Ingeniero Civil / En la variación en el tiempo de las propiedades modales de una estructura está la degradación de la rigidez debido a daño y otros efectos, entre los cuales se cuenta la variación de las condiciones climáticas. En este trabajo se miden las características modales de un edificio de hormigón armado ubicado en Santiago desde marzo de 2009 hasta diciembre de 2011, la Torre Central de la FCFM de la U. de Chile cuenta desde inicios de 2009 con una red de monitoreo continuo, que permite obtener registros de microvibraciones en 3 niveles del edificio cada 15 minutos. Los registros de microvibraciones se procesan para obtener las propiedades modales del edificio (frecuencias, amortiguamientos y formas modales). En el presente trabajo se ha analizado la influencia de las condiciones ambientales en la variación de las 3 primeras frecuencias modales. Con los registros de aceleraciones se pudo analizar el efecto del sismo de 27 de febrero de 2010 a fin de compararlo con el efecto en las propiedades modales de los factores ambientales, tales como temperatura, saturación del suelo, humedad entre otros. Las condiciones ambientales que más se relacionan con la variación de las frecuencias son la temperatura del aire y la presión atmosférica, además de la saturación del suelo a 10m de profundidad. La disminución promedio del valor de las 3 primeras frecuencias modales debido al terremoto del 27 de febrero de 2010 fue de un 11,4% mientras que las variaciones debido a las condiciones ambientales son inferiores al 5%.

Ingeniero Civil Mecánico / El Área de Transporte de la Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE), en su funcionamiento desde el 2010 en adelante ha llevado a cabo diversos proyectos, en los cuales ha buscado reducir el consumo de combustible a través de la implementación de Medidas de Mejora de Eficiencia Energética (MMEE). En estos proyectos, el proceso de cuantificación de resultados se ha llevado a cabo de diversas maneras sin seguir un lineamiento común, lo cual no ha permitido hacer estos resultados comparables entre estudios. Es por esto, que la AChEE ha elaborado un protocolo estándar, basado en el Protocolo Internacional de Medida y Verificación (IPMVP), para aplicarse en los proyectos que se realicen a partir del 2014. Dentro de esta memoria se ha abordado dicha problemática aplicando el protocolo a los proyectos de la AChEE del periodo 2011-2013, para así compararlos con los resultados obtenidos anteriormente. Luego, se evaluó la costo-efectividad de cada proyecto y de dos nuevas herramientas que permiten estimar el impacto de dispositivos aerodinámicos y de conducción eficiente: el análisis de Fluidodinámica Computacional (CFD), y la metodología Potencia Específica Vehicular (VSP), respectivamente. A partir de la cuantificación estandarizada se obtuvo una diferencia con lo reportado originalmente de 79.225 [lt/anuales] menos, producto que este es más estricto. Además se hacen recomendaciones sobre los medidores más adecuados según el tipo de proyecto. Por otro lado, con respecto al análisis CFD se concluye que es aplicable para determinar el impacto de dispositivos aerodinámicos, recomendándose su utilización en las etapas de diseño y puesta a prueba de estas tecnologías. Finalmente, se determina que la Metodología VSP es un buen estimador del consumo de combustible bajo condiciones de conducción normal, que sin embargo adquiere un mayor margen de error en la aplicación de conducción eficiente, estimando una reducción del consumo levemente menor que la real. Todos estos antecedentes impactan en el diseño y futuro desarrollo de la AChEE.

Ingeniero Civil Mecánico / El flujo de burbujas es uno de los tantos ejemplos de los denominados flujos bifásicos, éstos pueden ser encontrados en un gran número de industrias y es simplemente la presencia de más de dos fases en una misma línea de flujo. En particular el flujo de burbujas es usado en el proceso de flotación, este tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire, este trabajo pretende empezar con el estudio de este tipo de flujos con la motivación final en las celdas de flotación. El objetivo general del trabajo es utilizar un método numérico para modelar un flujo de burbujas mediante CFD (Computational Fluid Dynamics). El método debe ser aplicado al flujo generado por una corriente de aire impulsada en un estanque con agua, como objetivos específicos debe lograr predecir la forma de la burbuja, el tamaño, la velocidad, trayectoria y la existencia o no de coalescencia, utilizando el método numérico. En la primera parte de este trabajo se realiza una comparación entre modelos teóricos para el volumen, velocidad y trayectoria de la burbuja, con resultados experimentales de algunas bibliografías consultadas, el afán de esto es poder validar un set de modelos teóricos que permitan luego realizar una comparativa con la simulación hecha. Los modelos teóricos encontrados relacionan la forma con diferentes números adimensionales (Eo, Re y M), existe un modelo para el volumen de una burbuja generada a flujo constante, la cual toma en consideración la formación de burbuja en 2 etapas (expansión y desprendimiento) usando como supuesto el radio de la burbuja en la etapa de expansión igual al largo del cuello formado en la etapa de desprendimiento, para la velocidad las múltiples expresiones que existen se relacionan con el diámetro equivalente de la burbuja. Y para la trayectoria, existen variados criterios que difieren unos con otros para determinar una trayectoria recta, zigzag o espiral. El trabajo se centra en un estanque cilíndrico con agua, por el cual se ingresará aire a través de un orificio en su parte inferior, generando así el flujo de burbujas que se desea modelar, el tamaño del orificio y el caudal de aire son variables que se consideran en el estudio preliminar para luego ser determinados según los resultados obtenidos. La simulación realizada, en un entorno 3D, arrojó generación de burbujas con un volumen muy cercano al esperado según los modelos teóricos, frecuencia de formación de burbujas altas, velocidad ascendente de la burbuja por sobre lo esperado, la forma corresponde con la caracterización según los números adimensionales, se observan trayectorias que se pueden clasificar dentro de espirales, además se tiene que el campo de velocidades influye bastante en los distintos resultados obtenidos.

Ingeniera Civil

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 25/11/2020. / Ingeniero Civil

El objetivo principal de la investigación es determinar si existen diferencias significativas en cuanto a competencia de interacción social en niños preescolares en función de la dinámica familiar, desde el ángulo de su estructura y funcionamiento. La muestra está conformada por 400 niños de 3 a 6 años, de ambos géneros, que cursan Educación Preescolar, en Instituciones de Educación Preescolar privadas y públicas, de diversos estratos socioeconómicos de Lima Metropolitana. Se aplican los instrumentos: Escala de evaluación de la adaptabilidad y cohesión familiar (FACES III), Escala de Competencia de Interacción Social en el Contexto Preescolar (ECISCPE) y el cuestionario: ¿Cómo está compuesta su familia? El análisis de datos se desarrolla mediante el programa SPSS 15.0 y con los estadísticos ANOVA y el Análisis Post Hoc Prueba de Bonferroni, H de Kruskal Wallis, la Prueba U de Mann Whitney y el Coeficiente de Correlación de Spearman. Se concluye que no existen diferencias significativas en el nivel de competencia de interacción social en función de la dinámica familiar, respecto a la estructura familiar y el funcionamiento familiar. Se encuentra que existe correlación baja entre la competencia de interacción social con el tiempo de socialización preescolar, es decir la permanencia en programas de educación inicial, y la edad, además existen diferencias significativas en la competencia de interacción social según grado preescolar y nivel socioeconómico, y no se hallan diferencias significativas según género, ni entre niños con hermanos y niños sin hermanos. Palabras clave: Competencia de interacción social, dinámica familiar, estructura familiar, funcionamiento familiar, preescolaridad. / --- The main objective of this research is to determine whether there are significant differences in the level of social interaction competence in preschool children based on family dynamics in their family structure and family functioning. The representative sample consists of 400 children, between 3 to 6 years old, of both genders, who attend Preschool, in private Institutions Preschool Education and public Institutions Preschool Education, of different socioeconomic level of Lima. Instruments apply: Family Adaptability and Cohesion Evaluation Scale (FACES III), Social interaction competence child in the preschool setting scale (ECISCPE) and How family consists? Questionnaire. Data analysis is developed by SPSS 15.0 and the statistical program ANOVA and post hoc analysis Bonferroni test, Kruskal Wallis, the Mann Whitney U test and Spearman correlation coefficient. We conclude that there are not significant differences in social interaction competence based on family dynamics, about family structure and family functioning. There is a significant low correlation between social interaction competence and preschool socialization runtime, and there are significant differences in social interaction competence according to preschool level and socioeconomic status, but there are not significant differences by gender and between children with siblings and children without siblings. Keywords: Social interaction competence, family dynamics, family structure, family functioning, pre-school. / Tesis

Ingeniero Civil / El presente trabajo tuvo por objetivo analizar el comportamiento de las columnas que soportan el viaducto de la línea 5 del Metro de Santiago, específicamente al sur de la estación Mirador, ubicada en la comuna de La Florida, Santiago; durante el terremoto del 27 de febrero del 2010. El análisis en el tiempo se realizó mediante un modelo de elementos finitos utilizando el software SAP 2000, usando como input los registros de aceleración del terremoto y obteniendo los esfuerzos en la base de las columnas. El objetivo de esto fue determinar la demanda sobre las cepas producidas por el evento sísmico. Se determinó la capacidad nominal a flexo-compresión utilizando los planos estructurales facilitados por Metro y la rutina Section Designer de SAP2000, obteniendo así los diagramas de interacción de las cepas los que se compararon con las solicitaciones determinadas en el análisis en el tiempo. Por otro lado, se determinó la resistencia nominal al corte para contraponerlos con las fuerzas obtenidas anteriormente. Además, se estudió el comportamiento de los aisladores instalados entre los viaductos y las cepas ante las solicitaciones sísmicas. Finalmente, se concluye que las cepas no incursionaron en el rango plástico durante el terremoto del 27 de febrero del 2010, evidenciando el buen comportamiento de la estructura.

El Edificio de la Cámara Chilena de la Construcción (CChC) cuenta desde 1997 a la fecha con 12 sensores uniaxiales de aceleración, 4 de ellos ubicados en su base y el resto distribuido en otros tres pisos de la estructura, que permiten registrar tanto microvibraciones ambientales como movimientos sísmicos. Desde su instalación, el sistema de sensores ha registrado la respuesta dinámica del edificio para 54 temblores de mediana intensidad. El objetivo de este trabajo de titulo, consiste en la continuación de una serie de estudios sobre la variabilidad de las propiedades modales en el Edificio de la Cámara Chilena de la Construcción, ante distintas variables ambientales. El trabajo se orienta particularmente en el estudio del comportamiento de la estructura ante eventos sísmicos no asociados a daño, por lo cual, basa su análisis en los 54 registros de movimiento antes mencionados. El proceso de identificación de los parámetros modales del edificio, a partir de los registros sísmicos, se realiza mediante un método de identificación basado en múltiples señales de entrada y salida (MIMO: Multiple Input - Multiple Output), el cual requiere tanto de los registros de la excitación externa aplicada sobre la estructura (Input) como los de respuesta dinámica en distintos puntos de ella (Output). Para el edificio de la Cámara Chilena de la Construcción, la excitación externa aplicada en eventos sísmicos se asume conocida, e igual a los registros de los sensores ubicados en su base. Dado que parte de esta memoria consiste en el desarrollo del algoritmo computacional de identificación, basado en el método MIMO, su eficacia es comprobada a partir de modelos analíticos de la estructura en estudio, en los cuales el error en los parámetros dinámicos identificados, salvo el caso de un modo torsional particular, no supera el 1%. Para considerar el comportamiento no lineal de la estructura en estudio a lo largo de los eventos sísmicos, el proceso de identificación es realizado por ventanas de avance en los registros de movimiento, de manera de observar la variación en el tiempo de los parámetros modales. De igual manera, el uso de ventanas permite obtener una mayor cantidad de datos, dando mayor robustez estadística, para el análisis de la relación entre los distintos parámetros modales y la amplitud del movimiento de la estructura Para el análisis de la relación entre los parámetros modales identificados en la estructura y la amplitud de su movimiento, se emplean distintas definiciones de esta última variable, donde la amplitud modal de movimiento, que corresponde a la componente de la respuesta asociada a los rangos de frecuencia característica de cada modo, es la que muestra mejor correlación con las variables obtenidas. En el caso de las frecuencias modales identificadas, se observa que sus valores decaen con la amplitud del movimiento de la estructura, llegando a rangos de variabilidad entre 4 y 8%, esto para valores de amplitud modal (según es definida en esta memoria) que oscilan entre 0 y 25 cm/s2 que, en cuanto a los registros estudiados, equivale a un rango de aceleración máxima basal entre 0 y 65 cm/s2. En lo que respecta a los amortiguamientos identificados, sus valores se incrementan con la amplitud de la vibración, llegando, en el mismo rango de amplitudes detallado para las frecuencias, a órdenes de variación del 60%, en el caso de los dos primeros modos traslacionales de la estructura. Para el resto de los modos, la variabilidad observada en su amortiguamiento, según sea el caso, supera el 180%.

Ingeniero Civil / Este trabajo experimental fue realizado en una playa de la zona norte de Algarrobo (V Región); sector con alta cantidad de edificios residenciales, donde en algunos de ellos, los usuarios han reportado percepción de vibraciones en elementos estructurales como losas y no estructurales como ventanas. Este estudio es una de las primeras investigaciones sobre la transmisión de vibraciones inducidas en estructuras debido al impacto de olas en el suelo. El estudio es de tipo experimental y corresponde a mediciones en el suelo de playa de zonas próximas a rompientes de olas. Estas campañas se realizaron entre los meses de mayo y septiembre del año 2011. Para el análisis del problema, se definió el rompiente de oleaje tipo plunging como aquel que induce las mayores demandas de aceleraciones debido al impacto en la costa. Esta forma de rompiente se encuentra presente durante todo el año en la zona donde se realizaron las mediciones. Además, para complementar el estudio de las propiedades del oleaje, se analizaron reportes de climas de olas, reconociendo altura media de olas, periodo de llegada a la costa y temporada en el que existe mayor oleaje. Los análisis de las mediciones de aceleración se efectúan para los registros en su extensión total y también segmentados para impactos de olas independientes. Esto permite estimar, por cada ola, las aceleraciones máximas, espectros de respuesta y frecuencias predominantes. En el suelo, las mayores aceleraciones se encuentran en dirección ortogonal a la costa. El valor máximo registrado durante el período de estudio es de 1.9*10-3 g. A partir de las aceleraciones máximas y de su ubicación geográfica se ha obtenido una parametrización para la curva de atenuación de aceleraciones en función de la distancia a la zona de rompiente de olas. Esta ecuación se asemeja a las expresiones para atenuación de energía de ondas de origen sísmico. En la línea de ubicación de los edificios (200 metros desde la zona de rompiente), la reducción de las amplitudes es hasta el 21% del valor máximo registrado. Se han determinado los espectros de respuesta de aceleración para los registros estudiados, considerando razones de amortiguamiento crítico de 2, 5, 10 y 20%. Para el espectro de pseudo aceleraciones el rango de periodo de mayor demanda para las solicitaciones debido a oleaje se encuentra entre 0.05 y 0.35 [s]. Para el registro que contiene las mayores magnitudes de aceleración en superficie, se realiza un análisis de las razones de cambio de espectro según nivel de amortiguamiento. Se ha verificado que para el nivel de respuesta medido la expresión de escalamiento de amortiguamiento de la norma NCh2369 es apropiada. Además, se incluye un análisis de estimación de coeficientes para una curva de ajuste a la curva envolvente espectros de aceleración (Entre 0 y 0.4 [s] de periodo), de manera similar al parámetro alfa de la norma NCh433. En cada eje, se alcanzan aproximaciones desde el 76% a la curva original.

Ingeniero Civil / Este trabajo de título se enmarca en el estudio de sistemas de monitoreo de salud estructural, y la influencia que tienen los factores ambientales sobre la identificación de cambios de estado en una estructura, debido a daño, deterioro estructural u otros factores. En estudios previos se ha determinado que la temperatura es la principal variable ambiental que afecta a las frecuencias características de estructuras de hormigón armado. Por esto, en una primera instancia se evaluó experimentalmente el efecto que tiene la temperatura ambiente sobre las frecuencias características de una viga de hormigón armado. Los resultados indican que existe una relación inversa entre estas variables, y que cambios de 30°C generan variaciones de frecuencias del orden del 3%. Se realizaron modelos analíticos de una estructura, a la cual se le modifican sus propiedades en función de la temperatura. En ella se estudió la relevancia de la temperatura en las variaciones de frecuencias debido a distintos grados y tipos de daño. Además se estudió la manera en que la temperatura ambiente y la radiación solar afecta a estructuras de hormigón armado, determinando analíticamente el retraso del efecto de los cambios de temperatura sobre una estructura. Finalmente, se estudiaron los efectos que tienen los factores ambientales en las frecuencias del edificio Torre Central de la FCFM de la Universidad de Chile. Se determinó que las variables más importantes son la temperatura ambiente, la radiación solar y la saturación del suelo. Además, se estudiaron metodologías que permiten detectar cambios de estado en la estructura, considerando los efectos que tiene la temperatura sobre ésta, e identificando los inconvenientes en relación a la modelación de los efectos del aumento de la saturación del suelo producto de precipitaciones. Se estableció que la utilización de metodologías que consideran los efectos ambientales es potencialmente útil, pero para que éstas entreguen resultados confiables se requiere una cantidad de datos para su entrenamiento mayor a dos años.