Ingeniería y Arquitectura
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Item Comparación del diseño por viento para una vivienda ubicada en el Valle Central y en la Zona Atlántica(2022) Aguilar Pinto, Gustavo; Poveda Vargas, Alvaro E.Costa Rica ha presentado un importante rezago con respecto al diseño por cargas de viento. En la actualidad, no hay ningún documento actualizado para el país que mencione el diseño de edificaciones por viento. En los últimos años, el Colegio de Ingenieros y de Arquitectos ha visto la importancia de dicho tema y por esa razón, ha empezado a crear los Lineamientos para el Diseño por Viento de Edificaciones en Costa Rica. El estudio consistió en realizar una comparación de una vivienda de dos pisos con paredes de mampostería a base de bloques de concreto, diafragma rígido en el entrepiso y diafragma flexible en el techo en la zona Atlántica y otra en el Valle Central. Se realizo los cálculos necesarios para encontrar las cargas de viento presentes en la estructura de techo, con el fin de demostrar los cambios que pueden esperar los Ingenieros civiles cuando sea publicado formalmente los Lineamientos para el Diseño por Viento de Edificaciones en Costa Rica. Por lo tanto, para poder realizar la comparación se tuvo que analizar las presiones netas de diseño por viento que se generan en ambas ubicaciones. De igual manera, se realizó el cálculo y diseño de los elementos propensos a cargas de viento como lo son: la cubierta, el larguero, la cercha y sus conexiones. Se concluyo que las presiones de netas de diseño y por lo tanto las cargas ultimas que se presentan en la zona Atlántica son considerablemente mayores a las cargas que se presentan en el Valle Central. Esto va a provocar que los Ingenieros tengan que realizar diseños mas robustos y redundantes para la zona Atlántica y norte del país. Una de las principales razones es que los lineamientos consideran la probabilidad de tener un huracán de baja intensidad en estas zonas.Item Comparación del Reglamento de Construcción con los nuevos lineamientos de viento del país(2021) Navas Barrantes, Pablo José; Ramírez Villalba, AndreaEl presente trabajo compara el efecto del viento calculado por medio del Reglamento de Construcciones y los Lineamientos de Diseño por Viento de Costa Rica (LDVCR) para distintas estructuras en diferentes condiciones. Para cada caso se comparó la estimación de carga, y en algunos casos se compararon las reacciones globales y las deflexiones laterales debido a la carga de viento. Por medio del capítulo XX del Reglamento de Construcciones y el LDVCR se realizó el cálculo de la presión de viento para cada tipo de estructura. Además, se varió un parámetro de diseño en cada estructura para comparar el efecto de la rugosidad, la ubicación y la ocupación de la estructura. Por medio de métodos aproximados y un programa de análisis estructural se calcularon las reacciones globales y las deflexiones laterales debido a la carga de viento, con lo cual se realizó una comparación cuantitativa de las diferencias entre el Reglamento de Construcciones y el LDVCR. Para la estimación de cargas por medio del LDVCR se presenta una metodología con mayor complejidad que la del Reglamento de Construcciones, ya que se consideran una mayor cantidad de parámetros para la obtención de presiones más acertadas. En el caso del LDVCR se encontraron presiones de viento mayores que en el Reglamento de Construcciones para la mayoría de los casos, lo cual se justifica con las reacciones globales obtenidas. También los casos de carga de las estructuras por medio del LDVCR permiten considerar efectos distintos, como la torsión, sobre ciertas estructuras que se desprecian en el Reglamento de Construcciones. Además, se encontró que no son comparables las deflexiones laterales obtenidas por cada metodología, debido a que el LDVCR considera cargas de servicio para el cálculo de deflexiones, mientras que las cargas del Reglamento de Construcciones no se pueden asociar a un periodo de retorno por lo que siempre serán una carga última.Item Análisis estructural de una nave industrial de acero con diferentes configuraciones de aberturas sujeta a fuerzas de viento(2019) Johanning Cordero, Daniel; Castillo Barahona, RolandoEl presente trabajo evalúa el efecto del viento sobre una nave industrial de acero cerrada, parcialmente cerrada y abierta. Para cada uno de los casos estudiados se compararon las reacciones globales en la base, las fuerzas internas en los elementos y los desplazamientos en la estructura producidos por las cargas de viento, con aquellos producidos por las cargas gravitacionales y las cargas de sismo, esto con el fin de determinar cuál tipo de carga rige el diseño estructural. Para estimar las presiones de viento aplicadas sobre la estructura, se obtuvo la velocidad básica de viento a partir del borrador de los Lineamientos para diseño por viento de Costa Rica, y se aplicó la metodología de las normas internacionales ASCE 7-10 (Estados Unidos) y AS/NZS 1170.2 (Australia y Nueva Zelanda). El trabajo también incluye una comparación entre los aspectos considerados por cada una de estas normas. En general, se encontró que la nave industrial parcialmente cerrada es la más crítica para diseñar, ya que se alcanzan las mayores fuerzas internas y los mayores desplazamientos en casi todos los elementos, y muchos de ellos estuvieron regidos por las combinaciones de carga de viento. La nave industrial abierta presentó los efectos más críticos en la viga del marco y los largueros de techo. Asimismo, se encontró que en todos los casos estudiados, el desplazamiento lateral del marco en la dirección transversal excedió el desplazamiento permisible establecido por los Lineamientos para diseño por viento de Costa Rica.Item Diseño estructural y análisis económico de postes de concreto para señales de tránsito(2012) Murillo Hidalgo, Jósselyne; Araya Villalobos, Junior EduardoSe propone el diseño de postes frangibles para el uso en señales de tránsito. Dichos postes constan de dos elementos C1 y C2, con una sección de 12 cm x 12 cm unidos mediantes una conexión frangible. Esta conexión está conformada por dos placas de acero de 17 cm x 17 cm unidas entre sí por cuatro tornillos hexagonales Grado 2 de 5/16 pulgadas de diámetro. La activación de este mecanismo sucede al momento de impacto vehicular, en donde se da el deslizamiento entre placas, liberando así los tornillos que las mantienen unidas. Esto permite el desplazamiento libre del vehículo, sin que el impacto con el elemento de concreto altere la trayectoria del mismo. Para el diseño de los postes, se consideran las afectaciones de carga por viento y de impacto. Se realiza la escogencia de una señal de diseño para realizar el cálculo de presión de viento experimentada y se llevan a cabo pruebas de laboratorio a escala natural para evaluar el comportamiento de los elementos y la conexión frangible. Las pruebas de impacto realizadas fueron de tipo péndulo, considerando recomendaciones de la norma estadounidense según NCHRP-350. También se realiza una colocación en campo en la zona de Tilarán, con la cual se observa en comportamiento del elemento ante cargas reales de viento. Las fallas observadas tanto en laboratorio como en campo, sugieren la necesidad de corregir la unión de acople entre el poste de concreto y la placa de acero, ya que se observa un desprendimiento entre ambos, sin la presencia de impacto vehicular. El comportamiento de la unión frangible observado en la pruebas de laboratorio fue satisfactorio, mostrando la activación del mecanismo como se menciona anteriormente.