Ingeniero Civil / La instrumentación y el monitoreo son aspectos claves para la seguridad y el control de grandes obras subterráneas, en particular si se trata de túneles urbanos de poca profundidad, ya que estos pueden afectar a los entornos en la superficie. Actualmente se están construyendo nuevas del Metro de Santiago, proyecto que involucra la excavación de 37 km de túneles y 28 estaciones. En estos proyectos se realizan grandes excavaciones, algunas en zonas densamente pobladas. Durante la construcción de éstas obras subterráneas, se implementó un plan de monitoreo geotécnico y estructural basado en mediciones geodésicas, cuyo objetivo fue controlar los movimientos de las obras en ejecución, verificar hipótesis de diseño y proveer seguridad. El presente documento tiene por objeto estudiar y analizar en detalle los resultados obtenidos por el monitoreo geodésico de desplazamientos, tanto a nivel de superficie como en profundidad, para así evaluar el comportamiento del terreno frente a este tipo de excavaciones y el desempeño de los métodos de medición empleados. Los datos medidos provienen de dos túneles estación y del túnel interestación entre ambos, todos construidos en suelos granulares gruesos y emplazados bajo la Avenida Carlos Valdovinos, en la comuna de Pedro Aguirre Cerda. De este trabajo se obtienen lecciones respecto al diseño, implementación y ejecución de un proyecto de instrumentación y monitoreo. Finalmente, se realizan recomendaciones y se proponen metodologías complementarias, con el fin de introducir mejoras en proyectos futuros.

Objetivo. Comparar las frecuencias de complicaciones mayores y menores del uso de suturas mecánicas y manuales en pacientes con anastomosis gastroyeyunales o colocolónicas, además de determinar el tiempo operatorio y de recuperación post operatorio en el HNDM, periodo 2012-2015. Material y método. Se llevó a cabo un estudio comparativo, observacional, transversal, retrospectivo. La población de estudio estuvo constituida por 68 pacientes, en la que se establecieron dos grupos: sutura manual (48 pacientes) y sutura mecánica (20 pacientes). Resultados. El uso de sutura manual relacionó a mayor frecuencia de complicaciones mayores (OR=4,50; IC95% 0,93 – 21,83; p=0,047), e individualmente con dehiscencia (p=0,019) y hemorragia (p=0,022) en el caso de anastomosis colocolónicas. La edad, el sexo, complicaciones menores, tiempo operatorio y de recuperación post operatorio no demostraron significancia estadística. Conclusiones. El uso de suturas manuales está relacionado estadística mente con mayor frecuencia de complicaciones mayores aunque individualmente sólo se reitera con dehiscencia y hemorragia (anastomosis colocolónicas).

El Proyecto: "Construcción del Centro de Rehabilitación para Minusválidos", ocupa un Área, entre las calles Campo Verde, La Av. La Molina, del Distrito de la Urbanización Campo Verde, Distrito de La Molina departamento de Lima. La solución propuesta ante el requerimiento estructural, se basa en los criterios de seguridad y economía. Tratándose de una Institución de Salud, cuya estabilidad debe asegurarse con el más alto grado de seguridad, pues debe ser la construcción más duradera ante un eventual desastre, el diseño estructural debe adecuarse a este requerimiento. El terreno sobre el cual se ubicarán las edificaciones proyectadas, tiene un suelo relativamente estable conformado por arena y grava mal graduada con limos de mediana compacidad, suave al excavar, definida como arena con grava con limos, con finos no plásticos, con suelo de fundación cuya potencia va en aumento conforme se profundice. Esto conlleva a tener cimentaciones corridas y zapatas conectadas con vigas de cimentación en ambos sentidos. De acuerdo a los análisis de mecánica de suelos no se ha detectado que haya problemas de agresividad del suelo al concreto o al acero.

Uno de los métodos más conocidos en el cálculo de asentamientos sobre suelos granulares es el método de Schmertmann. Este propone la obtención del valor del asentamiento a partir del uso del gráfico del factor de influencia de la deformación unitaria, el cual describe la variación de la deformación unitaria debido a la carga aplicada sobre la zapata a lo largo de la profundidad. Este gráfico tiene una configuración para el caso de zapatas cuadradas y otro para el caso de zapatas corridas, y plantea una interpolación lineal de los valores pico del gráfico y de la profundidad de influencia para obtener el asentamiento en una zapata. El principal objetivo de esta tesis ha sido determinar la validez de la interpolación lineal que Schmertmann plantea en su método de cálculo de asentamiento sobre suelos granulares para zapatas rectangulares, ya que este procedimiento es impreciso. Para tal fin, se llevó a cabo una serie de cálculos de asentamiento de manera manual con el método de Schmertmann y con las modificaciones planteadas por diversos autores. Estos valores se han comparado con los obtenidos a través de métodos computacionales por el software Plaxis 3D Foundation y haciendo uso del modelo constitutivo Hardening Soil. Se analizaron en total 17 casos de zapatas rectangulares de ancho constante de 2.4 m apoyadas sobre un estrato uniforme de arena limosa de parámetros calibrados a través del software y el modelo constitutivo anteriormente mencionados, sometidas a una carga constante de 200 kN/m2. Adicionalmente, se evaluó la variación de la deformación unitaria a partir de la construcción de las gráficas del factor de influencia planteado por Schmertmann. Los valores de asentamiento obtenidos a través del método computacional describen una variación no lineal, diferente a la planteada por Schmertmann. No obstante, los valores de asentamiento obtenidos por el método de Schmertmann difieren poco de los obtenidos por medio del método computacional, por lo que se puede inferir que la interpolación lineal del método de Schmertmann resta precisión al mismo. Se espera que futuras investigaciones puedan confirmar los resultados obtenidos en esta tesis a fin de establecer una metodología más precisa para el procedimiento de interpolación. PALABRAS CLAVE: Asentamiento, zapata rectangular, interpolación lineal, Plaxis 3D Foundation, Hardening Soil Model. / Tesis

La Compañía minera propietaria de la Mina Raúl (CMC), desea evaluar la calidad del macizo rocoso para la profundización de la mina en el sector de la Veta Falla-Norte. La mina se ubica en el paraje denominado Loma de Vinchos, anexo de Bujama Alta, dentro de la jurisdicción del distrito de Mala, provincia de Cañete, departamento de Lima. Con este fin se realizó el estudio geomecánico consistente en la evaluación del estado actual de la mina, la ejecución de investigaciones geomecánicas básicas y la evaluación de las características geomecánicas, así como de las aberturas y dimensionamiento de pilares, de manera de asegurar condiciones adecuadas de estabilidad de las cajas en las excavaciones asociadas al minado de la profundización en el sector de la Veta Falla-Norte. Para el presente estudio se inspeccionaron los By Pass, las ventanas de acceso a los tajeos, ubicados en la caja piso, en los distintos niveles de la Veta Falla-Norte (Nv -175, Nv-215, Nv-255 y Nv-300). En vista que el acceso a la caja techo es limitado, sólo se logró acceder a los cruceros XC_5225_N y XC_5116_N, donde se hicieron mapeos geomecánicos por el método de línea de detalle. Desde el punto de vista geomecánico, se observó un aspecto resaltante que es el de la presencia de una gran cantidad de tajeos vacíos dejados por el método de explotación, “shrinkage”, en diferentes zonas de la mina, lo que estaba creando inestabilidad en las excavaciones existentes. El objetivo del estudio consistió en evaluar las condiciones geotécnicas actuales de la mina en los niveles Nv. -175, Nv. -215, Nv. -255 y Nv. -300 en el sector de la Veta Falla-Norte y estimar las condiciones geotécnicas de la mina si se profundizara 200 metros del nivel actual de explotación (Nv. -300) en el mismo sector. Los alcances del estudio contemplaron la ejecución de los siguientes trabajos: - Revisión de toda la información geológica-geotécnica disponible: estudios geológicos, estudios geomecánicos, estudios hidrogeológicos, planos topográficos, planos geológicos, planos geomecánicos, etc. - Evaluación de las características y condiciones geológicas y geomecánicas actuales de las labores subterráneas indicadas por CMC en los niveles Nv. -175, Nv. -215, Nv. -255 y Nv. -300 en el sector de la Veta Falla-Norte. - Trabajo de campo para el mapeo geológico-geomecánico en detalle de las unidades litológicas y geoestructurales a nivel local, ensayos de campo para determinar la resistencia y toma de muestras para los ensayos de laboratorio. - Logueo geomecánico de los testigos de perforaciones ejecutados en el sector de la Veta Falla-Norte. - Inspección geológica y geomecánica preliminar a los niveles superiores para tomar información necesaria para el modelo geomecánico. - Supervisión de los ensayos de laboratorio. - Caracterización del macizo rocoso sobre la base de la información litológica obtenida por las perforaciones y/o estudios realizados previamente por CMC. - Zonificación estructural del macizo rocoso y determinación de los parámetros geomecánicos para el análisis correspondiente. - Evaluación de las condiciones geomecánicas de la mina si se profundizara 200 metros del nivel actual de explotación (Nv. -300) en el mismo sector. Con toda la información geomecánica levantada en campo se pudo recomendar las dimensiones óptimas de los tajeos para una dilución ELOS de 0.5-1m, así como las dimensiones de los pilares puente y los pilares costilla, tanto como la zona actual de explotación como la de la futura profundización. / Tesis

El presente trabajo de tesis está enfocado en desarrollar un algoritmo para el diseño de árboles de transmisión de cajas reductoras mecánicas de engranajes cilíndricos con distribución uniforme. Asimismo, este algoritmo fue implementado a través de Microsoft Visual Studio Ultimate 2012, el programa que surge a partir de la implementación recibe el nombre de PRODIAT (Programa para el Diseño de Árboles de Transmisión). La implementación del algoritmo se realizó con el fin de proporcionarle una mayor facilidad de uso. El algoritmo se basa en cuatro etapas fundamentales: propiedades mecánicas del material y velocidad de giro, configuración de cargas, análisis de resistencia estática y análisis de resistencia a la fatiga. La primera etapa consiste en reconocer las propiedades mecánicas del material que el usuario ha seleccionado. La segunda etapa se encarga de calcular las reacciones en los apoyos a partir del reconocimiento del tipo de árbol que se diseñara (árbol de entrada, intermedio o salida), la cantidad y tipo de transmisiones que agregue el usuario. La tercera etapa se encarga de mostrar los diagramas de fuerzas internas y dimensionar el diámetro que debe tener una determinada sección de análisis seleccionada por el usuario; este cálculo se realiza según la teoría de falla de Von Misses. Se debe mencionar que no se ha considerado el peso de los componentes de transmisión ni del propio árbol, esto debido a que las cajas reductoras que se contemplan trabajan en el rango de media y alta potencia. Se utilizó el método analítico para obtener las expresiones que representan las fuerzas internas en todas las configuraciones de cargas (número de cargas y tipo de cargas. Finalmente, la cuarta etapa realiza el cálculo del factor de seguridad a la fatiga (según la expresión de la recta de Goodman modificada) para la sección seleccionada por el usuario, para lo cual el algoritmo debe de leer previamente los datos correspondientes a los factores que afectan la resistencia a la fatiga (factor de superficie, tamaño, temperatura, carga, confiabilidad y concentradores). Finalmente, para validar los resultados obtenidos mediante el uso de PRODIAT se utilizaron diversos ejemplos de diseño de árboles extraídos de textos de Diseño en Ingeniería Mecánica. Con el empleo de PRODIAT, se ha conseguido disminuir aproximadamente en un 75% el tiempo empleado para el análisis estático y de resistencia a la fatiga hecho en el diseño de árboles. / Tesis

La presente tesis comprende el diseño de un sistema de elevación para personas en condición de discapacidad, a instalarse en el laboratorio de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este sistema de elevación fue diseñado para trasladar dos usuarios con un peso en conjunto aproximado de 300 kg desde el nivel del suelo hacia un simulador de marcha ubicado a 70 cm de altura respecto del nivel del suelo. El sistema de elevación propuesto es un elevador del tipo tijeral que ocupa un espacio de 1.30 metros de largo por 0.8 metros de ancho y está ubicado contiguo a la pared lateral izquierda del laboratorio. El sistema funciona mediante un sistema hidráulico – eléctrico en donde un motor de 1 HP provee la energía necesaria para accionar los cilindros hidráulicos que impulsan la plataforma de elevación. En la primera parte de la presente tesis se da una descripción de las tecnologías actuales existentes para sistemas de elevación, donde se menciona su composición y funcionamiento. Luego se revisa y aplica la metodología para el diseño según VDI2225, la cual es una norma alemana para el diseño de máquinas utilizada en los cursos de Ingeniería Mecánica para determinar qué tipo de tecnología de elevación es la más apropiada para solucionar el problema propuesto. Finalmente se muestra el diseño del sistema de elevación propiamente dicho y la selección de equipos que lo comprenden. Asimismo se muestran los planos de todas las piezas y equipos del sistema. Además, se realizó un estimado del costo total de la inversión, el cual es de S/.16,862. / Tesis

En la actualidad, el Perú presenta una gran demanda en la utilización de estructuras metálicas que trabajan con equipos mecánicos tales como zarandas, chancadoras, fajas transportadoras, entre otros. El campo de aplicación abarca todo tipo de industrias, donde la que más resalta es la minería, ya que el Perú es considerado un país minero (actividad principal). Es por ello, la importancia de conocer el comportamiento dinámico de dichas estructuras tiene un valor agregado muy importante. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo implementar un módulo de laboratorio en base a una estructura metálica, la cual trabaje con equipos mecánicos. Para así poder mostrar la influencia y mejorar la comprensión sobre la influencia de los parámetros de inercia, rigidez y fuerza excitatriz. La primera parte abarcó todos los conceptos necesarios para poder abordar los problemas de vibraciones mecánicas en las estructuras metálicas. Se explicó con mayor detalle los conceptos de los parámetros que influyen y estén relacionados con el comportamiento dinámico y la estabilidad. También se indicaron las herramientas necesarias para determinar las frecuencias naturales en n GDL mediante el análisis modal. En cuanto a la parte del diseño, se contemplaron las recomendaciones mencionadas por la norma VDI 2225; desde el estudio del arte, hasta obtener el concepto de solución óptimo, para luego realizar los planos de fabricación. La siguiente parte abarcó la experimentación que se realizó en el Laboratorio de Física de la PUCP, con ello se obtuvo datos experimentales (análisis modal) para luego contrastarlos con los elementos finitos. Luego, se comprobó que hay una variación menor al 10 % en el primer modo de los datos conceptuales con los experimentales. También, se mostró la influencia del tipo de uniones y cómo estos afectaron a las condiciones de borde. Además, se logró mostrar la diferencia de los modos y frecuencias naturales al cambiar cambió la configuración del sistema. Por último, se logró cumplir con los objetivos planteados al mostrar la influencia de los parámetros de inercia, rigidez y fuerza excitatriz. Como también se resaltó, la importancia de las condiciones de borde para tener una mejor representación del modelo actual, en este caso se resaltó la influencia del tipo de uniones. / Tesis

A combined experimental/analytical approach for an efficient evaluation of stiffness and characteristic curves of fiber reinforced plastic volute springs is presented in this work. Before performing the analysis mentioned in previous lines, in the early chapters, it can find the most common types of fibers, resins (matrices) and manufacturing processes used to produce composite laminates been briefly described. It also describes the analytical approaches that currently exist to determine the elastic constants of composites such as the longitudinal and transversal modulus, Poisson’s ratios and shear moduli; it also describes the improved and semi-empirical formulas to calculate the effective shear moduli and the transversal modulus. At the end of the chapter, some manufacturing methods of fiber reinforced plastic springs are described. Since fiber reinforced plastic volute springs are novel products, the fourth chapter presents and describes basic considerations that it must be taken into account when selecting material (fibers, resins, and additives) to manufacture these springs. At the end of the chapter, a method to produce volute springs is presented. The fifth chapter presents the elastic constant calculations for laminates used to manufacture volute springs. An experimental/analytical method has also been performed to determine in-plane and out-of-plane shear moduli since these material constants are of greater importance in the rate spring calculation hence any crosssection of these springs shows the major load being torsional. On the one hand the analytical method to calculate these shear moduli is based on Sumsion’s guidelines that use the theory developed by Lekhnitskii for anisotropic materials; on the other hand, it has been done torsion test of rectangular bars, which were manufactured using vacuum infusion method, to obtain shear moduli experimentally. Finally, calculated values of shear moduli are used to determine stiffness and characteristic curves of volute springs in an analytical and experimental method. It is proposed to use the in-plane shear modulus in the classical calculation method for steel volute springs and to compare results obtained with compression test results carried out on fiber reinforced plastic volute springs. Consistent results are achieved by performing this combined analytical and experimental method concluding that the best behavior of fiber reinforced plastic volute springs is when fibers have an orientation of +/ 45° concerning the main axis of the laminate. / Tesis

La presente tesis desarrolla la evaluación geomecánica de una mina subterránea, la cual incluye el dimensionamiento de los tajeos, secuencia de minado, optimización del relleno y recuperación del pilar puente. La evaluación realizada tiene la finalidad de asegurar la estabilidad y controlar la dilución, brindar la alternativa óptima de minado que asegure la máxima recuperación de los tajeos y pilares. Para llevar a cabo dicha evaluación, ha sido necesario ejecutar una serie de investigaciones geotécnicas correspondiente al reconocimiento geológico y estructural, mapeo geomecánico, logueo geomecánico y ensayos de laboratorio, que permitieron caracterizar el macizo rocoso y establecer un modelo geomecánico; asimismo, se evaluaron y determinaron las condiciones de esfuerzos in-situ. Como parte de la evaluación se realizaron una serie de retroanálisis de los tajeos explotados y del tipo de relleno empleado para identificar las variables y parámetros geomecánicos que permitan determinar la sobre-excavación de tajeos respecto a lo planeado, tanto en las paredes laterales (ELOS), como en el techo de los tajeos (altura de falla), identificando los parámetros más críticos que puedan generar inestabilidad. Se realizó el dimensionamiento óptimo de tajeos y el diseño de sostenimiento con cable bolting. Para ello, se recurrió a los métodos empíricos, tales como la gráfica de estabilidad modificada, que analiza la estabilidad del tajeo por medio del equivalente lineal de sobrerotura de las paredes laterales de paredes (ELOS). Asimismo, se realizó el diseño de cable bolting mediante el análisis cinemático y método de la cuña máxima para el techo o corona de los tajeos, y el análisis empírico para la caja techo de los tajeos. Asimismo, se diseñó una secuencia de minado del tipo secuencial, ascendente, piramidal y en retirada, la cual permite asegurar la estabilidad global y mejorar la redistribución de esfuerzos. En cuanto al modelamiento numérico, se consideraron las nuevas dimensiones obtenidas a partir de la optimización de los tajeos y la secuencia de minado propuesta; así como, la evaluación de la recuperación del pilar puente. Para desarrollar el modelamiento numérico, se utilizó el software especializado Map3D, el cual utiliza método de elementos de borde y permite analizar esfuerzos, deformaciones y factores de seguridad en excavaciones mineras. Además, se plantea un diseño conceptual para la recuperación del pilar puente, dicha evaluación incluyó el modelamiento numérico y secuencia de extracción de los bloques del nivel inferior a dicho pilar. Una parte importante del proceso de estabilización es el relleno, el cual permite la recuperación de los tajes secundarios, por tal motivo se realizó el análisis del relleno en pasta, su comportamiento a través del tiempo y requerimiento de resistencia del mismo. Para ello, se plantean una serie de recomendaciones y planes de ensayos de resistencia para determinar la dosificación óptima que cumpla con los requerimientos necesarios establecidos por la presente tesis. / Tesis