Ingeniería y Arquitectura
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Item Análisis de deflexiones en losas de concreto armado considerando agrietamiento por contracción en edificios tipo mixto muro losa(2023) Alvarado Quirós, Mónica; Trejos Villalobos, Julián AndrésSe propone ajustar las metodologías de cálculo de deflexiones en losas de concreto reforzado considerando agrietamiento por contracción de entrepisos de edificios tipo mixto muro losa construidos bajo el método constructivo de formaletas auto portantes debido al levantamiento de piso en varios edificios con dicho sistema constructivo, a pesar, de que el diseño de las losas de entrepiso cumplía con los requisitos de deformaciones admisibles del reglamento denominado: "Requisitos de reglamento para concreto estructural (ACI 318-19)". Se analizaron las deflexiones y espesores mínimos de losas modeladas a partir del método del elemento finito incorporado en el software SAP2000 y, utilizando procedimientos descritos en el ACI 318-19, el "Control de Deflexiones en Estructuras de Concreto (ACI 435- 95)" y las "Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto" de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural. Los esfuerzos generados por restricción a la deformación de las losas, debidos al proceso de retracción, tienen un efecto significativo en el agrietamiento, por lo que el método para cálculo de deflexiones que se adapta mejor es del ACI 345R-95 con un 𝑓𝑟 = 1,06 ∙ √𝑓𝑐′ y un factor a largo plazo de 𝜆∆𝑡 = 4. Para las losas de análisis, los espesores mínimos de la de la Tabla 8.3.1.1 del ACI 318-19 devuelven resultados confiables, mientras que los de la del SMIE no. Además, se obtienen dos expresiones que permiten determinar los valores de espesores mínimos para las condiciones de las losas de análisis, que cumplen requisitos de servicio.Item Valoración del estado de las losas de concreto reforzado de los puentes mediante el uso de los ensayos no destructivos de termografía infrarroja y radar de penetración terrestre(2019) Boza Olsen, Alexander; Navas Carro, AlejandroEn la actualidad, el método no destructivo más utilizado para la evaluación de las losas de concreto en puentes es la inspección visual, ya que es de bajo costo y rápido de implementar. Sin embargo, este método no indica de forma cuantitativa el deterioro ni su ubicación dentro de la estructura. Por esta razón surge el interés en determinar si los ensayos no destructivos de termografía infrarroja y radar de penetración terrestre (GPR) permiten una evaluación confiable de la ubicación de refuerzo de acero y de los defectos más comunes en las losas de concreto de los puentes, los cuales incluyen: vacíos, delaminaciones y hormigueros. Para llevar a cabo la evaluación de termografía infrarroja y GPR se diseñaron y elaboraron dos especímenes de concreto considerando las separaciones del acero, resistencia del concreto y espesores típicos de los puentes de la Red Vial Nacional. A la primera losa se le indujeron los defectos de manera arbitraria, con el fin de verificar la capacidad de detección de daños de cada ensayo no destructivo. A la segunda losa no se le indujeron defectos, sino que se diseñó con una configuración variable del acero de refuerzo. Los ensayos no destructivos se aplicaron con la cámara infrarroja FLIR T650sc y el GPR Mini XT del LanammeUCR. Para la termografía infrarroja, el procesamiento de los datos obtenidos se realizó con el software Research IR4 de FLIR Systems y para el GPR se utilizó el RADAN 7 de Geophysical Survey Systems, Inc. Luego del procesamiento de datos y el análisis respecto, se determinó que el ensayo de GPR no tuvo dificultades para determinar la presencia de tubería y la primera capa de refuerzos. Sin embargo, conforme se reduce el espaciamiento entre varillas, el ensayo presenta dificultades para identificar la ubicación real del acero. El ensayo de GPR fue capaz de detectar vacíos y delaminaciones (para las profundidades estudiantiles). Con respecto a la termografía infrarroja...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 Determinación de la capacidad de carga residual al agrietamiento en concreto reforzado con fibras macro sintéticas o fibras metálicas, para losas industriales(2018) Fajardo Romero, Carolina; Navas Carro, AlejandroLa implementación de fibras como refuerzo en losas industriales ha sido una tecnología ampliamente usada por los beneficios que brinda a nivel constructivo y económico. Sin embargo, el diseño de estos elementos para este tipo de refuerzo depende de los valores de capacidad residual brindados por el fabricante. Si en una losa se produce un agrietamiento, existen diversos factores que pudieron haber propiciado la aparición de este problema. Uno de ellos puede deberse a que el refuerzo no cumple con los parámetros mínimos que le brindan la capacidad suficiente para sostener la grieta. Este parámetro a nivel de comportamiento con el uso de fibras corresponde al porcentaje de capacidad residual Re3, el cual se establece como de un 30% como mínimo para losas industriales según normativa. Para determinar este parámetro se emplea principalmente la norma ASTM C1609, la cual mediante ensayo de vigas con cargas a los tercios se obtienen curvas que muestran la tenacidad del elemento y permiten estimar su capacidad residual. Sin embargo, en este trabajo se empleó la norma EN 14651 para determinar este comportamiento de absorción de energía, donde las vigas eran ensayada en el medio, y posteriormente se obtuvo un valor Re3 a partir de la norma TR-63. Experimentalmente, se realizaron pruebas en concreto con módulo de ruptura de 35 kg/cm2 para todos los especímenes y empleando 2 fibras sintéticas y 1 metálica, que corresponden a TUF STRAND SF a 2,5 y 4 kg/m3 de dosificación; Ruredil XFiber-54 a 2 y 5 kg/m3; y Dramix 3D 80/60 BG a 10 y 25 kg/m3. Finalmente, se realizó un diseño de una losa con refuerzo tradicional mediante el método elástico y una losa reforzada con fibras, de manera que se pudiese observar los cambios en cuanto a metodologías de diseño y propiedades que se pudiesen mejora entre un diseño y otro.Item Análisis comparativo de costos entre sistemas de entrepiso de losas postensadas y losas huecas pretensadas en edificios duales(2017) Morales Yglesias, Mauricio; Villalobos Ramírez, FranciscoItem Comportamiento a flexión de losas de puentes de concreto, reforzadas externamente con fibras de carbono, luego de ser sometidas a precarga(2017) Fonseca Mojica, Carolina; Navas Carro, AlejandroItem 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 preliminar geotécnico de presa de enrocado con cara de concreto en el río Grande de Tárcoles(2010) Retana Barboza, Juan PabloLa alternativa de utilizar enrocados compactados y una pantalla de concreto en presas se ha popularizado en las últimas décadas. Mejoras constantes en el diseño y prácticas constructivas, basadas en la experiencia en proyectos en anteriores en operación, ha permitido construir presas CFRD que han superado la altura de 200,0 m. La evolución del diseño de estas presas no se detiene. Se busca mejorar y corregir errores pasados e incorporar cada vez más técnicas analíticas y computacionales en el diseño y la predicción del comportamiento. Este proyecto desarrolla el diseño preliminar de una presa de enrocamiento con cara de concreto para el P.H. Chucás con base en la información disponible. En primer lugar, se llevó a cabo una caracterización del sitio. Se elaboró un modelo geológico-geotécnico con base en recopilación bibliográfica de la zona así como investigaciones en el campo. Se estudiaron lo materiales del sitio y se les asignó propiedades mecánicas a las capas de roca con base en clasificaciones geomecánicas y el criterio de Hoek y Brown. Para la construcción del relleno, se considera como posible fuente de material, la explotación de cantera de las lavas presentes en el sitio de la presa. A partir de esto, se estiman propiedades físicas y mecánicas para el material de enrocado aplicando la metodología de ¿Rugosidad Equivalente¿ para la caracterización de enrocados de Barton y Kjaernsli, así como de los estudios de Raul J. Marsal sobre las propiedades mecánicas de enrocamientos y gravas. Se plantea un esquema de zonas para el relleno y se presentan las especificaciones granulométricas y de compactación basadas en la experiencia en este tipo de presas a nivel mundial. Se definen las pendientes a utilizar en los taludes aguas arriba y aguas abajo. Se estudia la estabilidad de los mismos bajo la filosofía de equilibrio límite considerando la carga de sismo mediante un ánalisis ...Item Comportamiento de angulares como conectores de cortante en vigas de acero de sección compuesta(2012) Chacón Vega, Ricardo José; Poveda Vargas, Alvaro E.En la presente investigación se analizó el comportamiento de cuatro tamaños distintos de angulares, 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 angular en función de su área transversal y de la resistencia del concreto en el cual se encuentra embebido. Asimismo, cabe mencionar que este proyecto marca el inicio de una línea de investigación acerca del uso de angulares como conectores de cortante. 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 del perfil de acero y de los angulares se basaron en las demandas estimadas para un entrepiso de oficinas y a la vez en las demandas esperadas durante los ensayos experimentales. Además, se extrajeron probetas de acero de los angulares utilizados con el fin de determinar sus propiedades de resistencia (esfuerzo de cedencia 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 y similar a la expuesta en la especificación ANSI/AISC 360-05 del American Institute of Steel Construction (AISC) para espigas lisas con cabeza redonda. El factor de seguridad promedio de la expresión obtenida con respecto a la curva de mejor ajuste de los valores alcanzados experimentalmente es 1,17. Finalmente se comparó dicha expresión de capacidad para angulares con respecto a la resistencia esperada para conectores tipo espiga lisa.