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 Evaluación del comportamiento a flexión en losas de puentes reforzadas externamente con fibras de carbono(2017) Carranza Rojas, María Daniela; Navas Carro, AlejandroEn el presente trabajo de investigación se evalúa el aporte del sistema de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) a la capacidad en flexión que genera reforzar losas de puentes de concreto armado. Estas poseen características similares a las de losas de puentes existentes en la Ruta 1 de Costa Rica. Se genera una base de datos con las características principales de losas de puentes existentes en Costa Rica. Con esta información se obtiene el diseño de la losa, simulando una existente. Siguiendo los criterios de diseño del ACI 440.2R-08, se hace el análisis con el fin de verificar que se dé una falla por flexión antes que por cortante. Se construyen tres especímenes de ensayo a escala natural, con dimensiones y condiciones de refuerzo constantes. Las losas poseen dos vanos por lo que se evalúa el comportamiento a flexión en momento máximo negativo y positivo. Una es de control y dos se refuerzan con CFRP, en las zonas donde se genera momento máximo negativo y positivo. Estas poseen refuerzo en la superficie inferior y superior. Se ensayan los tres especímenes bajo dos cargas puntuales y crecientes a 0,9 m del apoyo central, con el fin de obtener las cargas últimas y las curvas carga-deflexión. A partir de los resultados se comparan los valores teóricos con los experimentales, así como los valores obtenidos en otros proyectos de graduación anteriores y se analiza el tipo de falla. Se logra comprobar que la capacidad en flexión de losas de puentes promedio existentes en el país aumenta significativamente con refuerzo del sistema CFRP, sin embargo se debe considerar prioritario el análisis por cortante paralelamente al de flexión.Item Determinación experimental de la distribución de fuerzas en baldosas de concreto en paredes prefabricadas(2018) Valverde Ugalde, Alonso; Villalobos Ramírez, FranciscoEsta investigación se enfoca en estudiar el comportamiento para cargas laterales en el plano, del sistema prefabricado de columnas y baldosas horizontales. Específicamente se analiza la distribución de fuerzas que se dan en las baldosas. De forma general, se puede decir que este proyecto consta de dos partes. Una experimental que incluye el diseño de la probeta experimental, su construcción y el ensayo de laboratorio; otra parte analítica comprende el razonamiento análisis de los resultados obtenidos en la fase experimental y recomendaciones para el análisis estructural de este tipo de sistema. En la fase experimental se diseña y se construye un modelo a escala natural de un muro construido con el sistema de baldosas horizontales y columnas. Cuatro de las baldosas que integran la probeta de ensayo, son instrumentadas con tres galgas extensométricas cada una. La información registrada por estos sensores permite obtener de manera experimental la distribución de deformación de las baldosas frente a cargas laterales. Esta información se utiliza para obtener el ancho del puntal equivalente en la etapa de análisis y se compara con valores analíticos obtenidos en investigaciones anteriores. Con el desarrollo de esta investigación, se identifican dos comportamientos claros del sistema prefabricado frente a cargas laterales. En una primera etapa se comporta como un marco compuesto únicamente por las columnas y la solera; al aumentar la carga y los desplazamientos laterales en el plano de la pared prefabricada, se presenta un comportamiento donde las baldosas empiezan a tomar cargas de compresión en su diagonal. Se documenta todo el proceso de diseño (de acuerdo con el CSCR-10) y construcción de la probeta prefabricada para que funja como insumo para posteriores investigaciones de tipo experimental. Se verifica que las baldosas y columnas cumplan con la norma INTE C131:2017 de baldosas y ...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.