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 Perú, Japón y Chile son algunos de los países que presentan un mayor peligro sísmico y, debido a esto, se han enfocado en utilizar dispositivos, como aisladores, que disminuyan la vulnerabilidad de sus estructuras. Los aisladores sísmicos flexibilizan la estructura obteniendo periodos de vibración de hasta tres veces más que el correspondiente a la edificación convencional. Esto genera que la superestructura se mueva como un sólido rígido evitando grandes variaciones de los desplazamientos laterales de entrepiso que son los causantes de los daños en las edificaciones. Este proyecto de tesis realiza un estudio de diferentes modelos estructurales correspondientes a edificaciones en donde se ha variado algún parámetro de la estructura a fin de analizar la influencia de la esbeltez en edificios con base aislada. Las variables que se modificaron fueron el número de crujías (vanos) de la base y el número de pisos en casos diferentes para obtener valores distintos de las esbelteces. Además, se analizaron modelos de edificios de 12 pisos donde se rigidizó la superestructura al aumentar el peralte de las vigas. Asimismo, se realizó un análisis tiempo historia de un edificio convencional y uno con base aislada con características similares utilizando las señales sísmicas de Lima 66, Ancash 70 y Lima 74. Finalmente, se diseñó un edificio convencional y su respectivo de base aislada a fin de realizar comparaciones del comportamiento estructural y de los materiales. / Tesis

Ingeniera Civil / El presente trabajo de título tiene como principal objetivo proponer una metodología capaz de determinar el nivel de estabilidad física que tiene un depósito de relaves en Chile, en el contexto del Programa Tranque, iniciativa de CORFO, que busca generar tecnologías que aporten al monitoreo en línea de depósitos de relaves. Para esto se realizó una revisión de normativas nacionales e internacionales, en conjunto con manuales de buenas prácticas y documentos asociados a la operación de un depósito de relaves, con el fin de establecer el estado del arte de la verificación de estabilidad física en estas estructuras de contención. Además, se revisó el estado actual de los depósitos de relave en Chile y se analizaron las fallas ocurridas a nivel mundial, para establecer los mecanismos de falla predominantes, y los parámetros y eventos asociados a su desarrollo. La metodología propuesta consta de tres módulos, donde el nivel de dificultad aumenta en cada uno. El primero, denominado Evaluación Cualitativa, consiste en la asignación de puntaje a características físicas que son de fácil evaluación, donde la suma de estas puntuaciones, sumado a la presencia de factores agravantes, entrega un resultado. Si la evaluación cualitativa es baja, se pasa al siguiente módulo, que corresponde a la Verificación de Parámetros Críticos para cada mecanismo de falla. Si estos parámetros se encuentran dentro del umbral definido, se pasa al módulo final de Determinación del Índice de Estabilidad Física, el cual se calcula a través de un Árbol de Falla para cada mecanismo de falla. Considerando probabilidades conocidas de la bibliografía, se evalúa la sensibilidad del Índice a un cambio en sus causas raíces. La herramienta presentada en este trabajo corresponde a una. Mediante los tres módulos se busca analizar de manera completa la condición de estabilidad física, a partir de lo que se controla en Chile y el mundo, donde el primer módulo tiene características de evaluación similares a los reportes E700, el segundo módulo representa, a través de parámetros críticos, el estado del arte sobre la estabilidad física de depósitos de relaves, mientras que el tercer y último módulo corresponde a una herramienta con capacidad predictiva, lo cual no existe en la actualidad.

Ingeniero Civil Mecánico / En Chile existe un gran inventario de estanques verticales de acero que se utilizan para el almacenamiento temporal o prolongado de líquidos, principalmente agua y combustibles. Como cualquier otro equipo o estructura los estanques envejecen y presentan defectos que influyen en su comportamiento mecánico estructural. Con tal de evitar que los defectos induzcan fallas estructurales se debe asegurar la integridad estructural (IE) del equipo. Esto se realiza a través del análisis de aptitud para el servicio o fitness-for-service (FFS), el cual se define como un análisis cuantitativo y estandarizado para determinar si un equipo es confiable y seguro para operar bajo condiciones específicas en un periodo de tiempo determinado. El objetivo general de este trabajo es desarrollar un procedimiento de análisis de IE de estanques verticales mediante análisis con elementos finitos (AEF), mientras que los objetivos específicos son: i) estudiar la tipología y defectología de estanques verticales de uso habitual en Chile, ii) preparar y adaptar una rutina para el análisis de integridad estructural (AIE) basada en el API 579, iii) analizar casos representativos aplicando la rutina para AIE, y iv) categorizar los resultados según la IE de los estanques verticales analizados. Para lograr los objetivos se realiza un AEF de un estanque vertical de acero de 11,5 𝑚���� de diámetro y 11,2 𝑚���� de altura que presenta cuatro defectos geométricos inducidos por la fabricación. Luego se analiza la estructura as-built, pero se incorporan defectos planos arbitrarios con diferentes dimensiones en cada análisis. Los parámetros utilizados para controlar la geometría y dimensión de los defectos son el radio hidráulico y la profundidad. De esta manera se relaciona la respuesta estructural de los modelos con los parámetros del defecto. En base a los análisis y estudios desarrollados se concluye que el análisis AEF permite una revisión muy detallada de los mecanismos de falla susceptibles de activarse, por lo que en general esta mirada es acertada para la revisión de estanques en uso que no están depreciados. La modelación de un estanque imperfecto conviene realizarla de forma directa al interpolar puntos de control con splines. Se reconoce que los defectos, destacando los altos y pequeños de gran profundidad, inducen esfuerzos secundarios que promueven plasticidad local, la cual no necesariamente induce inestabilidad o colapso de la estructura. Finalmente, las cargas que desarrollan mayor peligro de colapso son, para defectos en los anillos superiores del estanque, viento y presión interna; y, para los anillos inferiores, la presión interna y las cargas sísmicas.

En esta tesis se analiza, diseña y compara los métodos y diseños de concreto armado, concreto postensado y estructuras metálicas, con el fin de poder incluir en nuestra localidad el uso de concreto postensado. En esta investigación se realizó el diseño de todos los elementos correspondientes a las tres estructuras como columnas, vigas, losas, muros de corte, uniones de perfiles y arriostres que permitirá la construcción sismorresistente del mercado Antenor Orrego. La tesis pretende dar a conocer los sistemas estructurales más resistentes frente a sismos puesto que los mercados, por ser centros de abastecimientos, son considerados edificaciones importantes para el ser humano. Para ello se utilizaron los planos de arquitectura proporcionados por la municipalidad de la Victoria, en los que se visualiza los dos primeros niveles como área comercial y el tercer nivel con auditorios y sala de usos múltiples. Dichos planos me sirvieron para realizar un análisis comparativo técnico y económico de la estructura para determinar el sistema más eficiente para el mercado Antenor Orrego. / Tesis

Ingeniera Civil / De acuerdo con la experiencia reunida en los proyectos mineros e industriales desarrollados en Chile en los últimos quince años, ha sido frecuente comprobar que al aplicar el Capítulo 21 de la norma ACI-318 a las estructuras industriales de marcos de hormigón armado, resulten elementos ó encuentros de elementos difíciles de construir debido a la alta cantidad de armadura que requiere el diseño como un marco dúctil o especial, situación que eventualmente puede significar que se impida la colocación del hormigón. Teniendo en cuenta esta situación, en esta memoria se hizo una caracterización de una de las estructuras industriales de marcos de hormigón armado más típicas construidas en Chile y se ha diseñado una estructura de este tipo aplicando las recomendaciones de la ACI-318 y de la NCh 2369 para “marcos especiales o dúctiles” y “marcos intermedios”. Los datos recopilados indican que existe dispersión de criterio en los diseñadores, en cuanto al factor de modificación de la respuesta R a usar, lo que implica distintos coeficientes sísmicos de cálculo considerados. Se ha comparado los requerimientos de armaduras resultantes en ambos casos desde el punto de vista de la demanda requeridas por la acción sísmica. De esta comparación se ha concluido lo siguiente: En la estructura analizada, no hay diferencias al ser diseñada como pórtico intermedio ó como pórtico especial en lo que se refiere a armaduras longitudinales de columnas y losas, con excepción para pórticos especiales se requiere una mayor cantidad de estribos a lo largo de la columna y estribos dentro de los nudos. En el tipo de estructura analizada no hay problemas con la disposición de las armaduras calculadas dadas las secciones de hormigón que posee la estructura. Para evitar interpretaciones, se propone que la norma sísmica defina más específicamente los valores de R y ξ para estas estructuras y que contemple los requerimientos que demandan las condiciones de operación y de continuidad de funcionamiento de este tipo de instalaciones industriales, que tienen esfuerzos axiales, flexión y corte bajos y que durante un sismo no incursionan en rangos inelásticos.

Las estructuras metálicas se emplean en diferentes países debido a: Reducen los tiempos de ejecución, al utilización elementos estructurales prefabricados se obtiene el beneficio de poder brindar un mejor acabado en comparación a la ofrecida en concreto, además se cubren grandes luces (como los que usualmente se aprecian en los centros comerciales, estadios), etc. En el Perú el boom de la Construcción ha dado pase a las inversiones financieras internas y externas. Debido a este crecimiento en el mercado inmobiliario y a que la industria de la construcción tiene más tecnología, se presenta al acero estructural como una alternativa eficiente y rápida para la construcción de viviendas multifamiliares. En el siguiente proyecto se propondrán dos diseños de un mismo edificio multifamiliar, uno en concreto y otro en acero, de los cuales obtendremos los costos y cronogramas respectivos. El diseño en acero requiere de una mayor precisión y de mucho más detalle que en el diseño en concreto. La poca experiencia en la construcción de estructuras metálicas y el desfase en las normas peruanas hacen que el acero quede destinado para el diseño de galpones o naves industriales. Sin embargo, se debe de promover incentivos para el uso de sistemas más confiables en lo que respecta a ductilidad y rapidez en construcción.

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 tesis que se presenta a continuación consiste en la preparación del planeamiento integral y controles de obra para el desarrollo de un proyecto inmobiliario a construirse en la ciudad de Trujillo. El proyecto abarca la construcción de 200 módulos de vivienda unifamiliares, bajo las consideraciones del actual programa nacional de vivienda que patrocina el Fondo Mi Vivienda, dentro del Reglamento de Habilitación y Construcción Urbana Especial vigente para estos programas de vivienda. / Tesis

La presente tesis consiste en el diseño estructural de la superestructura y subestructura de un puente de vigas postensadas que cruzará a desnivel el río Rímac. La estructura unirá los distritos de San Juan de Lurigancho y el Agustino desde el óvalo Zárate hasta una avenida auxiliar que conectará a la vía Evitamiento. El puente tendrá una luz de 75.5 metros entre ejes de pilares, será de uso peatonal y vehicular, contará con dos veredas para el paso de peatones y 4 carriles vehiculares de 3.60 m cada uno. En primer lugar, se desarrollará el diseño de la superestructura, la cual consiste en barreras de tráfico, vigas longitudinales postensadas y vigas diafragma. En segundo lugar, se evaluará la respuesta sísmica del puente mediante un análisis multimodal y un espectro de diseño. Asimismo, se presentará el diseño de los dispositivos de apoyo tipo elastómero y de la subestructura del puente, la cual consiste en pilares de concreto armado y la cimentación, que será de tipo cajón. Al ser esta tesis de diseño estructural, se asumirán valores representativos de la zona para los estudios de la ingeniería básica. El camión de diseño que cruzará el puente es el HL-93. Se seguirán los lineamientos establecidos en el Manual de Diseño de Puentes 2003 del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) y en la norma American Association of State Highway and Transportation Officials 2012 (AASHTO). / Tesis