se tienen zonas de la presa con filtraciones importantes y sub presiones por encima de los niveles admisibles en la fundación. Finalmente, en el capítulo 4 se presenta el diseño realizado de un sistema de protección contra caída de rocas en el sector del canal colector del Proyecto Hidroeléctrico Chucas. Con las obras propuestas en este último trabajo, se busca evitar accidentes, daños y posteriores reparaciones en el edificio de casa de máquinas (área de compuertas) y en la losa de piso del canal colector de esta central hidroeléctrica.Item Capacidad de soporte en suelos estratificados; Diseño de tablestacado para la estabilización temporal de una torre ; Diseño de un bloque rígido con micropilotes como cimentación de un poste autoportante en Puntarenas ; Diseño de un sistema de columnas de grava para el mejoramiento de suelos en un proyecto geotérmico(2018) Cruz Lizano, Karol; Monge Sandí, Ana LorenaEn el presente documento se integran los cuatro talleres aplicados elaborados entre los años 2014 al 2017, que forman parte del Plan de Estudios de la Maestría Profesional en Ingeniería Geotécnica. Los temas y el objetivo general de cada uno de los Proyectos Profesionales elaborados con asesoría académica son los siguientes: Taller Aplicado 1: Capacidad de soporte en suelos estratificados. El objetivo general del Taller 1 es analizar el diseño de una cimentación superficial y sus respectivos asentamientos en suelos estratificados utilizando diferentes metodologías. En el Capítulo 1 se presenta el desarrollo del tema. Taller Aplicado II: Diseño de tablestacado para la estabilización temporal de una torre. El objetivo general del Taller II es diseñar el sistema de estabilización temporal mediante el uso de tablestacado para una torre de transmisión la cual se encuentra ubicada en una zona de alto riesgo por deslizamiento. en la localidad de Tres Equis de Turrialba. En el Capítulo II se presenta el desarrollo del tema. Taller Aplicado III: Diseño de un bloque rígido con micropilotes como cimentación de un poste autoportante en Puntarenas. El objetivo general del Taller 111 es diseñar la cimentación de un poste autoportante mediante el uso de un bloque rígido complementado con micropilotes el cual se encuentra ubicado en una zona de alto potencial de licuefacción, en Ja provincia de Puntarenas. En el Capítulo III se presenta el desarrollo del tema. Taller Aplicado IV: Diseño de un sistema de columnas de grava para el mejoramiento de suelos de un proyecto geotérmico. El objetivo general del Taller IV es diseñar un sistema de columnas de grava para el mejoramiento de suelos en un Proyecto Geotérmico, con el fin de garantizar el asentamiento máximo permitido por algunas estructuras a construir; para el caso de análisis debe ser como máximo 1 cm. En el Capítulo se presenta el desarrollo del tema.Item Taller aplicado I, caracterización geotécnica del talud de la planta de tratamiento de agua potable de Aserrí centro y Salitrillos ; Taller aplicado II, diseño del suelo reforzado con paramento verde en talud de la planta de tratamiento de agua potable de la Municipalidad de Aserrí ; Taller aplicado III, diseño de un muro anclado de la Estación 0+024 a la Estación 0+060 en Monterrey de Aserrí Camino C-1-06-086-00 ; Taller aplicado IV, diseño de cimentación para la construcción de un edificio habitacional de 30 niveles(2018) Cárdenas Alvarado, Susana; Monge Sandí, Ana LorenaEl objetivo primordial de este estudio es caracterizar los taludes de la Planta de Tratamiento de agua potable ubicada en Aserrí Centro mediante el método del retro cálculo. Esta Planta abastece las comunidades de Aserrí Centro y Salitrillos. Estos taludes sufrieron un deslizamiento provocado por la cantidad de lluvia caída en lapsos cortos experimentado en el pasado invierno del 2015. Además se pretende determinar el mecanismo de falla suscitado en dichos taludes. mismos que pusieron y aún ponen en peligro el funcionamiento y la seguridad adecuada de la Planta de tratamiento de agua potable. Como parte de la investigación se busca contar con el perfil topográfico inicial de los taludes antes de ser afectados con el deslizamiento. Con este se podrá suponer las condiciones originales para luego determinar la estabilidad de Jos taludes y analizar las posibles fallas que pudieron haber ocasionado la inestablidad y el deslizamiento del material. Produciendo afectación en la Planta de Tratamiento . Se desarrolla los tipos de falla de los taludes y la falla principal que sufrió el talud, así como los métodos para el análisis de la estabilidad de los taludes. Se realizará ensayos tipo SPT (Standard Penetration Test) para obtener cuatro muestras del material existente en el campo, analizarlo en el laboratorio y determinar la caracterización del mismo. Esto con el fin de conocer el material que se analizará, se obtendrán los parámetros geomecánicos como lo son la resistencia no drenada (cohesión) y la fricción. Para el estudio de la falla suscitada en el talud de la Planta de Tratamiento, se utiliza el programa Slide para el cálculo, análisis de estabilidad del talud y determinación de los valores más aproximados de las características geomecánicas de los materiales presentes en el sitio, así como recomendaciones para la estabilidad del talud.Item Diseño geotécnico de cimentaciones superficiales continuas sobre suelos estratificados(2018) Sáenz Varela, Sergio Luis; Valverde Mora, Marco AntonioLa construcción de cualquier edificación está acompañada por el diseño geotécnico de las cimentaciones. Según la formación geológica de los diversos sitios de fundación se presenta una gran variabilidad en cuanto a las propiedades de deformabilidad y resistencia de los suelos estratificados. Actualmente, existen una serie de métodos para obtener la capacidad de soporte en este tipo de materiales; sin embargo, poseen una serie de limitaciones y se aplican solamente a casos muy específicos. En el presente trabajo se analiza la aplicabilidad de los métodos de equilibrio límite y de elementos finitos para obtener la capacidad de soporte de cimentaciones superficiales continuas sobre suelos estratificados. Se utiizó el método Sarma 73 para análisis de equilibrio límite, ya que se trata de un método riguroso que no requiere de un proceso iterativo. Para los análisis de elementos finitos se utilizó el programa SIGMA/W. Este último método permite además conocer las defomarciones que se obtiene para cada uno de las presiones analizadas. Esta investigación logró comprobar la aplicabilidad de los métodos de equilibrio límite y elementos finitos como poderosas herramientas para el diseño geotécnico de cimentaciones superficiales continuas en medios heterogéneos. Se presenta además un programa de fácil uso y que utiliza el método de Sarma 73 para el cálculo de factor de seguridad relacionado con una presión de hundimiento, para medios bicapa.Item Análisis de estabilidad de taludes en suelos cohesivos considerando los desplazamientos(2011) Arroyo Castro, Houseman Miguel; Valverde Mora, Marco AntonioHistóricamente los análisis de estabilidad de taludes se han realizado mediante la metodología de equilibrio límite, a pesar de sus limitaciones, como el no cumplir con la compatibilidad de las deformaciones entre otras simplificaciones que asume dicha metodología. En la actualidad con el avance tecnológico, han surgido paquetes de análisis mediante la técnica de elementos finitos con gran potencial de aplicación en Ingeniería Civil. En este trabajo se comparan las metodologías de equilibrio límite y elementos finitos en el campo de la estabilidad de taludes y a su vez se analiza el efecto de las variables que intervienen en dichas metodologías sobre la estabilidad de taludes en suelos cohesivos de diferentes consistencias. Además se analizó la relación entre el factor de seguridad de un talud con edificaciones de hasta tres niveles (cargas) en la cresta, obtenido mediante equilibrio límite y mediante elementos finitos. Los análisis se realizaron utilizando el programa GeoStudio 2004. A partir de los resultados obtenidos se evalúa si el no cumplir con la compatibilidad de las deformaciones en los análisis es determinante, o si por el contrario la metodología de equilibrio límite es suficiente para garantizar la seguridad de una obra cercana a un talud, esto en cuanto al factor de seguridad se refiere. Además, se establecen recomendaciones para la distancia de retiro mínima de una obra, de forma tal que esta no sea afectada por la presencia de un talud con características geotécnicas similares a las utilizadas en este trabajo. También se obtuvieron correlaciones entre el factor de seguridad y las deformaciones producidas por las cargas modeladas. La importancia de este trabajo radica en establecer criterios que tomen en cuenta tanto la resistencia y la deformación del medio soportante, ya que ambos factores interactúan en el desempeño de una obra, esto apoyado en las herramientas ...Item Zonificación de sitios para valoración de la aceleración pico efectiva según criterios del Código Sísmico de Costa Rica(2011) Sotela Sobrado, Cristian; Vargas Monge, WilliamItem Modelación y diseño de estructuras regulares tipo muro y tipo marco con sistema de losa de fundación en Costa Rica(2012) Herrera Arias, Juan José; Cruz Torres, Manuel MauricioEl siguiente texto se ha desarrollado con el fin de determinar la variación en parámetros de análisis y de diseño de estructuras regulares tanto en altura como en planta de tres y cinco pisos, diseñados según la normativa vigente en el año 2010 en Costa Rica. La información presentada a continuación está de acuerdo con los requisitos del código del Instituto Estadounidense del concreto, comité 318 en la versión del 2008 (ACI-318-08), el código sísmico de Costa Rica en su versión de 2002 (CSCR-02), además del código de cimentaciones de Costa Rica en su segunda edición, los cuales eran la normativa vigente al inicio de la investigación. Para la determinación de los parámetros de análisis y diseño se plantean tres casos: 1) estructura apoyada sobre una losa rígida o perfectamente empotrada, 2) estructura modelada con coeficiente de Balasto correspondiente a suelo 53 de baja calidad y diseñada con sistema de losa de fundación flexible, y 3) estructura modelada con coeficiente de Balasto correspondiente a suelo 53 de alta calidad y diseñada con sistema de losa de fundación flexible. En total se analizan doce casos. Para hacer un análisis de los resultados se recurre a los parámetros de diseño, los cuales son: 1) período de oscilación de la estructura, 2) desplazamientos máximos inelásticos, 3) cortante en la base y 4) derivas inelásticas, para posteriormente hacer un análisis de los porcentajes de variación de los mismos en cada una de las estructuras y de los tres casos considerados. También se hace el análisis de porcentajes de variación de cuantías de acero en elementos del sistema sismo resistente. Del análisis de resultados se concluyó que para suelos muy deformables es necesaria la consideración de la interacción suelo estructura para la realización del modelo de la estructura, ya que las deformaciones en la losa de fundación producen variaciones ...Item Diseño de un programa computacional para el análisis probabilístico de cimentaciones superficiales y muros de retención(2016) Brizuela Agüero, Silvia María; Baltodano Goulding, RafaelEl análisis probabilístico permite disminuir la incertidumbre con la que se está trabajando, esto debido a que se obtiene la probabilidad de falla de la estructura que se está diseñando, permitiendo al diseñador obtener resultados más confiables. Por esta razón, la creación de un software para el análisis probabilístico de estructuras que se ven afectadas por la variación de los parámetros de resistencia, como las cimentaciones superficiales y muros de retención, se vuelve necesario para agilizar el proceso de diseño de las mismas. Este análisis es posible por medio de una base de datos de valores estadísticos de la cohesión no drenada, peso específico total y ángulo de fricción efectivo, para cada zona y tipo de suelo establecidos en Trabajos Finales de Graduación anteriores a este, creando una zonificación en la mayoría del territorio costarricense. Con esta información y por medio de métodos de análisis probabilísticos como Series de Taylor y Puntos de Rosenblueth, se elaboró un software para el diseño y análisis geotécnico probabilístico de cimentaciones superficiales y muros de retención. Con la realización de este proyecto se produjo una herramienta tecnológica que le permite al usuario poder elegir entre el diseño de una cimentación superficial o un muro de retención, e ingresar los datos de los parámetros de suelo de donde se desea construir la estructura, y las fuerzas aplicadas en el caso de la cimentación superficial, para obtener como resultado el dimensionamiento de la estructura, la probabilidad de falla y su respectivo diseño estructural.Item Análisis mecánico para estructuras de retención hechas con llantas de desecho(2010) Castro Boschini, Luis Guillermo; Sáenz Aguilar, Sergio AntonioCosta Rica se caracteriza por su geografía irregular. Esta característica crea la necesidad de controlar y prevenir el movimiento de terraplenes en múltiples circunstancias constructivas, lo que requiere del desarrollo e investigación de tecnologías nuevas. El uso de materiales reutilizables, siendo éstos contaminantes y focos de enfermedades por la mala disposición que se hace de los mismos, se convierte en una alternativa importante para enfrentar la solución de una problemática constructiva y colaborar con la reutilización de desechos de producción masiva. No obstante, los criterios para usar este tipo de materiales, específicamente las llantas de desecho, tienen el gran inconveniente de la falta de estudios y datos que permitan garantizar el buen funcionamiento para el uso que se les pretende dar. En este estudio se recopila parte de la información disponible con respecto a la construcción de muros de retención con llantas de desecho. Se practican diversas pruebas experimentales para determinar algunas de las características inherentes a los materiales involucrados en este proceso constructivo, como son las llantas de desecho, la cuerda de nailon como amarre y un material granular de relleno. Es importante la caracterización individual de los componentes, e igualmente relevante el comportamiento de los mismos en conjunto. Por esta razón se evalúa experimentalmente el desempeño de los conjuntos llanta-cuerda y suelo-llanta, con el fin de determinar puntos de falla en ambos casos y parámetros de diseño utilizables en el cálculo de las propiedades del muro por construir. Finalmente, después de haber evaluado diversos parámetros como resistencia a la tensión para la cuerda y las llantas, se determina que el elemento que primero falla en ese conjunto es la cuerda, por lo tanto la resistencia de la misma determina la estabilidad interna del muro. En cuanto a la fuerza de ...Item Guía geotécnica para la construcción de una marina turística(2011) Herrera Stanziola, Luis Antonio; Salas Alvarado, Luis AlonsoLa presente investigación consiste en la creación de una guía de seguimiento para que tanto ingenieros como personas con bajo perfil técnico, puedan realizar inspecciones durante el proceso de realización de los estudios de suelo para la construcción de una marina turística. Para esto se resume información general de los distintos equipos existentes en el mercado para la toma de muestras, así como de las pruebas que se aplican en campo y en laboratorio a las muestras de suelo con el fin de obtener los parámetros que luego son empleados en los diseños estructurales, geotécnicos y constructivos de este tipo de proyecto. La importancia de este trabajo radica en ayudar a la Comisión Interinstitucional de Marinas y Atracaderos Turísticos (CIMAT) que es el ente estatal encargado de brindar las concesiones para construcción de marinas turísticas y atracaderos en Costa Rica. Esta oficina tiene cerca de 50 solicitudes por parte de empresas privadas para poder construir y operar marinas en las costas del Pacífico y del Caribe y no se cuenta con ninguna guía geotécnica para que los inspectores puedan corroborar el tipo de estudios previos que se realizan en los sitios que se desean explotar. Al final de este proyecto se propone una lista de chequeo para que tanto inspectores como inversionistas, sepan los parámetros que deben chequear a la hora de inspeccionar el sitio en el que se desea construir una marina turística. Esto permitiría que personal municipal o funcionarios públicos realicen la labor de fiscalización correspondiente a este tipo de obra en forma más efectiva y ordenada, dado que las marinas son un tipo de obra portuaria de reciente explotación técnica y económica en nuestro país.