Ingeniero Civil / El objetivo de esta memoria es estudiar el diseño de dos estructuras de albañilería confinada con perfiles de acero ya construidas en Chile. Para ello es necesario considerar particularidades como la conexión entre el marco de acero y la albañilería y el refuerzo horizontal dentro del muro de albañilería. Además, estudiar la influencia de la no linealidad de los materiales tanto albañilería como acero en el comportamiento global y la metodología de análisis no lineal que mejor representa el comportamiento real de la estructura. La práctica usual para el diseño de estas estructuras es considerar solo el marco de acero como elemento resistente obviando por completo la influencia del relleno de albañilería lo cual a partir de la evidencia internacional puede provocar efectos no deseados en el desempeño de la estructura además de una estructura sobre dimensionada. Se realizaron modelos en elementos finitos de un muro de albañilería de confinada con perfiles de acero en el software DIANA emulando la geometría y propiedades iniciales de un ensayo experimental realizado por la Universidad de Osijek el año 2012 para posteriormente calibrar el modelo con los resultados de este ensayo. Una vez calibrado se incluye el refuerzo horizontal y los conectores entre el muro y el marco para conocer la influencia de estos. Se realizan modelos simplificados en el software ETABS ya que éste es el software más usado en Chile para el diseño estructural. A partir de los modelos en DIANA se concluye que la inclusión de conectores y de refuerzo horizontal genera un aumento similar en la carga máxima. El marco a tope no es un buen sistema debido a su baja carga máxima comparada con los modelos con inclusiones. No fue posible obtener el comportamiento post peak en los modelos con inclusiones realizados en DIANA debido a limitaciones en el código del material para representar la albañilería lo que se ve reflejado en una baja ductilidad que con a la presencia del marco de acero no debiese ocurrir. Al comparar la rigidez obtenida entre el modelo en ETABS considerando la albañilería como material no lineal y el ensayo experimentan se observa una diferencia de un 7%. En las estructuras analizadas, al considerar los muros los elementos estructurales cumplen con los requisitos normativos de Chile.

La presente tesis se enfoca en el comportamiento estructural de la conexión vigacolumna tipo chapa frontal extendida, con el objetivo de construir modelos matemáticos capaces de predecir su comportamiento en base a datos obtenidos mediante simulaciones numéricas. Para este fin se construyó un modelo numérico de elementos finitos de la conexión, donde sus propiedades geométricas y mecánicas fueron parametrizadas empleando el lenguaje APDL del software ANSYS Mechanical. Este modelo se validó con ensayos experimentales reportados por otros autores y se utilizó para elaborar una base de datos con 140 casos de estudio. Como resultados de las simulaciones se obtuvo el comportamiento de la curva momentorotación, así como la resistencia y la rigidez de la conexión para distintos valores de los parámetros geométricos y del momento. Finalmente, se aplicó análisis de regresión no lineal múltiple a esta base de datos con el fin de obtener los modelos matemáticos requeridos. Para validar los modelos matemáticos se realizaron 10 nuevas simulaciones con parámetros geométricos diferentes a los contemplados en la base de datos de los 140 casos. El coeficiente de determinación mínimo encontrado fue de 0.59 y el máximo de 0.99, lo que indica un ajuste aceptable entre los modelos matemáticos y las variables geométricas de la base de datos, si se considera el complejo comportamiento no lineal de esta conexión. Los modelos matemáticos obtenidos permiten calcular de forma práctica el comportamiento estructural de la conexión tipo chapa frontal extendida, que puede controlarse variando los parámetros geométricos y de esta forma adecuarse a los requerimientos del diseño solicitado. / Tesis

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo de estudio realizar una evaluación de la resistencia a la corrosión mediante el ensayo de niebla salina en acero estructural A36 recubiertas de pintura alquídica incorporando nanopartículas de óxido de zinc. Se utilizaron nano ZnO industriales, las cuales fueron caracterizadas por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia UVvisible, microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (DRX). Se realizó la incorporación de nanopartículas de óxido de zinc en la pintura alquídica en porcentajes en peso de 0,5; 1,5 y 3,0. La evaluación de la incorporación de estás nanopartículas sobre el sustrato metálico se realizó por FTIR, SEM-EDS y DRX. Finalmente, se realizó el ensayo de corrosión acelerada de niebla salina, con una exposición de solución salina de NaCl al 5.0%w. Los resultados de la caracterización de las nano ZnO indicaron que las nanopartículas muestran la estructura cristalina hexagonal tipo wurtzita, sensibilidad a la luz UV-vis con banda característica en el espectro ultravioleta, y en el caso del FTIR mostrón una manda característica en el rango de 400-500cm-1. La incorporación de nano-ZnO de concentración en la pintura alquídica de 0,5% w mostró un mejor aspecto superficial a comparación de 1,5 y 3,0 %w que mostraron un aspecto más rugoso. La mayor resistencia a la corrosión la mostró la concentración de 1.5% w de nano-ZnO en el ensayo de corrosión acelerada de niebla salina. / The objective of this research was to evaluate corrosion resistance by the salt spray test in A36 structural steel coated with alkyd paint incorporating zinc oxide nanoparticles. Industrial ZnO nano were used, which were characterized by infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), UV-visible spectroscopy scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The incorporation of zinc oxide nanoparticles in the alkyd paint was performed in percentages by weight of 0.5; 1.5 and 3.0. The evaluation of the incorporation of these nanoparticles on the metallic substrate was performed by FTIR, SEM-EDS and XRD. Finally, the salt spray accelerated corrosion test was performed, with a 5.0%w NaCl saline solution. The results of the nano-ZnO characterization indicated that the nanoparticles show the wurtzite-type hexagonal crystal with structure, with, sensitivity to UV-vis light with characteristic band in the ultraviolet spectrum, and in the case of FTIR showed a characteristic band in the range of 400-500cm-1. The incorporation of nano-ZnO concentration in alkyd paint 0.5%w showed a better surface appearance compared to 1.5 and 3.0%w which showed a more rough appearance. The highest corrosion resistance was shown by the concentration of 1.5% w of nano-ZnO in the accelerated salt spray corrosion test. / Tesis

No description available.

Tesis para optar al grado de Magíster en Control de Gestión / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su tesis en el Portal de Tesis Electrónicas de la U. de Chile. / El presente documento, pretende entregar una propuesta de herramientas para apoyar el plan estratégico y la cual será nuestro objeto de estudio como unidad estratégica de negocios (en adelante UEN), dedicada a la importación y comercialización de acero y como segunda línea de negocios, al pre diseño de proyectos de ingeniería, basados en los productos que comercializa. La empresa en general no trabaja con indicadores de gestión o de control, por lo que aparentemente se incurre en frecuentes errores en la toma de decisiones o por otro lado en aciertos, que no son fruto de una evaluación previa. El Capítulo 1, describe la UEN, los objetivos (generales y específicos) la metodología que se va a utilizar para lograr estos objetivos y por qué se cree necesario aplicar estas herramientas en este tipo de empresas. Por último se establecen los alcances y las limitaciones de este documento, mostrando los límites que pretende llegar este documento. El Capítulo 2, muestra el marco teórico en el cual se va a desarrollar este Proyecto de grado, en donde se describen los elementos conceptuales, metodologías y modelos. Como conceptos teóricos se definen Misión, Visión y Valores de la corporación FODA, mapa estratégico, Cuadro de mando integral (CMI), y esquema de incentivos. El Capítulo 3, En este capítulo, se analiza la formulación de la estrategia, en el cual se realiza el análisis estratégico empezando por un análisis interno (cadena de valor), y un análisis externo (PEST), para que posteriormente podamos hacer el análisis FODA, para enumerar nuestras fortalezas oportunidades, debilidades y amenazas. Con estos antecedentes se define un mapa estratégico, con el cual obtenemos un Cuadro de mando integral (CMI) y así poder medir no tan solo de la perspectiva financiera de la empresa, como se realiza actualmente en la corporación, sino que también, basados en la visión y estrategia. Del CMI se obtienen los tableros de gestión y los tableros de Control, de acuerdo a las perspectivas de trabajo y terminar con el cuadro de mando integral. Para lograr alinear la organización, hacia nuestros objetivos estratégico, se establecen esquemas de incentivos, los cuales se establecen para los ejecutivos de la empresa y colaboradores principales de la UEN. En el Capítulo 4, se entregan comentarios y conclusiones a los antecedentes expuestos en los capítulos anteriores. Las herramientas como el Análisis interno y externo entregan el diagnóstico de la UEN, en cuanto a saber cómo se maneja internamente y en qué posición se encuentra en el contexto de los factores externos a ella. Finalmente se concluye que el mayor aporte de este proyecto de grado es la sistematización del proceso de planeación estratégica y alineamiento organizacional de la UEN. De manera de sugerir estrategias para consolidar el liderazgo, incentivar iniciativas de innovación entre los colaboradores y orientar las decisiones de los directivos

Ingeniero Civil / Las solicitaciones sísmicas, obligan a las estructuras a deformarse fuera del rango lineal. Una forma de resistir tales cargas, es diseñar vigas que formen rótulas plásticas en sus extremos y roten con respecto a las columnas. Esta capacidad de rotación está limitada, entre otros, por el pandeo local en la zona de formación de rótulas plásticas. Ante la necesidad de cuantificar este efecto, en este trabajo se construye un modelo analítico que representa el pandeo local, a través de la degradación de la capacidad resistente, en un sistema viga-columna de perfiles H. El modelo que se presenta en este trabajo, consiste de un sistema viga-columna que separa la viga en una zona de rótula plástica, que concentra la no-linealidad del sistema, y otra zona de viga lineal-elástica. La zona de rótula plástica está constituida de barras uniaxiales, capaces de pandearse, que trabajan en ciclos de tracción y compresión. Las barras han sido compatibilizadas a nivel de sus deformaciones en los extremos, mediante un sistema de placas rígidas, que imponen la hipótesis de Bernoulli en los extremos de la zona de rótula plástica. Tales barras, han sido modeladas anteriormente por Lastra (2012), usando elementos capaces de concentrar la no-linealidad en sus extremos a través de una ley constitutiva para barras de acero de refuerzo. Los resultados del modelo, son comparados con ensayos experimentales que constan con igual configuración viga-columna. Estas comparaciones se realizan sobre el punto de aplicación del desplazamiento y sobre la unión viga-columna, para los cuales se compara la resistencia máxima y el momento máximo respectivamente. De ellos se observa que el modelo representa el fenómeno de rótula plástica adecuadamente, pero con una imprecisión en la resistencia máxima, que en el peor de los casos alcanza el 20%. El modelo se somete a análisis de variación del largo de rótula plástica y del número de barras que descomponen el perfil. Ambos análisis coinciden en que la relación entre el largo y el diámetro de las barras individuales es el factor que determina la respuesta del modelo. Sin embargo el planteamiento del presente modelo no permite variar de forma continua tal relación, y por tanto no permite ajustarlo a los ensayos experimentales. Queda pendiente para trabajos futuros, modificar la formulación del modelo con tal de hacer esto posible.

Ingeniero Civil / Para determinar el modo de falla y la carga crítica asociada, se realizaron tres tipos de análisis. Bajo el criterio descrito por la norma de diseño AISC, según las fórmulas desarrolladas por Marsh (1997) en su trabajo Design of Single and Multiple Angle Columns and Beams y mediante un análisis no lineal a través del programa de elementos finitos ANSYS, en el cual se realiza un estudio estático tipo Push-Over. La metodología utilizada consistió en calcular la carga crítica y modo de falla dada por cada método de análisis. Además, con los modelos de elementos finitos se determinaron las solicitaciones sobre las placas de conexión de los arriostramientos, tanto su magnitud como la distribución sobre las caras de las placas. Para el desarrollo de la investigación se utilizó una gama de perfiles XL de dimensiones comúnmente utilizadas en la práctica y largos totales de 1.5, 2.5, 5 y 10 metros. Con los resultados obtenidos se generó una clasificación de la falla predominante en los perfiles XL y se definió que la tendencia de los perfiles a fallar por torsión se encuentra relacionada con la razón entre la esbeltez global y local menor a 5.5. Por el otro lado, los elementos que superan este valor muestran fallar por pandeo flexural. Finalmente, para los elementos que fallen por flexión, se recomienda diseñar la conexión de cada cara de la placa para la carga total obtenida. Mientras que para los elementos con falla torsional es posible utilizar la mitad de la carga para cada conexión.

El presente trabajo muestra el estudio comparativo del proceso de soldadura GTAW, más conocido como TIG, empleado en la unión de planchas de dos milímetros de espesor, de acero estructural ASTM A36. El objetivo principal de esta tesis es el de comparar las características y propiedades de las uniones soldadas con y sin material de aporte utilizando el proceso GTAW. Para el estudio se hicieron cuatro cupones, dos sin material de aporte con una y dos pasadas, y los otros dos cupones empleando el aporte ER70S6 con una y dos pasadas. El estudio de las características y propiedades de los cupones soldados se realizó a través de ensayos de tracción, ensayos de microdureza Vickers, ensayos de doblado y por último metalografía y caracterización microestructural a las probetas obtenidas de los cupones soldados y del material base utilizado. En los ensayos de tracción los resultados de las probetas soldadas sin material de aporte con una pasada alcanzaron ligeramente mayores valores en esfuerzo máximo, en esfuerzo de fluencia y en elongación. En los ensayos de microdureza Vickers las probetas sin material de aporte alcanzaron durezas en el centro de la soldadura similares las probetas soldadas con material de aporte. En los ensayos de doblado, tanto de cara como de raíz, todas las probetas pasaron las pruebas. Sobre la base de los resultados obtenidos se concluyó que para este caso de unión de planchas de acero ASTM A36 de 2 milímetros de espesor mediante soldadura GTAW, se puede utilizar cualquiera de los dos métodos, con material de aporte o sin material de aporte. El proceso sin material de aporte con una sola pasada resulta más ventajoso, pues cumple con las propiedades mecánicas requeridas alcanzando excelentes valores y es beneficioso porque disminuye costos al no utilizar material de aporte y al aumentar la velocidad de soldeo. / Tesis

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título tiene como objetivo estudiar los modos de falla predominantes en perfiles XL de acero estructural sometidos directamente a cargas monotónicas y cíclicas incrementales, con el fin de comprobar si se cumplen las relaciones entre la curva de pandeo y las relaciones geométricas de esbeltez encontradas en memorias anteriores. Para ello se llevan a cabo 6 experimentos en el Laboratorio de Estructuras del Departamento de Ingeniería Civil de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, donde se prueban 3 pares de perfiles XL diseñados en base a las normas de la AISC, conformados por ángulos de iguales dimensiones, soldados a placas gusset de iguales características, y con 3 conectores intermedios soldados ubicados en los cuartos de su longitud de pandeo, variando solo esta última medida entre los pares, nombrados como cortos , intermedios y largos . Durante los ensayos se utilizan LVDT s, inclinómetros y una celda de carga para registrar los desplazamientos de la sección transversal, el cambio de longitud de los especímenes, los movimientos del montaje experimental, y la fuerza de reacción provocada por la riostra. El resultado esperado era que los perfiles más cortos mostraran un pandeo torsional, que los de longitud intermedia tuvieran un pandeo flexo-torsional, y que los más largos exhibieran un pandeo de flexión pura. Sin embargo, los 6 perfiles XL manifiestan un pandeo de flexión en torno a su eje geométrico vertical, por lo que no se cumple la relación entre su esbeltez y el modo de falla encontrada en los estudios numéricos de elementos finitos. No obstante, hay que mencionar que los experimentos se diferenciaban de los modelos en las restricciones de desplazamiento y giro del conector central y en la esbeltez local de los ángulos. Por otro lado, todos los especímenes muestran una rótula plástica ubicada en el ala horizontal de un ángulo, entre el conector central y uno extremo, que separa la riostra en 2 tramos y permite la libre rotación de ambas partes en los desplazamientos a compresión, donde se propaga paulatinamente una grieta por fatiga de material, es decir, sin falla frágil, siendo este mecanismo el que produce la mayor disipación de energía. Además, la deformación fuera del plano durante la compresión es tan grande que se produce la fluencia del material en las fibras traccionadas por flexión, en el ángulo opuesto de la formación de la rótula, que luego se manifiesta como un pandeo en aquel punto al momento de enderezar el perfil. Finalmente, 4 de los perfiles superan la capacidad esperada a compresión, mientras que los perfiles cortos solo sobrepasan la nominal calculada con la fluencia experimental del acero componente. Asimismo, ningún espécimen fue capaz de superar la capacidad nominal a tracción dada por la fluencia del estudio de materiales.

Luego del terremoto de Northridge (Julio de 1994), en California, se observó que los códigos de diseño utilizados hasta la época tenían falencias, ya que se produjo una falla frecuente en el sector de las conexiones de las estructuras tipo marco de acero, esta falla se presentó en forma de una grieta iniciada en la soldadura de unión entre el ala de la viga y el ala de la columna, este tipo de falla es considerada como una falla frágil. Los principios de diseño actuales buscan generar estructuras dúctiles, esto quiere decir, estructuras que presenten deformaciones notorias y disipación de energía en forma de rótulas plásticas antes de un posible colapso. Una de las conexiones que cumple con estos nuevos objetivos de diseño es la conexión viga-columna de momento precalificada por FEMA, T-Stub, la que corresponde a dos perfiles T dispuestos de forma apernada en la unión. Se estima que su uso agiliza el proceso constructivo ya que estás piezas pueden ser fabricadas en serie en maestranzas y sólo son apernadas en terreno. El objetivo general del presente trabajo de título es determinar la factibilidad estructural del uso de conexiones T soldadas en estructuras de tipo marco, con el objeto de evaluar su uso en la realidad local. Para cumplir este objetivo, se compararon los resultados de ensayos en perfiles T soldados realizados recientemente, con los valores de resistencia y rigidez recomendados por las especificaciones vigentes para diseño en acero y por trabajos analíticos previos a la realización de los ensayos. Finalmente se diseñó un edificio prototipo de marcos de acero de tres niveles, con y sin la conexión T-stub. Esto último permitió evaluar las ventajas y desventajas del uso de este tipo de elemento conector comparando las cubicaciones de acero entre ambos casos. El resultado final fue que los modelos para perfiles T laminados se ajustan a las curvas de carga-deformación obtenidas de los ensayos. Por otro lado, se tiene que el diseño por capacidad que exigen los nuevos códigos, sumado a las restricciones de desplazamientos impuestos por la norma sísmica de edificios vigente en Chile, hace que el uso de esta conexión semi-rígida necesite de perfiles de mayor tamaño que estructuras que usen conexiones rígidas. Se concluye que los diseños por capacidad hacen necesarios perfiles de mayor tamaño que para casos con conexiones rígidas debido a las restricciones de desplazamientos impuestas. Se recomienda estudiar otro tipo de estructuración en la que otros elementos limiten las deformaciones, de modo que los marcos queden diseñados por resistencia.