Tesis doctoral ; fecha de lectura : 2006 ; Universidad de Burgos, Departamento de Ingeniería Civil. / Recurso electrónico gratuito. Bibliografía.

Ingeniero Civil / En el rubro de la construcción, se han usado armaduras de acero por muchos años. Para el traspaso de esfuerzos, la opción más conocida es el empalme mediante traslapo. El estudio y desarrollo de los conectores, pretende ser un nuevo método para el traspaso de esfuerzos. Existen distintos tipos de conectores mecánicos, con rosca, epoxico, mortero y otros. En este trabajo se ahondará en un tipo de conector. El presente trabajo de título tiene como objetivo principal la realización de una certificación de los conectores NMB Splice Sleeve, que han sido desarrollados junto a un mortero cementicio para conectar las barras de acero y poder realizar el traspaso de esfuerzo sin la necesidad de un traslapo. Además, como segundo objetivo el poder lograr una guía de instalación directa, tanto para conectores que sirven en elementos de hormigón prefabricado como para hormigón en sitio. Para poder completar los objetivos, se efectuó una revisión bibliográfica. En primer lugar, de las normas que muestran los requerimientos de desempeño de los conectores mecánicos. Tanto los códigos internacionales, como las normas chilenas. Segundo, una revisión de los archivos proporcionados por NMB Splice Sleeve, como son los ensayos realizados a los conectores y el mortero usado. Además, de distintas aprobaciones y manuales. Este trabajo permite concluir que los conectores mecánicos NMB y todos los que cumplan con los estándares impuestos, son aptos el uso en Chile. Por otro lado, cumplen con la denominación Tipo 2, es decir, se pueden usar en lugares de alta sismicidad. Además, son una ventajosa opción del punto de vista de la reducción del tiempo en la obra, de algunos materiales, como son los moldajes y el tiempo de espera para el fragüe. Incluido ello, son una muy buena elección para elementos esbeltos, donde el uso de gran cantidad de armadura no permita un adecuado vaciamiento del hormigón y posterior vibrado.

Ingeniero Civil / Los muros cortos, vigas altas, ménsulas y uniones viga columnas son sistemas estructurales cuyo modo de falla es comúnmente determinado por su capacidad al corte. Por este motivo es relevante contar con una herramienta simple que permita determinar la capacidad máxima del elemento estructural al corte. Para estimar la capacidad al corte se implementa una formulación simple basada en el modelo de ángulo fijo de Ulloa (2013). El ángulo puntal a compresión se mantiene fijo para todo nivel de desangulación del elemento estructural. Además, éste se modela como un elemento tipo panel, en el que los esfuerzos se consideran constantes a lo largo de los ejes principales. Como simplificación, asume que la dirección principal de tensiones es igual a la dirección principal de deformaciones. En cuanto a leyes constitutivas, el hormigón se modela mediante un comportamiento biaxial, en el que existe pérdida de rigidez y resistencia en el puntal a compresión debido a la deformación a tracción en la dirección ortogonal a este. El acero se representa mediante una ley uniaxial elasto-plástica perfecta. En el presente trabajo se incorpora la armadura transversal del elemento estructural en la capacidad nominal a tracción del hormigón. Además, se captan los puntos máximos asociados a cada componente estructural (capacidad nominal a tracción y compresión del hormigón armado y fluencias de armadura longitudinal y de borde). Luego, con el objetivo de cerrar el modelo, se aplican calibraciones lineales y logarítmicas a una de las deformaciones del elemento estructural con respecto a sus parámetros relevantes. Para analizar el comportamiento del modelo cerrado de ángulo fijo generado se recopila una base de datos constituida por 252 ensayos de muros cortos, 182 de vigas altas, 109 de ménsulas y 92 de uniones viga columna. Con la base de datos se abarca, para los 4 sistemas estructurales, un amplio rango de cada parámetro influyente en la capacidad al corte. La comparación entre el modelo cerrado de ángulo fijo y las capacidades experimentales entregan valores promedio y coeficiente de variación (COV) de la razón capacidad del modelo sobre experimental de 1.006 y 0.238, respectivamente. Al comparar modelos cerrado e iterativo, se obtienen promedio y COV de 1.032 y 0.135, respectivamente, concluyendo que el modelo cerrado logra mantener el desempeño del modelo de ángulo fijo. Además, el modelo cerrado presenta una baja dependencia a cada uno de sus parámetros importantes. Por último, al comparar con la bibliografía, el modelo cerrado de ángulo fijo presenta uno de los mejores comportamientos para cada sistema estructural, lo que lo valida como una útil herramienta para estimar la capacidad al corte de elementos estructural sin recurrir a un proceso iterativo.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil / Los marcos arriostrados excéntricamente de enlaces largos son un sistema que combina la rigidez del marco concéntrico y la capacidad de disipar energía del marco a momento. En este sistema los esfuerzos de las riostras son transferidas al resto de la estructura mediante esfuerzos de flexión en segmentos de la viga llamados enlaces que a su vez funcionan como mecanismo de liberación de energía o fusible estructural. Esta investigación se centra en el estudio de los parámetros de diseño sísmico como el factor de reducción de respuesta R, factor de sobrerresistencia Ω_o y ductilidad µ en sistemas estructurales de marcos EBF de enlaces largos exclusivamente, buscando obtener rangos para el valor de la sobrerresistencia, ductilidad y evaluar el factor de modificación de respuesta, agrupando en edificaciones de pequeña, mediana y gran altura. Los arquetipos considerados corresponden a 9 marcos 2D de acero ASTM A992 de diferentes alturas (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 y 16 pisos), compuestos por 5 vanos con altura de entrepiso de 4 metros y distancia entre columnas de 6 metros. Los arquetipos son diseñados considerando todas las combinaciones de suelo y zona sísmica que la NCh433 contempla (135 modelos), a modo de caracterizar en totalidad el suelo nacional. La verificación de resistencia de perfiles es según la AISC360 y el diseño por capacidad para marcos EBF es según lo indicado por la AISC341. Luego del diseño se seleccionan 17 modelos para ser sometidos a análisis pushover (no lineal estático) y análisis tiempo-historia (no lineal dinámico) mediante el uso de la plataforma SAP2000. Los resultados obtenidos indican que la sobrerresistencia se encuentra en un rango de 5≤Ω_o≤14 en edificaciones de pequeña altura, mientras que en edificaciones de mediana y gran altura se obtiene sobrerresistencias menos variantes en torno al 5,9 y 4,1, respectivamente. Las ductilidades se consideran todas adecuadas según lo establecido por FEMA (μ≥3,0) y se encuentran en un rango 2,7≤μ≤ 5,5. El análisis tiempo-historia indica que la razón de margen de colapso, CMR, decrece en cuanto crece la altura total de los modelos, lo que indica que para modelos más bajos el factor de modificación de respuesta entregado por la norma NCH433 resulta en un diseño más optimo que para estructuras más altas, donde el diseño se considera conservador, al asumir más ductilidad de la que realmente tienen. Se concluye que la norma NCh433 no favorece edificaciones dúctiles altas, pues actúa aumentando probabilidad de colapso.

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.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Este trabajo presenta curvas de fragilidad para túneles en suelos de categoría A, C y E, según la clasificación de la Norma Chilena NCh433 y DS61, utilizando el método de diseño dinámico, lo cual sienta una base para estudios de riesgo en el área de estructuras subterráneas. La ocurrencia reciente y futura de terremotos en Chile enfatizan la necesidad de contar con una estimación de la probabilidad de daño de estructuras de carácter crítico como túneles de metro. En este contexto, lo anterior se realiza utilizando modelos computacionales bidimensionales en base al software de elementos finitos PLAXIS 2D versión 2015. En lo que respecta a diseño sísmico, existen dos metodologías para su desarrollo. La primera considera el análisis cinemático, el cual impone una desangulación a la sección transversal del túnel debido al frente de ondas sísmicas que lo atraviesan, determinadas a través de métodos analíticos. La segunda considera la incorporación de métodos numéricos iterativos, imponiendo un registro de aceleraciones a la base del modelo utilizando un software como PLAXIS, especialmente diseñado para ello. Los análisis son realizados modelando las características geotécnicas de tres tipos de suelos A, C y E. Los registros sísmicos utilizados son aceleraciones medidas, en estaciones ubicadas sobre afloramiento rocoso, durante el terremoto del Maule 2010. Para el estudio se utilizan las componentes de los registros N-S y E-O De cada una de las metodologías estudiadas, se obtienen los esfuerzos, axiales y de momento, en el revestimiento del túnel, y para cada etapa del método constructivo. Luego de contrastar los resultados de ambos métodos, se realiza un análisis dinámico incremental, para poder estudiar su respuesta frente a excitaciones mayores. A partir de estos resultados se definen cuatro estados de daño: 1) Menor, 2) Moderado, 3) Alto, y 4) Colapso. Estos permiten categorizar el comportamiento del túnel y obtener parámetros para la elaboración de las curvas de fragilidad, para la distribución de probabilidad log-normal. Esta distribución permite representar de mejor manera las incertidumbres en los parámetros que caracterizan la capacidad y demanda estructural. Además de los costos de daños o pérdidas esperadas, es decir, todas las componentes del concepto riesgo. Los resultados de la comparación de ambos métodos presentan variaciones que van desde un 26% hasta 72% en el caso del esfuerzo axial y un 29% hasta 86% para el caso de los momentos. Para las curvas de fragilidad se confirma que la respuesta sísmica del túnel depende de las características del suelo. El suelo tipo A es, probabilísticamente, el más seguro frente al sismo, con menor daño. En cuanto al suelo tipo C, como es de esperar, la probabilidad de daño aumenta, en sus tres categorías de daño, a menor PGA. Por último, el revestimiento de túnel ubicado en el suelo tipo E es el que se ve más afectado con probabilidades de daño mayores a los otros dos suelos. Los resultados presentados en esta memoria son una referencia realizada para análisis dinámico, con un software específico, y en condiciones ideales de túnel circular, pudiendo presentar diferencias con configuraciones y condiciones de suelo diferentes. El estudio presentado no reemplaza un diseño ni trabajo de detalle de ingeniería.

Tesis para optar al grado de Doctor En Ciencias de la Ingeniería Mención Ingeniería Química Y Biotecnología / Proponemos la adaptación de la metodología operación evolutiva (EVOP), técnica de optimización continúa usada en procesos industriales, la cual permitió identificar sitios de mutación y tipo de aminoácidos en la estructura de proteínas. A partir de modelos estructurales se determinan los efectos de las mutaciones sobre parámetros estructurales como la entropía de vibración, área de acceso al solvente (ASA), volumen, y cambios de fluctuación de los carbonos α, se evaluó la interacción con el sustrato mediante la aproximación de docking molecular. Con estas herramientas se identificaron ocho mutaciones en la xilanasa antártica Xyl-L (GH 10) que condujeron a un desplazamiento de la temperatura óptima de 30ºC a 57ºC, con respecto a la enzima nativa, las mutaciones propuestas modificaron el equilibrio configuracional y conformacional de la estructura enzimática generando una redistribución de las cargas provocando a su vez un cambio en el pH de la actividad máxima desplazándolo de pH 7 a pH 6 con respecto a la enzima nativa, mostrando que la estabilidad térmica es el producto de la acumulación de diferentes factores estructurales, provocados por las mutaciones identificadas, las cuales serian difíciles de encontrar por los métodos tradicionales de mutagénesis al azar o evolución dirigida. / Comisión Nacional de Investigación Cientifica y Tecnologíca (CONICYT) y el CeBiB

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico / 12/11/2023

Ingeniero Civil / Este trabajo de título estudia de forma numérica el comportamiento de viga y columna de una conexión para marcos a momento en acero. El tipo de conexión utilizada para materializar dicha unión es la llamada \textit{Conexión Árbol} o en inglés \textit{Column-Tree}, que a pesar de no estar precalificada en la normativa vigente es de amplia utilización en el país, como por ejemplo en Metro de Santiago o el Aeropuerto Arturo Merino Benitez. La conexión \textit{Column-tree} consiste en un segmento de viga ( Stub Beam ) soldado en maestranza a la cara de la columna, a la cual se conecta el resto de la viga mediante placas de empalme en las alas y alma, las cuales pueden estar soldadas o apernadas, lo que genera ventajas constructivas respecto a otros tipos de conexión. El estudio numérico consiste en la aplicación de desplazamientos controlados, mediante un protocolo de carga a un sub-ensamblaje del marco a momento. Para ello se definió una estructura tipo, modelada en el software de diseño sísmico ETABS, obteniendo dimensiones de los perfiles viga y columna luego de la completa verificación según la norma de diseño sísmico NCh 433. Simultáneamente, se elaboró una guía de diseño para la conexión, cumpliendo con todas las especificaciones de las normas vigentes (AISC 2016) verificando los modos de falla pertinentes y utilizando una filosofía de diseño por capacidad mediante la cual se establece la formación de rótula plástica en la viga Stub Beam , con el objetivo de evitar fallas frágiles. Posteriormente se modela el sub-ensamblaje del marco a momento en el software de elementos finitos ANSYS, donde finalmente se realiza el estudio numérico. Finalizado el análisis se obtiene una curva histerética momento-rotación que tiene un cambio de pendiente al inicio del protocolo de carga, lo que refleja una disminución en la rigidez de la conexión pero no así de su resistencia, lo cual es producto de deformaciones plásticas tempranas en la zona de la viga que está en contacto con el borde de los extremos de empalmes de ala. Este efecto se debe a la restricción geométrica que imponen los empalmes al ser de un espesor y largo considerables. La conexión es analizada hasta 0.04 [rad] de rotación, donde se alcanzan las principales deformaciones plásticas en las alas de la viga \textit{Stub-Beam}. Los resultados permiten concluir que para la estructura diseñada se obtienen perfiles y empalmes de grandes dimensiones los que restringen en exceso a la viga, fenómeno que no se pudo prever en el cálculo, lo cual lleva a dejar propuesto el análisis del comportamiento de la conexión en diversas estructuras.

Ingeniero Civil en Computación / En los últimos años, varias editoriales, empresas y algunas instituciones educativas se han dedicado a recopilar información sobre el estado de la comunidad de investigadores en Ciencias de la Computación, y mantener esa información en repositorios propios. Estas iniciativas están enfocadas principalmente en el procesamiento de los artículos científicos y en la generación de perfiles públicos de investigadores, más que en apoyar la generación de contactos o instancias de colaboración entre los miembros de la comunidad, o bien dar soporte a las necesidades habituales de los investigadores o de las instituciones a las que ellos pertenecen. Si uno desea acceder a uno de estos servicios, y está disponible, entonces debe pagar por ello. Hoy en día este tipo de iniciativas son manejadas como un negocio, más que como un servicio a la comunidad. Con el objetivo de subsanar esta situación, en este trabajo de memoria se desarrolló una prueba de concepto que permitió determinar la factibilidad técnica, operativa y económica de implementar una iniciativa de carácter gratuita, que brinde un servicio a la comunidad utilizando datos de diversas fuentes de información científica. Particularmente se diseñó e im- plementó un sistema de recopilación automática de información de investigadores en ciencias de la computación y de sus publicaciones. Este sistema recupera, valida e integra informa- ción de distintas fuentes, y la almacena en un repositorio que es consultable a través de una aplicación Web. Si bien los servicios provistos por la aplicación no son suficientes para lograr el objetivo final deseado y solucionar completamente el problema, éstos permitirán validar el sistema como una solución factible y de interés a los usuarios, con potencial de evolución para satisfacer una mayor variedad de tipos de consulta. Los resultados de las pruebas realizadas con algunos investigadores del área muestran que el sistema es de su interés, corroborando la usabilidad y utilidad de la aplicación de consulta de datos. Además, los evaluadores destacaron el potencial que la información recopilada tiene a la hora de resolver consultas que surgen durante el desarrollo de sus actividades. Si bien existen preocupaciones relacionadas a la escalabilidad del sistema, se proponen posibles soluciones a explorar en una próxima iteración, por lo que se espera que el sistema implementado sea un primer paso hacia la elaboración de una herramienta que pueda ser utilizada efectivamente por la comunidad, con el fin de disminuir el tiempo y el trabajo manual necesario en el desarrollo de las actividades que se busca apoyar.