El presente trabajo consiste en el desarrollo de una alternativa de solución viable, económica y segura para el desatoro de chimeneas de gran longitud en la Empresa Minera Santa Luisa, Unidad Huanzala, teniéndose como objetivo desatorar la chimenea C–200, donde inicialmente se probó el método. El desarrollo de la investigación se inicia con un análisis de las distintas formas de construir chimeneas, destacando aquellas que se hacen en la minería mecanizada, es decir las que se construyen con equipos Raise Borer, debido a que el problema en estudio se da en este tipo de labores. Se hace un estudio de los factores que generan los atoros en chimeneas, agregando además un breve análisis desde el punto de vista mecánico del porque se dan estos sucesos, haciendo referencia a estudios especializados de silos de granos en la industria de alimentos que tienen un comportamiento similar. Se presenta los distintos métodos tradicionales y empíricos de desatorar chimeneas, luego se procede a explicar el nuevo método de descampaneo, las características técnicas del dispositivo creado y el sustento de cómo funciona, y la aplicación del método. Se presenta además un análisis de los costos comparativos entre los distintos métodos utilizados para realizar desatoro de chimeneas, recalcando el grado de exposición del personal y los riesgos inherentes. Finalmente se expone las ventajas y limitaciones del método, sustentado en experiencias adquiridas en el desatoro de otras chimeneas.

El problema ha abordar del presente trabajo de título es la elección del tipo de chimenea y su diseño para proyectos de centrales termoeléctricas de 350 MW en Chile. Para lograr el objetivo antes se realizó una recopilación de antecedentes en cuanto a las chimeneas de centrales termoeléctricas a carbón en Chile, estudios de impacto ambiental, literatura técnica y códigos de diseño para chimeneas. El trabajo presenta las variables esenciales de éste tipo de estructura y muestra su dependencia y origen, entregando valores reales de proyectos actuales de chimeneas para centrales termoeléctricas de 350 MW. Se presenta un ejemplo de diseño estructural para una chimenea de hormigón armado tipo y una comparación en cuanto a costos y plazos con respecto a una chimenea de acero. Respecto a los métodos constructivos y revestimiento interno se muestran las alternativas que se utilizan para este tipo de estructura. Finalmente se concluye respecto a elección de los elementos principales de la chimenea: materialidad del manto y tipo de revestimiento interno a utilizar.

Esta memoria de título trata del estudio de las vibraciones producto de tronaduras en el rajo abierto de Williams Mine, mina de oro ubicado en Ontario, Canadá, para definir áreas no seguras producidas por la tronadura de superficie y utilizando un rango de valores de velocidad máxima de partícula. Los pasos a seguir para la realización de esta memoria fue la recopilación de información, realización de dos modelos numéricos para distintos periodos utilizando Examine3d, siendo el primero la explotación minera hasta marzo 2008 y el segundo plan mina hasta 2010, estudio de la estabilidad de los caserones (Mathews, 1980), modelación y calibración de la tronadura utilizando el software Comsol y por ultimo predicción de las vibraciones para cantidades máximas de explosivos por retardo. Los resultados de los modelos numéricos muestran que el campo de esfuerzos cambió a lo largo del tiempo, generando una concentración de esfuerzos en los pilares y relajación en el pillar que separa la mina subterránea con la mina rajo abierto. Las excavaciones presentes en la zona C de la mina subterránea de Williams Mine son estables o están dentro de la zona de transición entre estables y estables con soporte. Si bien, todos los caserones tienen soporte, algunos de ellos han fallado por efecto de tracción y por la complejidad de las estructuras. En la modelación y calibración de la tronadura, se obtuvieron valores similares a los registrados por los acelerómetros presentes en la mina subterránea. Los ajustes del módulo de Young y razón de Poisson por zonas correspondieron a 22 GPa y 0,42 para zona C rajo, 23 GPa y 0,46 para Sceptre rajo y 23 GPa y 0,46 para rajo West . No se encontraron direcciones preferenciales (Norte Sur) con respecto a la propagación de las vibraciones en la zona C. Se obtuvieron las distancias máximas a las cuales se obtienen vibraciones de 10mm/ seg de velocidad máxima de partícula utilizando Comsol para el rango de explosivos usados en la mina Williams. Las máximas distancias a las cuales se obtienen valores de PPV de 10 mm/seg (rango de seguridad), se muestran en el siguiente gráfico: Se debe elegir un criterio para la evacuación oportuna del personal trabajando en la mina subterránea. Se entregan las bases para que las personas a cargo puedan tomar la decisión en función de la protección de las personas y equipos presentes en los niveles subterráneos.

The research presented in this doctoral thesis focuses on damage assessment in slender structures and on the methodology of reinforcement by means of composite materials. In particular, the dynamic behaviour of masonry belfries and industrial chimneys, as well as concrete buildings constructed in the coastal area of the Spanish east coast in the mid-20th century, has been analysed. These analyses have been carried out based on the study of several specific structures. In relation to the former, research has been carried out on the bell tower of Fiesole Cathedral, Italy. The main objective of the research is to evaluate the problems of dynamic interaction between the inertial forces associated with the swing of the bells and the main structure of the bell tower. In relation to the second structural typology, a study has been carried out to evaluate the origin of the current state of cracking of the industrial masonry chimneys, as well as to evaluate the damage associated with the problems of collapse that they present at the top of the chimneys. This study has focused on two industrial chimneys located in the municipality of Manises, Valencia, and Agost, Alicante. Finally, in relation to the third structural typology analysed, a third study was carried out on the Torre Adoc 10, located in the coastal area of the city of Alicante. The main objective of this research is to analyze the combined effect of corrosion and seismic action after forty years of corrosion processes on the structure, evaluating the distribution of the damage pattern by analyzing the capacity and demand curves. Finally, an analysis related to the seismic vulnerability of industrial masonry chimneys has been carried out, focusing on the chimney of Agost, Alicante. On the basis of this analysis the pattern of damage to the structure has been defined, and a system of reinforcement using composite materials capable of preventing the structural collapse of the stack has been proposed and sized. The content of this doctoral thesis has been structured in three phases according to the development of the work carried out. In this sense, the first phase is called "Phase of structural characterization", the second phase, "Phase of definition of the numerical model" and finally the third phase, "Phase of definition and analysis of variables". During the development of the first phase, the geometric characterisation of the structures is carried out, as well as the characterisation of the materials by means of laboratory tests or on the basis of the available literature. The results obtained from the process of characterisation of the materials allow the mechanical characteristics of the mortars and brick units to be known, but in addition, analysis at a microstructural level of the samples allows the presence of contaminating agents and expansive salts to be determined, which allows the problem of the damage analysed to be put into context later with the numerical models. Finally, the dynamic characterisation of the structures is carried out with the aim of finding out the modal parameters that allow the subsequent calibration of the numerical models. In the second phase, the numerical models are generated defining the behaviour of the materials in the linear and non-linear range. In addition, the models are calibrated from the experimental data obtained in the previous phase, or by means of experimental data from the consulted bibliography. During this phase the results of the calibration have been analysed using genetic algorithms of the Fiesole bell tower, and the influence of the lateral confinement of the tower on the modal response of the structure has been determined. Finally, during the third phase, the variables associated with the damage assessment of the modelled structures are analysed. In this sense, the first variable analyzed focuses on the effect of the swing of the bells. This study analyses the effect of the velocity, the angle of oscillation and the position of the bells along the height of the tower, in order to determine the range of operation of the bells to avoid damage to the structure. In addition, the influence of the harmonics of the inertial force of the bells on the determination of the real response of the structure is evaluated and compared with the simplified solution proposed by DIN 4178. The second variable focuses on the study of the origin of the current state of damage present in masonry industrial chimneys. This study is analysed from two points of view. On the one hand, the effect of the thermal action during the normal operation of the chimney is evaluated, and on the other hand, the effect of the increase in volume of the metallic elements due to corrosion, arranged on the inside of the chimney, is assessed. Finally, the third variable is related to the analysis of the seismic vulnerability of the Agost masonry industrial chimney, and the reinforced concrete building, Torre Adoc 10. This study analyses the seismic demand through the use of elastic response spectra, and compares the capacity of the structure through a sectional analysis, and through a non-linear pushover analysis. From the results, the damage pattern in both structures is analyzed, and the influence of corrosion in the case of the reinforced concrete building is evaluated. Finally, the results of the analysis of the seismic vulnerability in the industrial chimney allow us to propose a reinforcement system using composite materials capable of preventing the collapse of the structure.