Ingeniera Civil / El comportamiento de los cables ha sido estudiado por décadas dado su amplio uso en diferentes estructuras y como parte de sistemas de alzamiento. A partir de los estudios realizados sobre el daño de éstos como consecuencia del desgaste natural que sufren por el uso se ha querido ahondar en este tema. El objetivo de la memoria es analizar los efectos de daños ocasionados superficialmente en cables de acero y aluminio de modo de determinar cómo afecta en la distribución de deformaciones y la relación del daño del cable con el diámetro de éste. La metodología empleada se basa en la confección e instrumentación con strain gauges, extensómetros y LVDT de cables de acero y aluminio de diferentes diámetros y la posterior evaluación de la deformación y capacidad de éstos, sometidos a ensayos de tracción. Los resultados obtenidos de esta investigación tienen que ver con el comportamiento de los cables ante los daños realizados, es así como se logró determinar el desempeño de los cables estudiados, como consecuencia su módulo de elasticidad. Además se determinó cualitativa y cuantitativamente un gradiente de deformaciones en donde los alambres más próximos a los daños poseen mayores deformaciones que los que se encuentran opuestos a éste; y una disminución de las deformaciones del cable de manera global en función del aumento de los daños realizados. Conjuntamente, se encontró una relación de no linealidad entre el porcentaje de pérdida de área y de la capacidad en función de los daños realizados a los cables, siendo ésta última menor a la esperada según el modelo biela. Con respecto a la instrumentación utilizada, el uso de strain gauges es acertado como instrumento para medir las deformaciones locales de los cables en cada hebra analizada ya que es bastante sensible, de tamaño suficientemente pequeño para ser colocado en alambres finos y de alta confiabilidad, pero que al mismo tiempo no logra medir las deformaciones hasta el momento de la rotura debido a que antes se despega por falta de adherencia o se corta. El extensómetro no se recomienda como instrumento para el caso de los cables en los cuales fue utilizado, por el mal agarre que éste posee dada la disposición helicoidal de los cables y por consecuencia del gradiente de deformaciones que presentaba. Con respecto al uso de LVDT, este es confiable al momento de determinar los valores de las cargas máximas y niveles de deformación globales, además de ser el único instrumento capaz de resistir las deformaciones propias del acomodamiento de los cables debido a los daños a lo largo de todo el ensayo. La evaluación de los daños en cables al momento de realizar criterios de descarte es relevante para analizar la posibilidad de reforzar o reemplazar una pieza, en este punto la investigación realizada establece una averiguación necesaria del comportamiento de los cables con respecto a la variación de las deformaciones y en la capacidad que sufren por causa del uso.

En esta investigación, se evalúa el comportamiento elasto- plástico y el desempeño sísmico de estructuras aporticadas aplicando el método Pushover. Esta evaluación se hace sobre diversos casos de edificios reforzados con acero de alta ductilidad (Grado 40), acero convencional (Grado 60) y acero de alta resistencia (Grado 75).Para lo anterior, se realiza la evaluación de la capacidad de deformación de los elementos estructurales a partir de las gráficas de momento-rotación de los elementos estructurales más críticos que causa el colapso de la estructura. También, se utilizó la gráfica de curva de capacidad obtenida a partir del método de coeficientes de desplazamiento para medir la capacidad de la estructura. Teniendo en cuenta los valores resultantes de ductilidad y rigidez de cada caso, se evalúa el desempeño de la estructura para diferentes niveles de diseño sísmico. Los resultados mostraron que reforzar una estructura con un acero de Grado 40 aumenta la capacidad de disipación de energía, y si se refuerza con acero de grado 75 aumenta la capacidad de resistencia en la estructura. Finalmente, se presenta el resultado comparativo de los diversos casos para demostrar la influencia del acero de refuerzo en el comportamiento plástico de las estructuras de concreto armado. / In this investigation, the elasto-plastic behavior and the seismic performance reinforced structures by applying the Pushover method. This evaluation is done on several cases: with high ductility steel (Grade 40), conventional steel (Grade 60) and high strength steel (Grade 75). For the previous, the evaluation of the deformability of the structural elements is made from the moment-rotation graphs that cause the structure to collapse. The capacity curve graph obtained from the displacement coefficient method was used to measure the capacity of the structure. In addition, the performance of the structure for different levels of seismic design are evaluated with the resulting values of ductility and rigidity of each case. The results showed that reinforcing a structure with a Grade 40 reinforcing steel increases the energy dissipation capacity, and if reinforced with a Grade 75 reinforcing steel increases the strength capacity in the structure. Finally, the comparative result of the various cases are presented to demonstrate the influence of reinforcing steel on the plastic behavior of reinforced concrete structures. / Trabajo de investigación

En el presente informe se busca dar a conocer acerca de los estudios e investigaciones en la actualidad que se tiene sobre los factores que influyen en la determinación del módulo de elasticidad del concreto simple, siendo este el objetivo principal. Actualmente en los diseños que se emplea la fórmula convencional de las normas de cada país sin tomar en cuenta los distintos factores que afectan los resultados, a fin de obtener valores cercanos a la realidad, dejando consecuencias tanto el sector científico, económico y estructural de las zonas geográficas. Se concluye de acuerdo a estos estudios que el país con más investigación respecto a este tema es Estados Unidos, en Sudamérica, países como Colombia y Venezuela; a nivel nacional, algunos departamentos como Puno, La Libertad y a nivel local existe solo una tesis acerca del tema.

La construcción de edificaciones destinadas a viviendas multifamiliares se ha incrementado en los últimos años en la ciudad de Lima. Para economizar tiempo, dinero y espacio en la obra, muchas de las empresas constructoras emplean los denominados Edificios de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL) El costo y el tiempo de ejecución se encuentran ligados con la seguridad; por ello, la necesidad de un proceso de ejecución lo más rápido posible hace que las losas de piso se desencofren aun cuando no tengan la resistencia suficiente para soportar las cargas de los pisos superiores. En consecuencia, el peso de una losa recién vaciada se deberá distribuir entre varias plantas parcialmente endurecidas conectadas a través de puntales. En la presente investigación se analiza cuales son las cargas actuantes durante el ciclo constructivo de tres obras. Con la determinación de las cargas y con la ayuda del programa de análisis estructural ETABS se determinaron los momentos actuantes en los elementos estructurales durante el ciclo constructivo; y con el cálculo de ellos se determinó la resistencia requerida para soportar las cargas actuantes. En base a las obras visitadas y analizadas y a la información relativa de las horas de desencofrado y reapuntalado, se fijó un factor de seguridad de 1.3 aproximadamente con el que estarían trabajando actualmente las obras en construcción. El factor de seguridad se ha calculado sobre la base de la resistencia requerida para soportar las cargas actuantes y la resistencia que tiene la estructura en ese momento, cabe resaltar que esta resistencia es referencial a las probetas curadas en obra. Con el factor de seguridad encontrado se puede decir que este tipo de estructuras durante el proceso constructivo, no deberían presentar daños estructurales utilizando un adecuado sistema de apuntalamiento y reapuntalamiento a las losas para una adecuada transmisión de cargas. / Tesis

La presente tesis tuvo como objetivo diseñar un equipo de volumen constante para caracterizar los parámetros físicos en la inyección de combustibles líquidos en medios inertes (sin combustión). Para lograr este objetivo, primero se realizó una revisión de un consolidado de artículos relacionados con el trabajo de tesis desarrollado. Además, se relacionaron los conceptos de termo-fluidos y resistencia de los materiales para construcción del equipo de volumen constante. Mediante la norma VDI 2221 se evaluaron distintos diseños preliminares con el objetivo de encontrar el diseño óptimo de este equipo. Luego, se definieron los parámetros para el diseño del equipo: presión interna de 10 MPa y volumen interno de 4L. Con estos parámetros se procedió a dimensionar el equipo de volumen constante usando el código ASME para recipientes a presión. Debido a que el código ASME no está enfocado directamente al diseño de este tipo de equipos, se validó dicho diseño mediante un análisis por el método de elementos finitos, con el cual se verificó que el equipo cumplía con las exigencias mecánicas. Luego, se procedió a realizar los planos de ingeniería y de detalle del equipo. Finalmente, se realizó un metrado de los materiales y posterior proceso de fabricación con la finalidad de realizar un análisis de costos de fabricación del equipo, en el cual se obtuvo un valor de S/. 59 437.70 nuevos soles. / Tesis

En la presente investigación se evalúa el efecto de la incorporación de nanopartículas de carbonitruro de titanio (TiCN) en la aleación AA5083 mediante la técnica de fricción batido (FSP) sobre las propiedades de resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión de los materiales compuestos resultantes. Se elaboraron probetas de 150 mm de largo x 13 mm de ancho x 2.8 mm de altura cada una, la cual se procesaron a diferentes porcentajes de nanopartículas de TiCN (0 %, 5 %, 10 % ,15 %). Se utilizó como parámetros óptimos de procesamiento de fricción batido: velocidad de rotación 1000 RPM y velocidad de avance 80 mm/min. La forma del pin para la presente investigación fue cilíndrica roscada de 2.5 mm de altura y 4 mm de diámetro. Luego se realizó una inspección visual y caracterización microestructural de los materiales compuestos AA5083-nanoTiCN resultantes, mediante microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido. Se determinó 2 tipos de fases intermetálicas características: Al (Mn, Mg/Si) y Al (Mn, Mg) o también llamado β (Al3Mg2). Así mismo se evaluó la distribución de la nanopartícula de TiCN en el material base AA5083 después de ser procesada mediante fricción batido y se observó aglomeración de la nanopartícula TiCN. Se determinó una disminución en el tamaño de grano producto del procesamiento por fricción batido pasando de 16.0983 ± 6.9724 μm en la zona del material base a 2.4871 ± 0.7664 μm en la zona del núcleo central. Por último se evaluaron las propiedades mecánicas de dureza, la resistencia al desgaste mediante la pérdida de peso y resistencia a la corrosión se evaluó en un medio de agua de mar artificial. Se reportó una mejora en los valores de dureza alcanzando un 30% de aumento en relación al material base (110 HV frente a 84 HV) este aumento de la dureza se le atribuye al refinamiento de grano. La resistencia al desgaste se mejoró en las probetas procesadas mediante fricción batido conforme se aumentó el porcentaje de nanopartícula de TiCN (2.0898 gramos de pérdida de peso en el material base frente a 1.1114 gramos de pérdida de peso en la probeta AA5083-nanoTiCN 15%) y la resistencia a la corrosión aumento en 26 % en relación al material base producto del del afinamiento de grano y la mayor distribución del compuesto intermetálico β (Al3Mg2) el cual promovería la repasivacion. / Tesis

En el presente trabajo se busca obtener el valor Re3, para 3 dosificaciones de concreto (210, 245 y 280 kg/cm2) por dosificación de fibra (20 y 25kg/m3) para cada tipo de fibra Wirand FF1 Y FF3. / Tesis

El control de calidad de las obras de hormigón se basa principalmente en los resultados de ensayos a compresión de probetas cúbicas representativas del hormigón colocado. En el caso de hormigones de alta resistencia es común recurrir a ensayos de compresión sobre probetas cilíndricas y utilizando la relación de conversión que establece la norma NCh170.Of1985, “Hormigón – Requisitos generales”, obtener los valores de resistencia referidos a probetas cúbicas normales. Considerando que los hormigones que se suministran actualmente a las obras han experimentado variaciones significativas con respecto a los que se producían en los años 80, resulta de interés actualizar los criterios y especialmente las relaciones que se requieren para un adecuado control de aceptación de los hormigones. Para lograr este objetivo se confeccionan 15 hormigones de prueba, dos coladas de 160 l para cada hormigón, con relaciones A/C desde 1,0 hasta 0,30, que permitieron moldear 18 probetas cúbicas y 21 probetas cilíndricas, para ensayar a las edades de 7 y 28 días. Adicionalmente, se estudia la influencia del tipo de refrentado (capping v/s rectificado) en los valores de resistencia a compresión cilíndrica obtenida. Como resultado de esta experiencia, se obtiene que el rango de resistencias de los hormigones estudiados van desde los 110 kg/cm2 hasta los 1150 kg/cm2 y dentro de este rango se establecen correlaciones existentes entre el ensayo de probetas cúbicas y cilíndricas a 7 y 28 días de edad. Del análisis de los resultados obtenidos se deduce una nueva relación para la conversión de resistencias a compresión de probeta cilíndrica a probeta cúbica y que los cilindros preparados con refrentado en sus caras dan resistencias mayores que los cilindros preparados con rectificado en sus caras.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Ingeniero Civil / Las formas de fondo son ondas sedimentarias con una cierta periodicidad espacial y geometría definida. Su presencia condiciona la resistencia hidráulica y el transporte de sedimentos, por lo que resulta importante ser capaces de conocer bajo qué condiciones se forman y cuantificar sus características. En el presente trabajo se exponen resultados de un estudio experimental, donde se estudian las características de las ondas sedimentarias que se generan debido al flujo en presión y régimen laminar, de un fluido pseudoplástico en una tubería de sección cuadrada. La característica pseudoplástica del fluido busca reproducir el comportamiento no Newtoniano que adquieren algunas mezclas de agua con sedimento fino. Además del caudal, la instalación experimental permite controlar la pendiente de la tubería. Para la caracterización de las formas de fondo, se utiliza un sistema óptico de medición no intrusivo basado en un algoritmo conocido como perfilometría por transformada de Fourier, el cual fue corregido dada la refracción del haz de luz al entrar en la tubería. El método es capaz de medir características geométricas de la onda y su celeridad, a partir de lo cual es posible estimar el gasto sólido de fondo. Los principales resultados obtenidos de la investigación son: (1) La caracterización geométrica y temporal de las formas de fondo. Se encontró que las formas de fondo disminuyen su longitud para contrapendiente y aumentan su longitud para los casos en pendiente a favor, respecto de la condición horizontal. Además, para el rango de adimensionales estudiado, se obtuvo un crecimiento sostenido de la amplitud de las formas de fondo con el aumento de un número de Reynolds modificado. (2) La curva ajustada por Mantz en el diagrama de Shields sigue siendo válida si se utiliza un número de Reynolds de la partícula modificado que considera la viscosidad efectiva del fluido pseudoplástico y que extrae el efecto de pared. (3) Del estudio del factor de fricción asociado al lecho se demuestra y cuantifica el efecto de la forma de fondo, la cual influye en las pérdidas de energía aún en regimen laminar. Es decir, a pesar de que en régimen laminar no existe rugosidad hidrodinámica asociada al lecho de partículas, el factor de fricción asociado al lecho aumenta en presencia de formas de fondo, efecto que además depende de la pendiente de la tubería. / Este trabajo ha sido financiado por FONDECYT a través del proyecto de investigación N° 1130910 y la beca de Magíster en Chile, CONICYT - PCHA/Magíster Nacional / 2014 - 22141496

Ingeniero Civil Mecánico / Este estudio se realizó en el Centro Avanzado de Manufactura [AMRC], Universidad de Sheffield con Boeing, Reino Unido, dentro de departamento Fábrica del Futuro (FoF), que busca generar estudios de avanzada en la manufactura de materiales de uso aeroespacial. El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia que presentan los parámetros de corte en torno sobre la vida a la fatiga en una muestra de Ti-6Al-4V, mediante la observación de la rugosidad superficial obtenida. Inicialmente se establece la base teórica que modela el fenómeno de fatiga y, paralelamente se estudian las variables de corte de mayor incidencia en la integridad superficial de una operación de torno. Se escogen las variables velocidad de corte, profundidad de corte, avance y estado de la herramienta como las variables manipuladas del experimento. Se trabajó con un diseño factorial fraccionado de ocho niveles con doble centro, lo cual se traduce en doce especificaciones centradas en 100 [m/s], 0,3 [mm] y 0,2 [mm/rev] respectivamente para cada variable. El tipo de estudio de fatiga escogido corresponde a un ensayo axial con R=0,1 y frecuencia de 10 [Hz], controlado en fuerza y probeta de sección transversal cuadrada. La manufactura necesaria para obtener mediante una operación de torno, las probetas de fatiga, se genera principalmente mediante el doble refrentado de un disco con el perfil de la norma ASTM: E606. Mediante electroerosión con hilo se cortan radialmente estas probetas, logrando que para las doce especificaciones del diseño experimental, se cuente con cuatro probetas por cada una. Las mediciones de rugosidad superficial mediante un método de contacto con rugosímetro Mitutoyo y un método óptico con el uso del microscopio confocal Alicona, se observa una clara influencia del avance como variable principal en este parámetro. La velocidad de corte pareciera incidir, pero con una menor influencia evidente. Estos dos métodos presentaron diferencias entre ellos, pero comparten datos dentro de cierto rango estadístico, dando cuenta de la variabilidad del parámetro medido, dependiendo del método escogido y la variabilidad intrínseca del parámetro. La vida a la fatiga aproximada inicial se establece en los 104 ciclos. Mediante criterios de fatiga Gerber y Sodeberg, se establece una carga máxima nominal de 40 [kN]. Se obtienen resultados de vida a la fatiga en torno a los 1,5∙〖10〗^4 ciclos. Seguidamente se aumenta la carga a 43 [kN], disminuyendo el número de ciclos. Con la unión de ambos resultados, se obtiene un gráfico SN que permite visualizar el comportamiento de fatiga de cada especificación. Al realizar una ampliación en rango de interés e interpolaciones a niveles de esfuerzo común, se diferencian las especificaciones de acuerdo a su avance y rugosidad, presentando una mayor influencia de la rugosidad en las zonas de bajo número de ciclo y una mayor heterogeneidad en mayores números de ciclos. Para mayores esfuerzos la rugosidad disminuye el número de ciclos esperado. Al disminuir la carga, aumenta el número de ciclos esperado y la influencia de la rugosidad tiende a atenuarse. / Este trabajo ha sido financiado parcialmente por la Universidad de Chile y por el Advanced Manufacturing Research Centre with Boeing, The University of Sheffield