Sumario: Estudio de mercado; Estudio técnico; Estudio de condiciones ambientales de trabajo; Estudio administrativo; Estudio legal; Estudio económico y financiero; Conclusión.

Dentro del contexto del proyecto FONDECYT 1040494 “Turbulencia y Transporte en la capa límite béntica de Lagos y Estuarios, Estudio de Terreno y Modelación”, se propuso realizar un estudio acerca del comportamiento de la capa límite béntica en estuarios, en términos del transporte de solutos entre los sedimentos del fondo y la columna de agua, para lo cual es indispensable construir una instalación experimental.

Ingeniero Civil / El objetivo general del presente trabajo de título es evaluar la influencia de parámetros geométricos relevantes sobre el comportamiento de conexiones usando perfiles T (Tstub) soldados. El estudio es de carácter teórico y pretende proveer información sobre el comportamiento último de los elementos de conexión. Anteriormente, se han llevado a cabo estudios similares en los que, sin embargo, se utilizaron perfiles laminados, poco comunes en Chile, donde la mayoría son elementos soldados. Se realizaron varios modelos de elementos finitos mediante el programa computacional ANSYS, entre los cuales se hicieron variar los parámetros elegidos. El estudio se centró en tres parámetros: la distancia entre líneas de pernos a tracción, la disposición de los pernos a tracción y el espesor relativo del alma del perfil T con respecto al espesor del ala del perfil T. Después de una pretensión de los pernos, cada modelo fue sometido a una carga estática que se aumentó hasta lograr la falla de uno de los elementos de la conexión, ya sea perno o perfil. La comparación de los diferentes modelos permitió determinar la fuerza de tracción máxima aplicada al momento de la falla, el desplazamiento máximo obtenido, así como la distribución de esfuerzos en la soldadura. Los perfiles T se obtuvieron a partir de perfiles soldados existentes (IN o HN) y por lo tanto consideran soldaduras de filete y no de penetración. En este caso, puesto que la soldadura es el elemento sobre el cual se tiene el menor control, se recomienda un diseño que favorezca una distribución de tensión lo más uniforme posible en la soldadura y a este efecto limitar la fluencia parcial del alma de la T. Para poder aprovechar la ductilidad que puede proveer el alma se recomienda usar soldaduras más resistentes.

En Chile, durante los últimos años han surgido edificios cuya tipología estructural está basada en una combinación de aportes tanto de muros como de marcos. Motivado por lo anterior, se ha procedido a estudiar el efecto que tienen los marcos perimetrales en un edificio de tales características. La estructura a analizar es un edificio de 22 pisos, el cual está estructurado en base a marcos perimetrales y a un núcleo de muros interiores. Este, forma parte del proyecto “Torres del Parque Titanium”. Para caracterizar tal efecto, se modificó la configuración de los marcos, dando origen a tres casos de estudio. En los primeros dos se modelaron las uniones viga-columna de los marcos como rígidas y rotuladas, llamando a tales casos Edificio 1 y Edificio 2, respectivamente. En el tercer caso, se asignó rigidez nula a los marcos, denominándolo Edificio 3. A partir del análisis modal espectral de la norma NCh433.Of96 y del perfil Bío-Sísmico, fue posible concluir que los marcos perimetrales minimizan las deformaciones, particularmente las referidas a las de los pisos superiores y a las de los giros de las plantas. También tienen una gran participación en los esfuerzos sísmicos presentes en los pisos superiores, siendo mayor ese efecto en el Edificio 1. A través de un análisis del tipo “Pushover”, se generaron curvas de capacidad en los dos primeros casos de estudio, y adicionalmente se obtuvieron éstas suponiendo que sólo el núcleo de muros interiores forma parte del sistema sismorresistente. Lo anterior reveló que ambos tipos de curvas presentan escasas diferencias, tanto en valores como en forma. De igual forma, los patrones de rotulación de tales curvas son prácticamente iguales. Con lo anterior, se estudió el desempeño de los edificios 1 y 2, usando los espectros de las normas NCh433.Of96 y NCh2745.Of2003 como demandas sísmicas. Con ello, se encontró que los desempeños de ambos edificios son prácticamente iguales, con niveles de ductilidad máximos iguales a 3 y desplazamientos objetivos máximos iguales a un 3.5 por mil de la altura total de los edificios, lo cual está asociado a la norma NCh2745.Of2003. De manera similar, se estudiaron los desempeños de los mismos edificios, pero usando las curvas de capacidad asociadas a los núcleo de muros interiores. De esto, se encontró que los niveles de desempeño son prácticamente iguales a los asociados a las curvas de capacidad de los edificios como un todo.

La Tesis realiza una contribución a la problemática de la selección de acceso, proponiendo una metodología que permite analizar, desde una perspectiva global e integral, los diferentes escenarios que puedan presentarse en las futuras redes de comunicación inalámbricas. Para ello hace uso de dos enfoques diferentes, pero complementarios entre sí. El primero modela el proceso de selección de acceso desde la perspectiva del usuario, en base a los eventos que se producen en su contexto, proporcionando en todo momento la mejor alternativa de acceso. Aunque esto permite dotar al usuario con la mejor calidad de experiencia en sus comunicaciones, incluso estando en movilidad, no se puede asegurar si dicha solución contribuye a alcanzar el rendimiento óptimo que se podría obtener en todo el sistema bajo estudio. Debido a ello se puede decir que este modelo tiene una naturaleza “local”, esto es, limitada al usuario, en tanto en cuanto éste no puede conocer las posibles consecuencias de su decisión sobre los demás usuarios o elementos de la red. Con el objetivo de responder apropiadamente a la anterior incógnita, se propone un segundo modelo, que permite estudiar el mismo escenario mediante un análisis discreto en el tiempo, para establecer el límite superior del rendimiento que puede alcanzar el sistema, mediante el uso de técnicas de optimización. A diferencia del anterior, este enfoque no busca la mejor alternativa para un usuario específico, sino que se centra en el rendimiento óptimo de todo el sistema, por lo que se podría decir que este modelo hace uso de una perspectiva más “global”. Los resultados obtenidos al aplicarlo se utilizarán para determinar en qué medida el rendimiento de las estrategias analizadas con el enfoque anterior es mejorable, evitando las comparaciones con otros estudios con objetivos similares, pero claramente diferentes en los escenarios utilizados. Ambas aproximaciones proponen un modelado que pretende reflejar las características más relevantes de los despliegues de red reales, mimetizando su comportamiento en la mayor medida posible, mediante entidades que emulan las propiedades y funcionalidades de los elementos correspondientes: estaciones base, operadores, usuarios, terminales, servicios, entre otros. Todos ellos constituyen el escenario sobre el cual se pueden realizar diversos análisis en función de un conjunto de parámetros, como las preferencias del usuario, características del servicio, o los requisitos provenientes de la red y de los operadores que la gestionan. En base a los dos modelos propuestos, se realiza el diseño e implementación de sendas herramientas de simulación, correspondientes a cada uno de ellos. Se desarrollan entornos flexibles, escalables y de fácil configuración, con el objetivo de acometer la evaluación de los procesos de selección de acceso en entornos heterogéneos. A diferencia de otras plataformas similares, las herramientas de simulación que se describen en este documento permiten realizar despliegues de red altamente configurables, facilitando la tarea de reflejar la diversidad que caracterizará las redes inalámbricas en un futuro cercano. Finalmente, se lleva a cabo la evaluación de un conjunto de escenarios, analizando diversas estrategias de selección de acceso, mediante las herramientas de simulación implementadas. En cada uno de ellos se plantean objetivos concretos, buscando en todo momento proporcionar la mejor alternativa de acceso para el usuario en entornos de red multi-acceso, multi-interfaz, multi-servicio y multi-operador. / This PhD Thesis contributes to the problem of access selection, proposing a methodology that allows the global and generic analysis of the various scenarios that can spring in the future wireless communication networking realm. For that, it fosters two different, yet complementary, approaches. The first one models the access selection process from the user perspective, based on the events that may happen within her environment, providing the best access alternative. Although this provides the user with the best quality of experience for her own communications, even when she is moving, it such solution cannot be said to contributes to the global optimum behaviour (considering the whole system under analysis). We can therefore state that this model has a ``local'' character, i.e. focused on the end-user, since she could not be aware of the potential consequences of her decision over the remaining users or network elements. In order to appropriately answer the aforementioned question, this PhD proposes a second model, which allows studying the very same scenario by means of a discrete-time analysis, to establish the upper performance limit that can be provided by the whole system, using optimization techniques. As opposed to the previous model, this approach does not seek the best alternative for a specific user, but it focuses on the overall system performance; it can be therefore said that this second model fosters a more ``global'' approach. The results that are obtained with this model will be used to determine whether the performances of the strategies studied by means of the previous approach might be improved or not, avoiding the comparison with other studies with the same objectives, but carried out over rather distinct scenarios. Both approaches propose a model that aims at reflecting the most relevant characteristics of real network deployments, mimicking their behaviour as closely as possible, by using entities that emulate the properties and functionalities of the corresponding elements: base stations, operators, users, terminals, services, etc. All of them jointly create a scenario over which different analysis can be carried out, considering a number of different parameters, such as user preferences, service characteristics, or the requirements from the network and the operators managing it. Based on the proposed models, the PhD also tackles the design and implementation of two simulation tools. The corresponding frameworks are flexible, scalable and enable an easy configuration, to foster the analysis of multiple scenarios and access selection strategies. As opposed to other similar platforms, the two simulation tools that are described within this document allow the deployment of highly configurable network scenarios, mimicking the large heterogeneity of the forthcoming wireless networks. Last, the PhD tackles the evaluation of a number of access selection strategies, exploiting the two aforementioned simulation platforms. Each of them would address particular objectives, aiming at offering the end-user with the best access alternative, considering multi-access, multi-interface, multi-service and multi-operator network scenarios.

Sumario: Proceso; Resumen ejecutivo; Decisión empresaria; Equipos de producción; Plan de mantenimiento; Justificación económica; Costos; Índices; Sistema de registros; Recursos humanos; Conclusiones.

Los metales pesados se encuentran dentro de los principales contaminantes ambientales debido a su toxicidad y su no biodegradabilidad. La adsorción con carbón activado es el método más empleado para la eliminación de metales pesados de aguas residuales, sin embargo tiene limitaciones importantes, ya que se emplea un material muy caro y consume gran cantidad de energía en su activación y regeneración. Recientemente, la búsqueda de un tratamiento efectivo, simple y económico ha dirigido la investigación hacia la bioadsorción, utilizando materiales residuales de origen biológico para la eliminación de metales pesados. El presente trabajo de Tesis tiene como finalidad estudiar la capacidad que presentan las acículas secas de pino carrasco, un material residual abundante en la Región de Murcia, como bioadsorbente de cadmio, cinc y cromo, metales pesados comúnmente presentes en efluentes líquidos procedentes de industrias implantadas en la Región de Murcia. Las acículas secas de pino carrasco no son sólo abundantes y de bajo coste por ser residuales, sino que constituyen un material que es conveniente retirar del monte, al elevar el riesgo de incendio En primer lugar se ha analizado las propiedades de las acículas que pueden estar relacionadas con su aplicación como bioadsorbente de metales pesados. En este sentido se ha determinado su composición elemental y la presencia de diversos iones metálicos que pueden intervenir en el intercambio iónico con los metales objeto de este estudio. Se han determinando los principales grupos funcionales del material adsorbente mediante las técnicas de espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier y resonancia magnética nuclear. Se ha analizado el proceso de bioadsorción en discontinuo. Para ello, se ha determinado la influencia de diferentes parámetros en el proceso de bioadsorción de Cd2+, Zn2+ y Cr3+ sobre acículas de pino carrasco, con el fin de seleccionar los valores óptimos de los mismos (pH, concentración de bioadsorbente, tamaño de partícula, tiempo de contacto bioadsorbente/adsorbato, pretratamiento del bioadsorbente y presencia de iones mayoritarios). Se ha estudiado el comportamiento cinético y el equilibrio de adsorción tanto en sistemas monoadsorbato de Cd2+, Zn2+ y Cr3+, como en los correspondientes sistemas biadsorbato y triadsorbato. Los datos experimentales obtenidos se han descrito satisfactoriamente mediante modelos cinéticos y modelos de isoterma de adsorción y se ha comprobado que la capacidad máxima de adsorción de las acículas de pino se encuentra dentro del rango obtenido con otros materiales considerados como bioadsorbentes prometedores. Se ha evaluado la bioadsorción en continuo sobre residuos de acículas de pino carrasco, determinando la influencia de las principales variables de operación en lecho fijo (caudal, altura de lecho y pH de la disolución), así como aplicando varios modelos matemáticos para la descripción de las curvas de ruptura. Los resultados obtenidos permiten constatar que los residuos de acículas de pino carrasco pueden emplearse satisfactoriamente para la eliminación de metales en operaciones en continuo, mediante el empleo de lechos fijos. Con el fin de analizar en una primera aproximación su posible utilización industrial, se ha estudiado la aplicación de los residuos de acículas de pino carrasco en la descontaminación de dos efluentes industriales de empresas ubicadas en la Región de Murcia (Española del Zinc, S.A. y Cromados Luís, S.L.). De la interpretación de los resultados obtenidos se ha podido concluir que el sólido adsorbente es adecuado para tratar efluentes con bajo contenido en metales pesados y valores de pH no muy ácidos. Por último, se han valorado diversas alternativas para la gestión de los sólidos una vez agotados y se ha considerado la valorización de los residuos de acículas de pino carrasco agotados en una cementera como la opción más apropiada. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que los residuos de acículas de pino carrasco pueden ser utilizados como adsorbentes en la eliminación de metales pesados de efluentes contaminados. La tecnología propuesta representa una alternativa sostenible y de bajo coste frente a los tratamientos actuales más costosos y dependientes, en muchas ocasiones, de productos derivados del petróleo. / Heavy metals are considered to be one of the main environmental pollutants due to their toxicity and non-biodegradability. Adsorption on activated carbon is the most common method for heavy metals removal from wastewaters, although it has some important limitations as a very expensive material is used, in addition to the high power expense required during its activation and regeneration. Currently, seeking an effective, simple and cheap treatment has led the research towards bio-adsorption by using vegetal waste materials for the removal of heavy metals. The aim of this Doctoral Thesis is studying the capability of dry pine leaves (Pinus halepensis, Allepo Pine, in Spanish Pino Carrasco), an abundant waste material in Murcia, to act as a bio-adsorbent of Cadmium, Zinc and Chromium, heavy metals widely present in liquid effluents from industries in the Region of Murcia. Pinus halepensis dry leaves are not only an abundant and inexpensive material, but also dangerous when remaining in the forests during the hot Spanish summers as they increase the wildfire risk, that is why they should be removed. The first approach has been the analyses of the leaves properties likely to be related to their application as a heavy metals bio-adsorbent. Their elemental composition has been researched as well as the presence of some metal ions that might take part in the ionic exchange together with studied metal ions. Bio-adsorbent main functional groups have been determined by mean of Fourier Transformed Infrared Spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance. The batch bio-adsorption process has also been studied. The influence of several process parameters for bio-adsorption of Cd2+, Zn2+ and Cr3+ onto Pinus halepensis leaves has been examined in order to select their optimum values (pH, bio-adsorbent concentration, particle size, solution/bio-adsorbent contact time, bio-adsorbent pre-treatment and presence of other ions). Kinetic behaviour and adsorption equilibrium have been studied for mono-component systems Cd2+, Zn2+ y Cr3+, as well as for bi-component and tri-component systems. The experimental data obtained have been properly described by means of kinetic and isotherm models, and it has been proved that the maximum adsorption capacity of pine leaves is within the same range as other materials considered to be suitable bio-adsorbents. Continuous system bio-adsorption experiments have been carried out in order to evaluate the influence of the main operation variables in a continuous fixed bed (flow rate, column depth and solution pH). Furthermore, several mathematical models have been used to describe the breakthrough curve. The results obtained indicate that pine leaves wastes can be accurately used for continuous operations in the removal of heavy metals, by means of fixed bed systems. As a first approach to its possible industrial application, two sets of experiments have been carried out for the decontamination of actual wastewaters coming from two companies located in the Region of Murcia (Española del Zinc, S.A and Cromados Luís, S.L). According to the results obtained it can be pointed out that this bio-adsorbent solid is suitable for the treatment of effluents with a low concentration of heavy metals and not very acidic pH values. Finally, several options for the exhausted bio-adsorbent management have been evaluated in this research. Their valorisation as an auxiliary fuel in a cement production centre has been the most suitable one. As a conclusion, the results obtained show that Pinus halepensis leaves wastes can be used as adequate bio-adsorbent solids in the removal of heavy metals from polluted effluents. The technology proposed represents a sustainable and low cost alternative to current treatments, which are more expensive and, sometimes, dependent on petrol derived products.

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Expone la implementación de la calibración de un rugosímetro patrón utilizando los patrones de rugosidad del Laboratorio de Longitud y Ángulo de la Dirección de Metrología del Instituto Nacional de Calidad (INACAL). La cual dará trazabilidad a los patrones de rugosidad que son utilizados en la industria metalmecánica, textil, construcción, metalúrgica o laboratorios secundarios de ensayo y/o calibración. Además se analiza los cálculos del error e incertidumbre utilizando como referencia la Guía Incertidumbre de la Medición (GUM) para esta calibración. / Trabajo de suficiencia profesional

En enero de 2012 entró en vigor la Directiva 2009/40/CE, relativa a la inspección técnica de los vehículos a motor y sus remolques, cuyo Anexo II fue modificado por la Directiva 2010/48/UE. Dicha directiva establece que, para la medición de la eficacia de frenado de servicio de los vehículos de más de 3500 kg, se debe aplicar la norma ISO 21069-1 o un método equivalente. La consecuencia fundamental es el establecimiento de valores de eficacia de frenada para vehículos industriales cargados, lo que supone, en la práctica, variar los procedimientos de medición en todos los centros de inspección técnica de vehículos, con fuertes inversiones en maquinaria y obra civil, además de plantear un problema para los usuarios de cierto tipo de vehículos que no pueden presentarse a inspección cargados, como es el caso de los autobuses y los vehículos que transportan mercancías peligrosas. En el presente artículo, se analizan los procedimientos descritos en la citada norma con el propósito de encontrar el más adecuado para su implantación en las estaciones de ITV, útil para todos los tipos de vehículos, minimizando las inversiones a realizar, y cumpliendo con el requisito indicado en la Directiva que sostiene que la inspección técnica “debe ser relativamente simple, rápida y barata”. / En enero de 2012 entró en vigor la Directiva 2009/40/CE, relativa a la inspección técnica de los vehículos a motor y sus remolques, cuyo Anexo II fue modificado por la Directiva 2010/48/UE. Dicha directiva establece que, para la medición de la eficacia de frenado de servicio de los vehículos de más de 3500 kg, se debe aplicar la norma ISO 21069-1 o un método equivalente. La consecuencia fundamental es el establecimiento de valores de eficacia de frenada para vehículos industriales cargados, lo que supone, en la práctica, variar los procedimientos de medición en todos los centros de inspección técnica de vehículos, con fuertes inversiones en maquinaria y obra civil, además de plantear un problema para los usuarios de cierto tipo de vehículos que no pueden presentarse a inspección cargados, como es el caso de los autobuses y los vehículos que transportan mercancías peligrosas. En el presente artículo, se analizan los procedimientos descritos en la citada norma con el propósito de encontrar el más adecuado para su implantación en las estaciones de ITV, útil para todos los tipos de vehículos, minimizando las inversiones a realizar, y cumpliendo con el requisito indicado en la Directiva que sostiene que la inspección técnica “debe ser relativamente simple, rápida y barata”.

El suelo puede verse sensiblemente afectado por una gran cantidad de actividades, entre las que se encuentra el trasiego y almacenamiento de hidrocarburos derivados del petróleo, como pueden ser la gasolina, el diésel o los aceites pesados. La evaluación de estos productos se puede realizar empleando un parámetro global de los hidrocarburos semivolátiles denominado hidrocarburos totales del petróleo (TPH); o mediante el estudio de sustancias individuales características, como las fracciones de TPH, los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) o hidrocarburos aromáticos ligeros (BTEX). La presente Tesis Doctoral propone una metodología para la caracterización y la evaluación de riesgos a la salud humana y el medioambiente cuando un determinado emplazamiento se ve expuesto a la contaminación por hidrocarburos del petróleo, empleando diversas herramientas matemáticas para el cálculo de riesgos. / Soil may be affected by a huge amount of activities, including the storage and supply of petroleum hydrocarbons such as gasoline, diesel or heavy oils. The assessment of these products may be performed through the global parameter total petroleum hydrocarbons (TPH); or by means characteristic individual substances, like TPH fractions, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) or light aromatic hydrocarbons (BTEX). The current doctoral Thesis proposes a methodology for the human risk characterization and assessment when a site is affected by petroleum hydrocarbons, applying several mathematical tools to determine risks.