Ingeniero Civil / El terremoto del 27 de febrero de 2010 causó grandes daños en vivienda, infraestructura y servicios. En particular, las regiones del Bío Bío, del Maule y del Libertador Bernardo O`Higgins sufrieron daños severos en infraestructura económica agrícola, principalmente por la infraestructura vitivinícola destruida. Es en este contexto que los consorcios del vino deciden realizar un estudio a un grupo extenso de viñas, con el fin de determinar los daños, fallas y también buenos comportamientos de los elementos de almacenaje en bodegas. A partir de este estudio, se elaboró un manual que recoge los daños y fallas observados en terreno, y que indica recomendaciones para mejorar el comportamiento ante sismos futuros. Este trabajo de título tiene como objetivo identificar los daños y fallas en estanques de acero inoxidable de la industria vitivinícola causados por el terremoto del 27 de febrero de 2010 y proponer mejoras en los procesos de diseño, fabricación, instalación y manejo de estanques de acero. Para esto, se realizaron visitas a viñas afectadas por el terremoto para recoger información de los diversos comportamientos, se procesaron los registros y se preparó un manual con recomendaciones dirigido a las viñas del territorio nacional. Finalmente se realizó un análisis lineal con el fin de establecer una correlación entre el comportamiento en un grupo de estanques y los esfuerzos generados en ellos a partir del sismo. Los resultados obtenidos muestran la alta sobre solicitación y dan luces sobre las causas de los grandes daños observados. Ante los antecedentes recogidos y los resultados obtenidos se tiene como gran recomendación global la generalización del uso de las normativas vigentes para el diseño de los estanques, desde fundación a techo, manteniendo un control adecuado sobre cada paso del diseño, dejando éste a cargo de expertos, evitando los diseños artesanales.

Las barras de refuerzo fabricadas en Chile no son de soldabilidad garantizada de acuerdo a las normas que establecen las requisitos de fabricación (NCh 204 Of.2006). Sin embargo, excepcionalmente ocurren problemas en obra que obligan a soldar éstas. En esta memoria se han realizado ensayos para establecer la eficacia de las soldaduras, mediante carga monotónica. Para este efecto se ensayaron 21 empalmes soldados de barras: 6 de diámetro 8 mm, 9 de diámetro de 10 mm y 6 de diámetro de 12 mm, 50% de calidad A630-420H y 50 % de calidad A440-280H, junto a su correspondiente barra de control sin soldar. Se ensayaron 2 tipos de empalmes: a tope indirecto y a solapo. Las soldaduras de las barras se llevaron a cabo siguiendo los procedimientos exigidos en la norma AWS D1.4 del 2005 de la American Welding Society.El rango de carbono equivalente (CE) de las barras es de 0,21-0,29 % para calidad A440-280H y de 0,51-0,56% para calidad A630-420H. Los resultados indican que no hay grandes diferencias entre una unión soldada y una sin soldar en términos de ductilidad y resistencia, sin embargo existe evidencia que otras barras con un valor muy distinto de CE se comportaban de manera distinta. Adicionalmente es importante recalcar que este tipo de uniones deben ser soldadas con un gran cuidado, requiriendo personas especializadas y familiarizadas con las indicaciones de la norma AWS D1.4. Esto es tan importante como las propiedades químicas específicas de estas barras. Finalmente, se proponen dispositivos para hacer ensayos cíclicos de empalmes soldados.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente trabajo de tesis de grado está referido a una propuesta de evaluación de factibilidad estratégica, técnica y económica para la creación de una empresa de montajes de tuberías de acero que preste servicios a empresas de ingeniería, constructoras y generadoras de proyectos hidroeléctricos en la zona centro sur de Chile. El diagnóstico tiene como principales hallazgos, la necesidad del país de modificar la matriz energética, propiciando el retiro de las centrales térmicas a partir de carbón. Se privilegia por tanto el recambio por energías renovables, donde las centrales hidroeléctricas de pasada llevan la delantera por su alto factor de planta. Asimismo existe un estudio realizado por la Apemec (asociación de mini centrales hidroeléctricas de pasada), quienes proyectan 805MWh en un mercado potencial de centrales de US$ 2.415MM, lo que extrapolado en específico al 11,8% de suministro y montaje de tuberías, entrega una proyección anual de US $47MM por espacio de 6 años. El segmento objetivo por lo tanto se establece como los proyectos de Centrales Hidroeléctricas de Pasada, la estrategia en ese sentido, será avocarse a trabajar con los agentes de estos clientes individualizados como Generadoras, Consultoras y/o Ingenierías y Montajistas y/o Constructoras. Como negocio del tipo B2B, se privilegia la colaboración en vez de la negociación. Bajo esta premisa, la retroalimentación del cliente entrega el camino a seguir, vertido en la propuesta de valor que sustenta la idea de entregar una oferta integral a modo de Reducción de Riesgo en su obra mediante la ejecución de partidas totales, tomando la solución global de la línea de tubería, considerando desde el diseño, pasando por la fabricación o suministro, el transporte, el montaje y la certificación de la línea de tuberías; con personal especializado capaz de ofrecer soluciones diarias respecto del diseño preliminar, adelantándose a las decisiones de cambio típicas en este rubro. Este tipo de soluciones factibles de realizar ofrecen la flexibilidad que espera el cliente, más un ahorro sustancial de tiempo en la ejecución, lo que finalmente significa mejoras en línea de tiempo global del proyecto y por lo tanto una verdadera Reducción de Costos. La evaluación económica en lo global considera todo arrendado, sin inversión preliminar. Por otra parte, la tasa calculada en base al riesgo sectorial (10,07) es más baja que la tasa de retorno de mercado (12,00), se utilizó esta última. Realizados los EERR y los flujos puros y financiados, la incidencia mayor son los ingresos de montaje, razón por la cual el análisis de sensibilidad se avocó a este concepto; lo que sustenta que el proyecto es viable económicamente. Se concluye por tanto que el proyecto debe realizarse dado el espacio entregado por el mercado; más la propuesta de valor de soluciones esperada por los agentes del cliente y la adición de los resultados de los análisis económicos del proyecto.

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El presente trabajo está relacionado con el diseño de tanques de acero soldado apoyados sobre el suelo para el almacenamiento de hidrocarburos siguiendo las reglamentaciones del American Petroleum Institute ó Instituto Americano del Petróleo contenidas en su famosa norma API 650, la misma que se viene publicando bajo esas siglas desde el año de 1961. Dentro del diseño de estos tanques el diseño sismorresistente ha adquirido una especial importancia que en el pasado no tenía y que en países de alta sismicidad como el nuestro es fundamental saberlo aplicar correctamente. Por ello en el Capítulo II se presenta el modelamiento sísmico de estos tanques y las investigaciones que sobre los mismos se han realizado.Esta investigación se inicia con el Capítulo I haciendo una pequeña reseña histórica sobre el petróleo, los tanques de acero para su almacenamiento y las normas relacionadas con ellos, la soldadura que es algo fundamental, y algunos casos sobre fallas de este tipo de estructuras debido a un sismo. El segundo capítulo está referido, como ya se ha indicado, al modelamiento sísmico aceptado hoy en día que rige el diseño de estos tanques, cuyas distintas ecuaciones necesarias simplificadas aparecen en los distintos reglamentos de diseño, entre ellos el API 650. Se muestran asimismo los tipos de falla, principalmente el pandeo inelástico por compresiones axiales excesivas de la plancha inferior del cilindro, conocida popularmente como la falla “pata de elefante”. El Capítulo III es una presentación de las ecuaciones que gobiernan el diseño de cáscaras cilíndricas y que están contenidas en los reglamentos de diseño, así como algunas particularidades respecto a sus deformaciones. En el Capítulo IV se analizan las consideraciones que se toman al momento de escoger el tamaño de un tanque y se ven algunos de los tipos principales de tanques que se diseñan y construyen, básicamente en lo referente a su techado ya que el cilindro es prácticamente igual y único para todos los tipos de tanques. El Capítulo V se refiere al desarrollo formal del diseño de un tanque y en donde se analiza casi cada detalle en el diseño mecánico de un tanque para almacenamiento de hidrocarburos. Bajo el concepto de “mecánico” queremos dejar en claro que el término se usa de manera genérica desde el punto de vista de la Mecánica. En este diseño se siguen las pautas paso a paso dadas por la norma API 650. El tanque modelo se diseña en la Refinería La Pampilla y para ello se usa un estudio de suelos real de la misma. Luego para el cálculo de las cargas sísmicas se utilizan las normas norteamericanas, peruanas, chilenas y un sismo hipotético de diseño de MW = 9.0 que ocurre cerca a Lima. Asimismo se hacen los cálculos de la estructura de acero interna del tanque comparando los manuales AISC del año 1989 por Esfuerzos Permisibles y el nuevo Manual del AISC aparecido en el año 2005 donde se integran tanto el diseño por esfuerzos permisibles como el diseño por resistencia conocido por sus siglas en inglés como LRFD. Finalmente por ser el tanque inestable se siguen las recomendaciones del AISI para diseñar los anclajes respectivos. En el Capítulo VI se realizan comparaciones de distintas configuraciones y tamaños de tanques, analizando diversas combinaciones de aceleraciones sísmicas impulsivas y convectivas a las que estarán sometidos los tanques, discutiéndose los resultados y analizando alternativas de estabilización de los tanques de acuerdo al API 650. Finalmente se propone una combinación de aceleraciones impulsivas y convectivas a ser usadas en la costa peruana para este tipo de tanques. Se termina con unas conclusiones y recomendaciones. Finalmente se presentan 6 apéndices. El Apéndice I trata sobre el acero en general, material del cual no solamente están construidos estos tanques, sino que es un material fundamental en el desarrollo que ha adquirido la sociedad moderna. Se presentan de manera resumida los procesos de fabricación del acero y las variables que lo afectan, las palabras técnicas que se encuentran en las normas ASTM relacionadas con el proceso de fabricación y en general conceptos necesarios para poder entender las normas referidas al acero y su metalurgia. Asimismo se profundizan ciertos conceptos relacionados con sus propiedades mecánicas, siendo uno de ellos la tenacidad. También se abordan los distintos elementos de aleación del acero, y por último los principales aceros y sus características usadas en construcción. Para escoger correctamente un acero es necesario conocer además de sus propiedades mecánicas, sus propiedades químicas y sus procesos de fabricación de tan versátil y útil material.

El objetivo principal de la presente tesis es dar a conocer un método de diseño basado en el comportamiento plástico de las estructuras metálicas, cuando estas se encuentran sometidas a caras sísmicas; es decir, analizar la formación de rótulas plásticas o tipos de fallas en los elementos estructurales. Se detallarán todas las variables que intervienen en este método de diseño; así como también, se deducirán las ecuaciones mediante el uso de herramientas matemáticas o programas de cálculo estructural. De esta manera, se busca que el lector entienda como funciona esta metodología de diseño. Con la finalidad de entender el método expuesto, se realizará un ejemplo sencillo en donde se aplicarán todos los conceptos paso por paso, de manera que el lector sea capaz de aplicar la metodología en sus diseños o investigaciones Se analizarán y compararán los resultados obtenidos mediante el uso de programas de cómputo. Finalmente, se analizarán los resultados, para obtener la mayor cantidad de conclusiones y recomendaciones para investigaciones futuras que puedan complementar la presente Tesis. / Tesis

Debido a la poca práctica en el soldeo y obtención de uniones disimilares (materiales de diferente composición química y propiedades mecánicas), los conocimientos sobre estos tipos de uniones son muy reducidos en comparación con las uniones similares. El problema principal de este tipo de uniones es que las características de cada unión son muy particulares según los metales bases que se quieran unir y el material de aporte que se use. En el presente trabajo se estudió la soldabilidad de una unión disimilar formada por una aleación de Cu-5Zn y acero estructural ASTM A36, ambos de 3,0 mm de espesor. El proceso de soldeo empleado fue SMAW. Luego de ensayos previos, se obtuvieron uniones soldadas con propiedades mecánicas satisfactorias empleando como aportes (electrodos) ECuSn-A (Cu-6Sn) y ECuSn-C (Cu-9Sn-3Ni). Las uniones soldadas obtenidas con ambos aportes, fueron ensayadas a tracción, rompiendo en el metal Cu-5Zn. Estas uniones presentan una resistencia máxima a tracción promedio que varía entre el 80% y 84% de la resistencia del metal base Cu-5Zn. Las uniones obtenidas con el aporte ECuSn-C alcanzan una resistencia a la tracción de 243 MPa; mientras que, las uniones obtenidas con el aporte ECuSn-A logran alcanzar 234 MPa. Los valores de elongación (ductilidad) obtenidos a través del ensayo de tracción muestran que con ambos aportes se alcanzan valores muy similares (22 %). De los ensayos de microdureza Vickers realizados, se aprecia que no existe mayor diferencia en los valores de dureza encontrados en ambas ZACs y metales de aporte. De acuerdo a los resultados encontrados en la presente tesis, se recomienda el empleo del aporte ECuSn-C (Cu-9Sn-3Ni) para las uniones soldadas mediante el proceso SMAW entre el acero estructural ASTM A36 y la aleación Cu-5Zn, ambos de 3,0 mm de espesor. Este aporte presenta un costo que es un 8% menor que el aporte ECuSn-A (Cu-5Sn); además, que las uniones presentan un mejor acabado superficial. / Tesis

Al registrar las falencias en la infraestructura de la industria tras el evento sísmico del 27 de Febrero del 2010 registrado en el país, surge la necesidad de estudiar el comportamiento de las instalaciones productivas. En particular, las pérdidas facturadas por al industria del vino exigen una exhaustiva revisión de los diseños de sistemas de almacenaje y acopio. El presente trabajo expone cinco modelos confeccionados en el programa de elementos finitos ANSYS, que pretenden representar el comportamiento no lineal de un estanque de acero inoxidable de pared delgada apoyado directamente en el suelo, frente a una carga lateral. También se incluyen dos estudios paramétricos complementarios relacionados con el comportamiento del manto cilíndrico. Tras el análisis de los modelos se pretende conocer la respuesta de la estructura, de tal manera de estimar la capacidad de resistir esfuerzos y los niveles de deformación alcanzados. Los resultados obtenidos entregan valores de capacidad de resistir corte por parte de la estructura que van desde los 266 [kN] a los 2187 [kN]. Los desplazamientos laterales de techo registrados fueron desde los 3,2 [mm] a los 8,6 [mm]. Si bien en los modelos paramétricos es posible reproducir los modos de falla registrados por V. Sandoval (2011) y Almazán, et al (2011), en los otros modelos se registran modos de pandeo relacionados con el corte (en 3 de los 5 restantes), lo cual se asocia al perfil de cargas inducido a la estructura. Finalmente se concluye que si bien, no se logra reproducir los modos de falla reportados en el terremoto para las geometrías típicas de los estanques de acero inoxidable de pared delgada para almacenamiento de vino apoyados en el suelo, los modelos entregan información de utilidad dependiendo el tipo de análisis requerido.

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título busca encontrar los valores de las razones de fluencia, Ry, y rotura, Rt, de la norma ANSI/AISC 341-10 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings para perfiles de acero que se utilizan en Chile. Para el análisis se hace una investigación y recopilación de información de distintas fuentes chilenas que estén dispuestas a facilitar datos y que tengan relación con el ensaye de elementos de acero en sus distintos grados (por ejemplo: IDIEM, DICTUC, CESMEC, ICHA), o en su defecto con empresas que tengan relación con el rubro del acero estructural y que tengan dentro de sus políticas el tener el respaldo de los ensayos de las planchas y/o perfiles con que trabajan (por ejemplo: ARRIGONI, EDYCE, CAP). Con ello se hizo un análisis estadístico que, acorde con la metodología de cálculo de los coeficientes de la Norma AISC, tendrá como objetivo encontrar el valor de resistencia esperada tanto de fluencia como de rotura de los tipos de acero en cuestión. Así posteriormente, se planteó el valor nominal de Rt y Ry que corresponde a cada grado de acero utilizado en Chile. Lo medular se concentra en un análisis comparativo entre los valores para el acero norteamericano y el utilizado en Chile, con el motivo de discernir si es necesario el que los nuevos valores encontrados se apliquen en el medio nacional o si los estadounidenses son adecuados para las condiciones de nuestro país. Esto se hace teniendo en consideración distintos factores que pudieran afectar la calidad del acero, como el país de origen de las planchas y/o perfiles de acero y año en que fue introducido al mercado (desde 2006 a la fecha), además del total de los datos recopilados. Los resultados obtenidos indican una concordancia, en magnitud, entre las tensiones de fluencia y rotura esperadas observadas en el mercado local con los que se pueden obtener de la norma ANSI/AISC 341-10. Para el caso de planchas de acero ASTM A36 el Ry obtenido supera en un 3% al recomendado y el Rt está 1,6% bajo el normado. Por otro lado para las planchas de acero A572 Gr50 el valor de Ry supera en un 12,7% el valor propuesto por la AISC, mientras que el de Rt está por sobre el de la norma en un 7%. Los valores obtenidos para los perfiles de acero laminados en caliente de calidad A270ES son Ry=1,25 y Rt=1,15. Para perfiles laminados de calidad A345ES los coeficientes son Ry=1,26 y Rt=1,14. Estos valores son únicos y no tienen comparación con la Norma ANSI/AISC 341-10 dado que son de fabricación y nomenclatura nacional.

SEMINARIO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO COMERCIAL, MENCIÓN ADMINISTRACIÓN / Grupo CAP S.A. fundada en 1946 con el fin de fomentar y desarrollar la industria chilena, fue el principal productor de minerales de hierro y pellets en la costa americana del Pacífico, el mayor productor siderúrgico en Chile y el más importante procesador de acero del cono Sur. El Grupo CAP S.A. funcionaba como un conglomerado financiero que contaba con cuatro unidades de negocio: CAP Minería, encargada de la extracción de minerales, principalmente hierro. CAP Acero, encargada de la producción de este material. Novacero, dedicada al procesamiento del acero. Finalmente, CAP Infraestructura, destinada a la inversión en plantas de procesamiento de agua, líneas de transmisión eléctrica y puertos (Véase Anexo 1) En el año 2015 el Presidente, Roberto de Andraca Barbás, y la alta gerencia de la compañía estaban analizando la posibilidad de diversificar en el negocio de la desalinización de agua. La compañía tenía algo de experiencia en este rubro, ya que en el año 2014 había desarrollado e instalado una planta que permitía desalinizar agua que venía desde el mar del Norte de Chile con el propósito de prestar servicios internos de agua potable a la mina “Cerro Negro”. Este desarrollo fue exitoso dado que no solo esta mina necesitaba agua, sino que otras también, además permitió suplir la falta de agua potable para consumo de las personas, para la agricultura de la zona y otras empresas mineras en la zona. Dada las negativas condiciones del mercado del hierro, la compañía miraba como una oportunidad ingresar a la industria desalinizadora de agua, ya que tenía un alto potencial en el mercado de producción de agua potable. El Gerente General y la alta dirección de CAP S.A. no estaban seguros de seguir invirtiendo en este nuevo negocio. Asimismo, tampoco tenían claridad respecto de la forma de financiar dicho proyecto.