Ingeniería y Arquitectura
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Item Diseño comparativo de superestructuras de puentes simplemente apoyados de vigas de concreto preesforzado y vigas de acero tipo W grado 50(2013) Vargas Barrantes, Silvia Raquel; Poveda Vargas, Alvaro E.En este proyecto se hace una comparación entre la superestructura de un puente simplemente apoyado de concreto preesforzado y otra de acero grado 50. Se diseñaron superestructuras de un solo tramo con luces de 20m, 30m y 40m utilizando tanto vigas I de concreto preesforzado con acero de refuerzo pretensado como vigas de acero tipo W grado 50. Se realizó un análisis comparativo de los diseños obtenidos. Los principales aspectos considerados fueron: complejidad del proceso de diseño, ventajas y desventajas prácticas de cada material, peso de la superestructura, kg de acero de refuerzo por m3 de concreto, m2 de encofrado por m3 de concreto y costo final de construcción. El uso de vigas de acero permite superestructuras más livianas, mayor agilidad constructiva y mayor simplicidad del proceso de diseño, aunque requiere cuidadoso mantenimiento durante la vida útil de la estructura. Por su parte, el concreto preesforzado resultó ser la alternativa más económica, presentando ventajas adicionales respecto a la durabilidad y fácil mantenimiento de la estructura. Para las luces consideradas el costo de las superestructuras de acero es de 1,13 a 1,33 veces mayor que el de las superestructuras de concreto. No obstante se logró demostrar que la brecha entre ambas alternativas ha disminuido respecto a los resultados de investigaciones anteriores, producto de que la comercialización del acero ha aumentado y su precio es ahora más accesible.Item Propuesta de un sistema de conexión a base de una unión WUF-W y un empalme de viga tipo placa extendida empernada para marcos resistentes a momento (IMF y SMF)(2012) Cabezas Herrera, Óscar José; Miranda Jenkins, Pío AlbertoEste proyecto estudia la factibilidad técnica de un conjunto de conexión para el empalme de vigas en marcos resistentes a momento Intermedios (IMF) y Especiales (SMF). Se propone una conexión de ala soldada sin refuerzo-alma soldada (WUF-W) para la unión viga-columna, en combinación con una conexión de placa extendida empernada para conectar dos segmentos de viga. Al utilizar de manera conjunta ambas conexiones, se eliminan los problemas de soldadura de campo asociados a la conexión WUF-W y se aprovechan las ventajas constructivas de una conexión empernada. El diseño sísmico del conjunto de conexión se basa principalmente en los lineamientos del Código Sísmico de Costa Rica ( CSCR-2010) y la especificación de Conexiones Precalificadas para Aplicaciones Sísmicas en Marcos de Momento Intermedios y Especiales (AISC 358-10). Como parte del trabajo, se elaboraron hojas para el diseño de las conexiones involucradas, facilitando la verificación iterativa de elementos que involucra el proceso. Adicionalmente, se derivaron ecuaciones para la predicción de la capacidad a flexión de una placa extendida rigidizada con 1 fila de pernos del lado externo del patín y 2 filas en el costado interno (configuración de placa 1/2 MRES), como una alternativa de conexión de placa extendida para edificios con claros libres de mediana longitud. Se demostró que el conjunto de conexión propuesto tiene su principal aplicación en estructuras a base de marcos IMF, en los cuales, el uso de una conexión viga-columna de placa extendida empernada amerita el incremento de las secciones de columna requeridas por demanda, debido a un requisito de diseño de este tipo de unión.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 ...