Ingeniero Civil / El objetivo de esta memoria es emplear el método de múltiples sub-estructuras para estudiar la respuesta de edificios aislados desagregando la respuesta histerética del sistema de aislación y estudiar sus ventajas y desventajas. Para estudiar la evolución temporal de las propiedades dinámicas (periodo, razones de amortiguamiento crítico y formas modales) de edificios con y sin aislación basal se emplea el método (DSI) por pequeñas ventanas de tiempo. Los resultados son validados a través de un método denominado Función de Transferencia por pequeñas ventanas (tfTF) propuesto e implementado en este trabajo de título. El análisis se lleva a cabo para tres estructuras: i) datos obtenidos de una simulación numérica de un edificio aislado en SAP2000, ii) datos experimentales obtenidos para un edificio (BNCS con y sin aislación) que fue ensayado a escala real en la mesa de vibrar de la Universidad de California, San Diego (Estados Unidos), y iii) datos de los edificios chilenos con y sin aislación de la Comunidad Andalucía sujetos a eventos sísmicos de mediana intensidad. De los resultados de la identificación del modelo numérico realizado en SAP2000, se observó el comportamiento elástico-lineal de la superestructura, estudiando la respuesta de la estructura relativa al sistema de aislación; es decir, las propiedades dinámicas de la superestructura fueron invariantes en el tiempo. De igual forma, se observó que las propiedades dinámicas obtenidas para la superestructura coinciden con los valores obtenidos cuando la estructura es modelada con base fija. Por otra parte, el comportamiento histerético bi-lineal del sistema de aislación generó la variación de las propiedades dinámicas de todos los modos de la estructura cuando la identificación se realizó en relación a su movimiento basal. Adicionalmente, se comprueba que el método de múltiples sub-estructuras se puede emplear en estructuras aisladas sujetas a ensayos del tipo pull-back . En el edificio BNCS, la superestructura presentó cambios de frecuencias durante la acción sísmica, comportándose de forma similar a la estructura con base fija. Sin embargo, la superestructura mostro un grado menor de cambios de frecuencias y no se observaron cambios residuales de sus propiedades dinámicas (a diferencia de lo observado para la estructura con base fija) indicando que la superestructura no sufrió daño durante los ensayos sísmicos (lo cual coincide con las observaciones en terreno). Del análisis de las estructuras asociadas a la comunidad Andalucía se apreció que las frecuencias de la superestructura determinadas con el método de múltiples sub-estructuras, son similares a las identificadas para la estructura vecina (con base fija), identificándose el primer modo longitudinal y transversal. También fue posible identificar la evolución temporal de las frecuencias de la estructura aislada, a pesar de los pocos datos de salida disponibles, a la poca instrumentación y a la baja calidad de los equipos que se emplean en los edificios de la comunidad Andalucía.

Desde hace varios años los sismos están dañando las estructuras aporticadas, y para evitar estos daños existen nuevas versiones de la Norma de Diseño Sismorresistente poniendo más atención en el control de las deformaciones. Esto es particularmente cierto en edificios localizados en la costa de Perú. Como resultado, las estructuras requieren de elementos de mayor sección y mayor ductilidad. Recientes sismos han mostrado que los edificios diseñados y construidos de acuerdo a los códigos más recientes proveen una buena respuesta, pero el costo de reparación de daños y el tiempo necesario para implementar estas reparaciones son más grandes que las anticipadas. Estados Unidos, Japón y Rusia han realizado diversos esfuerzos por desarrollar criterios de diseño sísmico y procedimientos para asegurar objetivos específicos de desempeño. La presente investigación muestra las características de los sistemas de protección sísmica por amortiguamiento, dando énfasis a los de fluido-viscoso y viscoelasticos. Luego expone una metodología de diseño para estructuras con sistemas de amortiguamiento enfocada en el desempeño y fundamentada en las disposiciones del ASCE (American Society of Civil Engineers), el FEMA (Federal Emergency Management Agency) y el ACI (American Concrete Institute). Con el propósito de ilustrar la metodología, se seleccionó una estructura aporticada de 3 niveles con 232 m2 de área techada por nivel, cuya deriva (9 ‰) superaba el límite permitido por la norma NTE E-030 (7 ‰). Para cumplir satisfactoriamente con este límite se incluyó un sistema de amortiguamiento de fluido-viscoso y Viscoelásticos. Como objetivo de diseño se fijó la reducción del daño a nivel moderado frente a un sismo raro (500 años de retorno). La estrategia se orienta a mantener la deriva por debajo de 5.8 ‰, valor propuesto por el HAZUS (Methodology for Estimating Potential Losses from Disasters). Con el sistema de amortiguamiento fluido-viscoso se logró incrementar el amortiguamiento al 30% y reducir la deriva a menos de 5.8 y con sistema de amortiguamiento viscoelástico se logró incrementar el amortiguamiento al 25% y reducir la deriva a menos de 5.8 ‰. Como parte del trabajo se diseñan las columnas adyacentes a los dispositivos y el brazo metálico. Los resultados de la evaluación económica basada en ratios y precios propuestos por el fabricante indican que el costo del sistema de amortiguamiento de fluido-viscoso en esta estructura y para este nivel de desempeño, está alrededor de los 49 $/m2 y la incidencia en el costo total del proyecto bordea el 10.82%. / Tesis

La presente investigación tuvo como propósito el análisis del proceso de gestión de procura de equipos de encofrado y apuntalamiento aplicado en la construcción de puentes de 50m de altura, tomando como caso de estudio el Puente Balcones de Chilina. Para el presente estudio se realizaron recorridos, observaciones e inspecciones de campo, con el fin de analizar las diferentes variables que permitan desarrollar un plan de mejora de la gestión de procura del encofrado y apuntalamiento. Es una investigación de tipo deductiva y analítica. Se procedió a diagnosticar la situación real que presentó el déficit de la gestión inoportuna de equipos de encofrado y apuntalamiento necesarios para la ejecución de la obra. Con el estudio realizado se pudo determinar que la optimización del proceso de gestión de procura del encofrado y apuntalamiento beneficia el logro del alcance dentro del cronograma, costo y calidad proyectados. / The purpose of this investigation is analyze the procurement process of form work systems and shoring systems in the construction of 50m height bridges as the case study of Puente Balcones de Chilina. For this study walk downs, visits and field inspections took place in order to analyze the several variables which allow to develop a plan to improve the procurement process of the form works and shoring. The nature of this investigation is deductive and analytic. With this study, we were able to determine that the improvement of the procurement process of the form and shoring will provide benefits to the schedule, cost and quality of the scope of work. / Trabajo de investigación

El presente trabajo consiste en el análisis de la influencia del amortiguamiento en el comportamiento estructural de la Institución Educativa Integrada Puerto Yurinaki, Distrito de Perené, Provincia de Chanchamayo, Región Junín. La estructura se encuentra configurada en la dirección longitudinal de pórticos de concreto armado y en la dirección transversal de albañilería estructural. La Institución Educativa consta de dos niveles, siendo el aligerado del primer nivel de 0.20m y el segundo nivel cuenta con un aligerado inclinado de 0.17m. Se desarrolló un modelo pseudotridimensional utilizando el programa ETABS 2016 para realizar el análisis lineal dinámico. En dicho modelo, la losa del primer nivel fue representada por diafragma rígido y para la losa del segundo nivel como un diafragma flexible debido a que esta es inclinada. Para lo cual se encontró una alta influencia en los desplazamiento y por consiguientes en las derivas de la estructura obteniendo que el comportamiento de la estructura para un espectro de diseño del 3%, 5% y del 7%, la deriva entre piso para un amortiguamiento de 3% incrementa en 11.8% con respecto al amortiguamiento normalizado de 5% y para un amortiguamiento de 7% disminuye en un 8.7%. Además de esto se concluye que para estructuras de pórticos se debe usar un amortiguamiento de 5% y para estructuras de albañilería estructural un amortiguamiento de 3%.

El desarrollo de esta investigación busca dar a conocer los conocimientos relacionados al análisis y diseño estructural de una edificación, además de la secuencia a seguir para obtener un diseño estructural óptimo que será plasmado en planos bien detallados, de tal manera que permita una construcción funcional, segura, económica y estética, respetando la arquitectura planteada. / Tesis

Ingeniero Civil / Al ser Chile un país sísmico, es importante tener claridad sobre los sistemas más útiles al momento de resistir solicitaciones sísmicas. En este sentido cobran importancia los arriostramientos, y por consiguiente, los marcos arriostrados, que son sistemas muy útiles al momento de resistir cargas laterales, como las que provocan sismos y vientos, y disminuir los desplazamientos laterales que sufre una estructura, lo que es fundamental para evitar el daño a elementos estructurales y no estructurales. Sin embargo, el principal problema de los arriostramientos es que son muy propensos a sufrir pandeo ante cargas de compresión, fenómeno que disminuye su resistencia y genera una respuesta histerética asimétrica del elemento. El presente documento tiene como objetivo principal el crear una base de datos actualizada sobre los estudios referentes a arriostramientos convencionales a lo largo del mundo. Para esto, se recopilaron diversas publicaciones recientes (desde el 2008 hasta la fecha) con estudios experimentales y análisis numéricos sobre el tema para poder estudiar sus resultados y obtener conclusiones. Se puso especial énfasis en temas como los tipos de secciones que se utilizan en arriostramientos, los distintos tipos de marcos arriostrados que existen, el pandeo que sufren los elementos y los factores que influyen en dicho fenómeno, entre otros. Finalmente, se concluyó que el pandeo está influenciado, principalmente, por la razón de esbeltez y la razón ancho-espesor del arriostramiento: al aumentar estos parámetros, mayor es la probabilidad de que se sufra pandeo, aunque hay algunas excepciones al variar ambos parámetros en forma conjunta. Además, a nivel mundial, se usan mucho los perfiles tubulares circulares y rectangulares, aunque los doble T presentan una muy buena alternativa. Por su parte, los marcos arriostrados más utilizados debido a su rigidez son aquellos configurados en X, en V invertida y en V. Contrastando con las prácticas constructivas de Chile, se extrañan estudios sobre perfiles XL en arriostramientos, y se notó que las publicaciones carecen de ciertas prolijidades al momento de evaluar los tipos de marcos arriostrados, pues no se hace énfasis en los problemas que pueden generar en vigas y columnas algunos tipos de configuraciones.

El presente trabajo abarca temas de planeamiento y productividad en obra. Tiene como objetivo principal generar o elaborar un plan de producción para obtener un flujo de trabajo constante en obra, específicamente en la construcción de muros con gaviones dentro de un proyecto minero; en base a la sectorización y tren de actividades de la partida de gaviones, que permite tener una planificación más detallada de trabajo y un cronograma aún más cercano a la realidad acerca de la duración de la ejecución. Todo esto bajo los lineamientos del lean construction y otras herramientas de planeamiento y producción. El contenido se divide en tres capítulos. En el primero, se describen los fundamentos teóricos de la producción industrial, conceptos y herramientas de productividad y planeamiento. En el segundo, se presenta la situación de cómo se venían realizando los trabajos de ejecución de la obra en la construcción de los muros. En el tercero, se desarrolla todo el análisis de cómo se descompone la construcción del muro de gaviones; se realiza el análisis por procesos y flujos; se sectoriza el área de trabajo; y se propone un tren de actividades, como herramientas para tener un flujo continuo de trabajo, también como herramienta de planeamiento; del mismo modo, se dan a conocer los reportes de producción con el plan propuesto. Finalmente, se presentan las conclusiones, recomendaciones y los resultados obtenidos con el plan propuesto. Todo muestra que se puede llegar a tener un flujo continuo de trabajo con la sectorización y el tren de actividades, además de tener una mejor programación de los trabajos a realizar; ya que se tiene, de manera más confiable, las posibles fechas de inicio y fin de una zona específica. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / El presente trabajo tiene como objetivo generar un informe automatizado de la respuesta sísmica registrada del edificio Antígona en Viña del Mar sujeto a diversos eventos sísmicos. El edificio Antígona tiene una instrumentación permanente perteneciente a RENADIC desde 2017 que consiste de 12 acelerómetros ubicados en diversos niveles de la estructura (subterráneo -2, primer piso, octavo piso y quinceavo piso) y es sujeto a sismos de diversa intensidad en forma frecuente. De esta forma, el presente trabajo pretende generar una herramienta que permita estudiar las características dinámicas de la estructura y de su respuesta ante múltiples eventos sísmicos ocurridos entre fechas señaladas. La finalidad de las rutinas generadas es que permitan generar informes periódicos de RENADIC que tengan una información más detallada en comparación a lo que se realiza actualmente en forma manual. Además, la herramienta puede ser utilizada para generar un informe en forma rápida y rigurosa de lo que pudiese acontecer cuando ocurra un terremoto fuerte. En el informe se incluye la siguiente información: a) una descripción general de la estructura y de su instrumentación, b) una descripción de los sismos registrados durante las fechas señaladas, c) resúmenes generales de la respuesta del edificio como aceleraciones, velocidades y desplazamientos registrados para cada evento en cada canal, d) se generan los espectros elásticos de respuesta para las señales registradas, e) se generan los espectros de potencia y funciones de transferencia asociadas a movimientos globales de la estructura en sus sentidos longitudinal, transversal y torsional, f) se identifican las propiedades dinámicas de la estructura (frecuencias naturales, formas modales y razones de amortiguamiento) utilizando el método DSI, g) se incluyen resultados de un modelo de elementos finitos calibrado en ETABS de manera de obtener los cortes y derivas de entre piso, h) se incluyen datos generales del sismo reportados por el CSN. Dentro de los resultados obtenidos fue posible identificar al menos seis modos fundamentales de la estructura, observándose una importante participación torsional en la mayoría de estos. A partir de los resultados obtenidos, se genera una rutina en Matlab la cual confecciona un informe automático en pdf, a partir de un código en Latex, el cual presenta los resultados de los registros que el usuario selecciones de la base de registros v1 de RENADIC.

Magíster en Ciencias de la ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica. Ingeniero Civil / La identificación operacional en estructuras civiles tienen como fin el monitoreo continuo de estas. Sin embargo, al estar apoyada en algoritmos de identificación que suponen parámetros constantes del sistema a lo largo de toda la ventana de análisis, es incapaz de controlar la evolución del sistema en el tiempo. Las metodologías de seguimiento modal tienen como fin el control automático de la evolución temporal de los modos físicos. Una parte importante de la variación de los parámetros del sistema puede explicarse a partir de las variables meteorológicas, sobre todo de la temperatura. Esto es especialmente cierto para la frecuencia modal. En cambio, la forma modal puede considerarse constante, al menos ante variaciones moderadas del ambiente. El objetivo de este trabajo es evaluar las metodologías existentes de seguimiento modal y, al mismo tiempo, evaluar la pertinencia de incorporar el efecto de las variables meteorológicas a estas, recogido a través de modelos estadísticos. La evaluación se hace sobre la identificación del edificio de la Torre Central de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, que ha estado siendo monitoreado de manera continua desde el año 2009 a la fecha. También se cuenta con los registros de la estación meteorológica del Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile, aledaña a la estructura a estudiar. Los resultados obtenidos indican que la incorporación de modelos de frecuencia modal en función de variables meteorológicas al seguimiento modal permite capturar la evolución de los modos físicos, sin embargo la metodología puede verse muy afectada por los altos niveles de ruido en los registros o la identificación. También muestran que, si bien la forma modal permanece virtualmente constante, esta no puede ser usada como parámetro exclusivo de seguimiento si la cantidad de sensores es muy baja. Adicionalmente, se comprueba que la temperatura y la dirección de incidencia de los rayos solares son las variables meteorológicas a considerar para predecir con precisión la frecuencia modal.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería Mención Mecánica / Memoría para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / Dentro de la ingeniería estructural, el monitoreo de condición usando diferentes tipos de sensores ha sido importante en la prevención de fallas y diagnóstico del estado de salud. El desafío actual es aprovechar al máximo las grandes cantidades de datos para entregar mediciones y predicciones precisas. Los algoritmos de aprendizaje profundo abordan estos problemas mediante el uso de datos para encontrar relaciones complejas entre ellos. Entre estos algoritmos, las redes neuronales convolucionales (CNN) han logrado resultados de vanguardia, especialmente cuando se trabaja con imágenes. Sin embargo, existen dos problemas principales: la incapacidad de reconocer imágenes rotadas como tales, y la inexistencia de jerarquías dentro de las imágenes. Para resolver estos problemas, se desarrollaron las redes de cápsulas (Capsule Networks), logrando resultados prometedores en problemas de tipo benchmark. En esta tesis, las Capsule Networks se modifican para localizar y cuantificar daños estructurales. Esto implica una tarea doble de clasificación y regresión, lo que no se ha realizado anteriormente. El objetivo es generar modelos para dos casos de estudio diferentes, utilizando dos algoritmos de routing diferentes. Se analizan y comparan los resultados entre ellos y con el estado del arte. Los resultados muestran que las Capsule Networks con Dynamic routing logran mejores resultados que las CNN, especialmente cuando se trata de valores falsos positivos. No se observa sobreajuste en el conjunto de validación sino en el conjunto de prueba. Para resolver esto, se implementa la técnica de dropout, mejorando los resultados obtenidos en este último conjunto.