Ingeniería y Arquitectura
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Item Curvas de estabilidad en rompeolas con taludes de cubos para las condiciones de oleaje del Pacífico costarricense(2023) Cornejo Corrales, Diego Andrés; Govaere Vicarioli, GeorgesLas obras de protección costera se usan en el ámbito mundial para evitar que el oleaje dañe u ocasione inconvenientes al servicio de las obras marítimas. Se ha estudiado ampliamente el diseño de los rompeolas para dimensionar y establecer los pesos de los elementos de la corza, sin embargo, estas investigaciones son con oleajes de diferentes condiciones a las presentes en la costa Pacífica costarricense. Por este motivo, se realizó un estudio de comprobación y ajuste de las formulaciones de estabilidad en corazas de rompeolas para el país. En este se proponen nuevas configuraciones de acomodos de los elementos compuestos por bloques de concreto. La geometría que se utiliza es de paralelepípedos de dimensión a de arista con diferentes alturas (a, 1.5 a y 2 a), nombrados cubos para fines del proyecto. Los ensayos se ejecutaron con pendientes de talud de 1:1, 1:1.5 y 1:2 para obtener un amplio rango de números de Iribarren. Antes de la comprobación de estabilidad de las piezas de coraza, se procedió a ensayar el diseño funcional de la estructura. Se observó el ascenso y descenso máximo para cuatro configuraciones propuestas, nombradas: ajedrez, caballito, fila 3 y muralla. Estas se pusieron a prueba y se compararon con los acomodos de cubos de forma aleatoria de doble capa (típicamente utilizada) y una lisa para observar cómo afectaba la colocación de las piezas. Seguidamente, se cuantificó el volumen de material de concreto que se utiliza en cada configuración. Este volumen se asocia con el costo de obra de forma directa, es decir, a mayor cantidad de material, mayores costos de la obra. Una vez establecida la demanda de material se eligieron las configuraciones que requirieron menos concreto para realizar las pruebas de estabilidad, siempre y cuando tuvieran un buen desempeño para el diseño funcional. Finalmente, las dos configuraciones que se seleccionaron se sometieron a la prueba de resistencia de estabilidad...Item Criterios de resistencia al corte en macizos rocosos con falla estructuralmente controlada(2019) Álvarez Castro, Ariel; Valverde Mora, Marco AntonioEl objetivo principal de la presente investigación es recopilar los criterios de resistencia al corte para macizos rocosos con falla estructuralmente controlada desarrollados a nivel internacional hasta el momento, para analizar su aplicabilidad en Costa Rica. Este proyecto sirve como guía, para los profesionales en ingeniería civil al enfrentarse a problemas en los que se requiere contar con un criterio de ruptura del macizo rocoso. El proyecto fue desarrollado mediante dos fases; una teórica que sirvió de base para la aplicación práctica en el talud rocoso. La fase teórica consistió en una revisión bibliográfica, donde se investigaron los ensayos de campo y laboratorio mediante los cuales se puede determinar la resistencia cortante del macizo rocoso. También se estudiaron las últimas actualizaciones de los sistemas de clasificación geomecánica más pertinentes para taludes y se investigó extensamente sobre los criterios de resistencia al corte propuestos por la comunidad geotécnica internacional, para crear un inventario actualizado. La aplicación práctica consiste en analizar un talud rocoso que se encuentra en el kilómetro 6.3 de la carretera de San Gerardo de Dota, donde se aplicaron las metodologías factibles de acuerdo con el entorno costarricense que se identificaron en la fase teórica. Así se determinó que los criterios de Hoek-Brown y Barton-Bandis son los más adecuados para aplicar en los macizos rocosos con falla estructuralmente controlada de Costa Rica, esto considerando los tipos de roca para los que fueron calibrados, los ensayos que requieren y su sencillez de cálculo.Item Análisis de estabilidad en el 22 km de la RN 209 San Ignacio de Acosta-San José, sector conocido como "La Vuelta Hundida"(2018) Fallas Araya, Josette Elena; Cordero Sandí, MarciaDesde hace más de 10 años en el kilómetro 22 de la Ruta Nacional 209, San Ignacio de Acosta-San José, se presenta un hundimiento en la carretera, bien definido por el agrietamiento que se genera, el cual interrumpe el tránsito en la vía. Se presentaron 2 eventos particulares que mantuvieron cerrada la vía por más de 4 días, al presentarse un daño estructural severo en la carretera, específicamente el Huracán Tomas en el 2010 y la Tormenta Nate en 2017. La solución que hasta el momento se ha implementado en el sitio corresponde a la nivelación de la carpeta asfáltica, sin embargo el problema persiste, por lo que se planteó analizar la estabilidad del sector. Se realizó la caracterización meteorológica y geológica del sitio, mostrando el régimen de precipitación y las formaciones geológicas predominantes en el sitio. Se realizó la caracterización física y mecánica, por medio de ensayos de laboratorio y campo, se identificaron principalmente dos estratos de suelo, esencialmente categorizados como arenosos, y un tercer y cuarto estrato caracterizados por medio de geofísica, como materiales de buenas características mecánicas. Empleando el programa ArcGIS y con la topografía de detalle se obtuvo el modelo de elevación digital y se identificó el perfil más crítico y representativo del sitio. Se realizó el modelo geotécnico y con el programa GeoStudio se analizó la estabilidad bajo la metodología de equilibrio límite de Morgenstern & Price, para la condición drenada, en el caso estático y pseudoestático, variando la profundidad del nivel freático y la zona de salida de la superficie de falla. Se obtuvo factores de seguridad que indican estabilidad en el terreno con superficies de falla no compatibles con lo visto en sitio, por lo que se describe el mecanismo de falla considerando el comportamiento de los compuestos del material. La superficie de falla finalmente ...Item Guía para el análisis de estabilidad y determinación de sistemas estructurales y casos prácticos de modelaje de vínculos de rigidez finita(2009) Romero Lores, Rodrigo; Salas Pereira, Rubén Mario 1968-Para el estudio inicial de la mecánica estructural y la teoría clásica para el análisis de estructuras, no se cuenta desafortunadamente en la actualidad con un libro de texto o un manual en Costa Rica que unifique todos los conceptos de estabilidad y determinación estática y cinemática de una manera clara y eficaz. Este proyecto pretende elaborar una guía que contenga los fundamentos teóricos y prácticos de la mecánica estructural, en relación con la estabilidad geométrica, determinación estática y cinemática y presentar casos prácticos de modelaje de vínculos de rigidez finita. Se desarrolla una parte teórica con los conceptos generales de mecánica estructural, explicando conceptos básicos de equilibrio, grados de libertad y compatibilidad de deformaciones. Luego se elaboran capítulos con los temas principales del proyecto: estabilidad de sistemas estructurales, determinación estática y determinación cinemática. Una vez expuesta la parte teórica, se pasa a la parte práctica en la que se resuelven detalladamente 30 ejercicios en los que se calcula el Grado de Indeterminación Estática (GIE), se realiza un análisis de estabilidad y se calcula el Grado de Indeterminación Cinemática para los sistemas propuestos. Por último, se incluyeron tres casos prácticos de modelaje de estructuras mediante el uso de vínculos de rigidez finita. El primero fue la cimentación superficial de un edificio de cuatro pisos, con el objetivo de determinar a partir de que tamaño de placa se puede considerar un empotramiento. El segundo fue un pilote de 20m de profundidad sometido a carga vertical y lateral, con el propósito de ver la longitud efectiva del pilote. El último menciona el uso de los vínculos de rigidez finita para modelar los apoyos de losas en dos direcciones y su posible importancia ante aspectos de funcionalidad. Se recomienda realizar trabajos adicionales en lo que realizar modelaje de vínculos ...Item Análisis comparativo entre muros de retención de mampostería reforzada y muros de retención de mampostería con suelo reforzado(2013) Vargas Naranjo, Jessica; Poveda Vargas, Alvaro E.La presente investigación busca realizar un análisis comparativo entre muros de retención de mampostería reforzada y muros de retención de mampostería con suelo reforzado, para determinar cual tipo de los dos es más eficiente en términos presupuestarios. Para el diseño de ambos muros se siguieron los requisitos de la secciones de diseño con mampostería estructural y empuje de suelos del Código Sísmico de Costa Rica 2010, para el análisis de estabilidad externa el Código de Cimentaciones de Costa Rica 2009 y con respecto al cálculo de presiones de tierra se utilizó el método propuesto por Rankine, por último se utilizó la teoría descrita por Braha (1999) para el diseño específico de la estabilidad interna de los muros de retención de suelo reforzado. Fueron diseñados, tres de mampostería reforzada y tres de mampostería con suelo reforzado, variando la altura, y manteniendo la calidad de los materiales y las propiedades físicas del suelo in situ y de relleno. Con base en los diseños se realizan los esquemas constructivos, y a partir de estos se obtuvo la cantidad de materiales y de mano de obra necesarios para la construcción de un metro lineal de cada tipo de muro. La comparación entre costos por metro lineal muestra que en los muros diseñados es factible construir muros de retención de mampostería con suelo reforzado a un menor costo que el de los muros de retención de mampostería reforzada.Item Análisis de factibilidad técnica para la reconstrucción de la línea de transmisión eléctrica Río Macho-El Este(2012) Hernández Torres, Laura Milena; Miranda Jenkins, Pío Alberto; Chaves Rivera, Javier EnriqueEl objetivo principal de esta investigación es evaluar la capacidad estructural del segmento piramidal inferior de las torres que conforman la línea de transmisión Río Macho ¿ El Este para las nuevas solicitaciones, y determinar la factibilidad económica del proyecto. Se requería diseñar una nueva estructura superior que fuera capaz de llevar el doble de conductores, con la finalidad de incrementar la capacidad de transmisión de la línea. Para esto se realizó un prediseño considerando la geometría y la normativa respectiva. Una vez con el prediseño fue posible verificar, mediante el uso de programas de modelado estructural, la capacidad de los elementos con el fin de optimizar el diseño de acuerdo con las condiciones de carga determinadas. La principal carga de diseño fue el viento pero al estar en un país sísmico se realizó de manera complementaria una revisión de carga de sismo, comparando el valor de cortante basal con la sumatoria de las fuerzas de viento sobre la estructura. Por último se compararon los costos de reconstruir la línea remplazando únicamente la estructura superior y la reconstrucción total de la línea de transmisión. Los resultados del modelado de las estructuras demostraron que es posible realizar el cambio en la totalidad de las torres que entraron en el estudio, para esto fue necesario realizar un cambio en la configuración de las diagonales de cuatro tipos de torre y reforzar los cimientos en uno de los casos. Cabe destacar que se requiere llevar a cabo un estudio de las condiciones reales del suelo a lo largo de la línea de transmisión, pues los cálculos se llevaron a cabo utilizando propiedades del suelo supuestas. El costo de realizar la reconstrucción propuesta de la línea de transmisión es un 25% menor que el costo de una reconstrucción total, esto considerando únicamente los costos de materiales y construcción. De acuerdo con los ...