Ingeniería y Arquitectura
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Item Diseño de la estructura de suspensión central para puentes colgantes con cerchas de acero de diferentes longitudes(2023) Barrantes Venegas, José David; Salazar Burger, Stefan Le MaireDada que, a nivel regional, se presenta una escasez de disponibilidad de información relacionada al estudio de los puentes colgantes rigidizados con cerchas de acero, en este documento se pretende generar un compendio de las principales teorías que modelan el comportamiento mecánico de la Estructura de Suspensión Central (E.S.C), así como su aplicación en rutinas de diseño estructural y la determinación de los rendimientos del acero como material principal. Se presentan rutinas de análisis y diseño estructural, para las E.S.C de tres puentes vehiculares hipotéticos, en las cuales se aplicaron criterios de diseño de normativas nacionales y AASHTO, según su compatibilidad con la teoría estudiada en este documento. Para los sistemas de armaduras y cables principales, se planteó prediseño según las solicitaciones derivadas del análisis por la teoría de Rankine, y posteriormente, se refinó el diseño, tras aplicar de manera conjunta la teoría de la deflexión : Jakkula-Melan y el método de Steinman. Se contrastaron los valores de fuerzas internas (tensión en cables, cortante, momento y fuerzas axiales en armaduras) y deformaciones, para determinar condiciones de carga crítica en los distintos elementos de la E.S.C. y aproximar relaciones de aplicabilidad optima de cada teoría en función de la luz principal. Finalmente, a partir de los diseños planteados también se establecieron relaciones de rendimiento de acero como material principal.Item Comportamiento estructural de marcos de acero laminado en frío con uniones reforzadas mediante placas bajo carga cíclica(2011) Villar Vega, Mabé Sofía; Navas Carro, AlejandroEn este proyecto se evaluó el comportamiento estructural de un marco de acero laminado en frío cuyas uniones fueron reforzadas con placas, y se comparó con el de un marco con uniones sin reforzar para determinar si el refuerzo en las uniones contribuía a aportarle ductilidad a la estructura. En una primera fase teórica, se propuso una estructura hipotética que permitió dimensionar los especímenes experimentales. En esta fase se realizó el análisis y diseño estructural de dicha estructura. La fase experimental consistió en realizar ensayos de carga cíclica a marcos a escala natural con el fin de obtener los gráficos carga- desplazamiento de la estructura. A partir de estos ensayos se elaboraron las curvas envolventes y las curvas de energía elastoplástica equivalente que permitieron calcular la ductilidad de cada marco. Asimismo, se extrajeron probetas de los tubos para determinar las propiedades del acero en tracción (esfuerzo de cedencia, resistencia última en tracción y elongación). partir de los resultados obtenidos, se determinó que los marcos con uniones reforzadas presentan ductilidades entre 1,58 y 1,66 mientras que el marco cuyas uniones no se reforzaron alcanzó una ductilidad promedio de 2,86. Sin embargo, debido a la presencia de pandeos locales que pueden comprometer la estabilidad del marco, se determinó que no es recomendable diseñar estructuras de acero laminado en frío fuera del rango elástico.Item Diseño, análisis y costos para marcos ordinarios en acero de uso industrial, según las especificaciones del Código Sísmico de Costa Rica 2002 y las provisiones sísmicas del AISC-2005(2006) Vindas Cordero, Juan Ignacio; Cruz Azofeifa, Miguel FranciscoEn el presente informe se analizan tres modelos de marcos ordinarios en acero de uso industrial, cada uno para tres condiciones de luz libre. El objetivo es determinar el diseño más económico posible para las condiciones de carga que se presentan en nuestro país para ese tipo de estructuras, siguiendo los lineamientos del Código Sísmico de Costa Rica del 2002 y las recomendaciones del AISC en su manual de diseño en acero y en las Provisiones Sísmicas del 2005. También se toman en cuenta las recomendaciones de los informes del FEMA 302,350 y 353. Se analizan Marcos Ordinarios de sección constante en acero A992 grado 50 y Marcos Ordinarios de sección variable fabricados con láminas de acero A36, ambos casos para una condición de empotramiento en la base de las columnas. También se analizan Marcos Ordinarios de sección constante en acero A992 grado 50 con apoyo simple en la base de las columnas. Todas las placas de acero utilizadas en las conexiones en acero A36. La comparación entre los tres sistemas se realiza desde las perspectivas de desempeño y del costo. Se evalúan marcos con luces centro a centro entre columnas de 15, 25 y 40 metros. La altura la las columnas considerada es de 10 metros máximo para luces de 15 metros y de 15 metros para las luces de 25 y 40 metros. El marco de acero de sección constante con columnas empotradas en su base es el sistema estructural que requiere la menor cantidad de acero, por tanto resulta ser el modelo estructural más económico que se puede obtener para Marcos Ordinarios de Momento de Uso Industrial. La diferencia en precio representa en el caso extremo una diferencia del 50% del costo entre los modelos.