Ingeniero Civil / Los nuevos desafíos arquitectónicos, han ocasionado que los muros de hormigón armado nacionales, posean largos importantes, con secciones transversales no siempre rectangulares, por lo tanto, los modelos basados en la Hipótesis de Bernoulli y el cálculo del ancho efectivo, podrían no ser válidos para el diseño y detallamiento de estas nuevas configuraciones. Para estudiar estos supuestos, el trabajo comienza validando un modelo tipo shell no lineal para muros de hormigón armado, desarrollado en el framework de elementos finitos SAFE-TB [21]. Usando ensayos experimentales encontrados en la literatura, se obtuvieron resultados satisfactorios para el comportamiento global y el perfil de deformaciones. Modelando muros de hormigón armado con secciones transversales T, canal y compuesta, se verifica que el modelo bajo Hipótesis de Bernoulli, sobrestima la capacidad para muros chatos, en cambio, estima de buena forma la capacidad para muros esbeltos. Adicionalmente, es posible calibrar un modelo analítico para el perfil de deformación del ala traccionada en muros con sección T. Por otra parte, al incluir el efecto del corte en la modelación, ocurre una amplificación de la compresión máxima y una reducción de la tracción máxima en el alma, observadas principalmente en muros chatos. Para evaluar estos efectos, se emplean modelos analíticos calibrados por Ahumada [4] para muros rectangulares. Además de la variación de las deformaciones entre los modelos, el modelo a flexión genera una posición del eje neutro similar al modelo con corte, en efecto, a partir de compresiones superiores al 0.3%, la línea neutra permanece invariable y entre valores de resistencia similares. Finalmente, se calculan los anchos efectivos con la tensión promedio del ala traccionada, encontrando que estos dependen principalmente del largo del ala y de la deriva de techo. Luego de la primera fluencia del ala, el ancho efectivo crece rápidamente, concluyendo que independiente de la geometría y de la esbeltez, el ancho efectivo del ala traccionada equivale a la totalidad de la sección.

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Ingeniera Civil / Este trabajo de título estudia de forma experimental el comportamiento de uniones viga-columna de marco rígido en acero a escala real, bajo condiciones de carga cíclica. El tipo de conexión utilizada para materializar dicha unión es la llamada DST (Double Split Tee), que corresponde a una conexión apernada parcialmente rígida. Ésta fue propuesta por FEMA en el año 2000 en el marco de la investigación llevada a cabo por el SAC Steel Project sobre conexiones de momento, después de las fallas frágiles que éstas experimentaron durante el terremoto de Northridge de 1994, EEUU. La conexión DST consiste en un par de perfiles T, o T-stubs, que conectan mediante pernos ambas alas de la viga con el ala de la columna. Su proceso de precalificación se llevó a cabo para T-stubs elaborados a partir de secciones laminadas, cuya disponibilidad es aún limitada en varios países, incluyendo Chile, y cuyo rango de relación de espesores entre alma y alas es acotado. Estas razones conllevaron a estudiar el uso de perfiles T soldados como una alternativa en la conexión DST, considerando que brindan una mayor libertad de dimensionamiento y un mayor aprovechamiento de material. Se ensayaron tres uniones viga-columna utilizando T-stubs soldados, cuyo diseño tuvo como énfasis lograr un comportamiento dúctil, estable, y que permitiera determinar su capacidad sísmica. Las fallas inducidas en estos especímenes fueron: (a) plastificación en la conexión y (b) formación de rótulas plásticas en la viga. Durante los ensayos, los especímenes se comportaron según lo pronosticado, presentando la respuesta dúctil esperada y sin daño en las soldaduras de los T-stubs, validando el uso de las recomendaciones de diseño actuales para este tipo de conexión cuando se utilizan perfiles T soldados. Los datos registrados indican que el efecto de apalancamiento experimentado por las alas de los T-stubs y el desarrollo de rótulas plásticas en las vigas son los mecanismos de falla que más contribuyen a la disipación de energía en la conexión. Finalmente, los tres especímenes cumplen con los requerimientos de resistencia para marcos rígidos especiales (SMF), debido a que fueron capaces de sostener una deformación angular entre piso de 0,04 radianes y de alcanzar una resistencia superior a un 80% del momento plástico de la viga para esa deformación. Esta investigación se realizó gracias al financiamiento otorgado por el proyecto FONDECYT N° 1140628.

Ingeniera Civil / El objetivo de este trabajo es diseñar una estructura de soporte de sifón de captación de agua mar, utilizando las disposiciones sísmicas de la norma NCh2369 y paralelamente con ASCE 7, obtener los costos de inversión de cada estructura y comparar los resultados obtenidos entre ambas. La estructura corresponde a un marco arriostrado excéntricamente por pilotes, para soportar la tubería. En la dirección transversal posee marcos excéntricos, y al final se ubican dos torres de succión de agua de mar. La metodología consiste en diseñar la estructura en SAP2000, con las solicitaciones definidas a partir de ambas normas, verificar para obtener los factores de utilización de cada elemento y determinar el costo de inversión que implicaría un proyecto de esta envergadura. Se utiliza un factor de reducción de la respuesta R igual a 3.5 y factor de amortiguamiento 3% para el diseño con NCh2369, obtenidos de la actualización de la norma NCh2369 en desarrollo. Para el diseño de ASCE 7-10 se utiliza factor de reducción de la respuesta R=4 y factor de amortiguamiento igual a 5%. El espectro de aceleraciones utilizado en el diseño se obtiene de un estudio de riesgo sísmico en Mejillones con SDS=1.35 g, SD1=0.5 g y TL=1.8 s. La estructura diseñada con norma ASCE 7-10 resulta de menor resistencia sísmica que el diseño con NCh2369Of2003, por ende se produce una situación de incumplimiento del diseño sísmico con los requisitos mínimos de la normativa legal exigida en el país. Respecto a la diferencia en cuanto a costo de inversión, la estructura diseñada con ASCE 7-10 resulta un 10% más económica que el diseño obtenido con NCh2369Of2003, debido a que esta última requiere mayor cantidad de acero.

Ingeniero Civil / Hoy en día es habitual el uso de barras o mallas de acero estructural para todo tipo de construcciones o reforzamientos en el área de la minería. El problema asociado a este tipo de barras o mallas, es que cuando estas estructuras son demolidas, reparadas o se incluyen en el proceso de explotación, finalizan en las máquinas chancadoras. Fracción del acero se extrae con imanes, pero el restante deteriora las chancadoras y estas máquinas conforman un activo primordial para el proceso minero. Para evitar el deterioro de las máquinas chancadoras, se plantea usar barras de fibra de vidrio reforzado en lugar de las barras de acero convencionales. El objetivo de este trabajo fue determinar la fuerza de adherencia de barras de anclaje compuestas por fibras sintéticas a usarse en el área de la minería. Dentro de la innovación que constituyen las barras de fibras en el mercado de la minería, es necesario estudiar y determinar cada una de sus propiedades de forma analítica y experimental. Para verificar la adherencia de las barras con el hormigón se ensayaron 14 barras de fibras a tracción. Para unir las barras al hormigón se utilizaron resinas epoxi. Las barras de 22 milímetros de diámetro tienen una resistencia última mayor a las 18 toneladas. Se utilizaron probetas de hormigón para emular la construcción dentro de la mina donde las barras se insertan en roca. Se obtuvo la fuerza y la deformación por adherencia. Con los datos obtenidos se calcularon los módulos de elasticidad de las barras ensayadas. Además se encontró una relación entre la profundidad de empotramiento y la resistencia última de las barras con valores de R del orden de 0,6 y 0,8. Finalmente y con estos valores se logró determinar que el largo de empotramiento usando las mínimas resistencias es de 98 centímetros tal que las barras de fibra no fallen por adherencia, sino que por fluencia de las mismas.

Este proyecto aborda un edificio diafragmado. Su análisis y diseño se aborda desde los criterios que señala la practica del diseño norteamericano. Las particularidades del diseño en acero en este tipo de estructuras deja en claro el dicho que un estructural de acero es, en esencia, un detallista y creativo. Este proyecto aborda algunos aspectos de este problema mediante la aplicación práctica de un modelo estructural, donde el material empleado sea el acero. El análisis se ejecutará según lo que señala el Código Uniforme de Edificios 1997(UBC97) y el diseño se hará tomando lo indicado por el AISC-LRFD y las provisiones sísmicas del mismo instituto del año 1999. En el análisis se buscará controlar las deformaciones y establecer la regularidad del sistema estructural. De igual forma, al estar trabajando con un sistema dual, se asegurará que los pórticos se lleven al menos el 25% de la fuerza sísmica. En el diseño se aplican las provisiones sísmicas para el sistema empleado contra cargas laterales. Además, se presenta el diseño de una conexión a momento que emplea el sistema “hueso de perro”.

Presenta la optimización de un diseño de anclajes post-tensados, aplicados a los muros anclados, ejecutados en el CENTRO COMERCIAL PLAZA SURCO. Para efectos de la investigación, se abordará un diseño presentado por un cliente externo y se propondrá la mejora y optimización del mismo. El cuerpo de la investigación cuenta con dos partes importantes, ambas apuntando al mismo objetivo mencionado. En la primera parte, con el apoyo de la empresa ALL TERRAIN D&D S.A.C. y sus colaboradores, se realizará pruebas de interacción suelo-bulbo o también conocidas como de “arrancamiento”, en el proyecto Centro Comercial Plaza Surco. Estas pruebas o ensayos nos permitirán conocer el valor más real de la “Capacidad de Adherencia Limite” en el suelo gravoso del proyecto. En la segunda parte, apoyándonos en normativa extranjera, softwares de diseño y el valor hallado de “Capacidad Adherencia Límite”, se procederá a plantear un diseño más óptimo con parámetros más reales, modificando las principales variables de diseño, las cuales serán descritas en el desarrollo del trabajo. Además, se realizarán recomendaciones de diseño en base a nuestra investigación teórica y práctica. Estas recomendaciones, en conjunto con las modificaciones realizadas, permitirán proponer un diseño más óptimo, seguro, con un menor costo y más cercano a la realidad. Finalmente, uniendo las dos partes de la tesis, se mostrará la optimización del diseño de los anclajes post-tensados en base a cuadros y gráficos comparativos, entre el diseño del cliente y el diseño final propuesto.

Ingeniero Civil / El presente trabajo tuvo por objetivo analizar el comportamiento de las columnas que soportan el viaducto de la línea 5 del Metro de Santiago, específicamente al sur de la estación Mirador, ubicada en la comuna de La Florida, Santiago; durante el terremoto del 27 de febrero del 2010. El análisis en el tiempo se realizó mediante un modelo de elementos finitos utilizando el software SAP 2000, usando como input los registros de aceleración del terremoto y obteniendo los esfuerzos en la base de las columnas. El objetivo de esto fue determinar la demanda sobre las cepas producidas por el evento sísmico. Se determinó la capacidad nominal a flexo-compresión utilizando los planos estructurales facilitados por Metro y la rutina Section Designer de SAP2000, obteniendo así los diagramas de interacción de las cepas los que se compararon con las solicitaciones determinadas en el análisis en el tiempo. Por otro lado, se determinó la resistencia nominal al corte para contraponerlos con las fuerzas obtenidas anteriormente. Además, se estudió el comportamiento de los aisladores instalados entre los viaductos y las cepas ante las solicitaciones sísmicas. Finalmente, se concluye que las cepas no incursionaron en el rango plástico durante el terremoto del 27 de febrero del 2010, evidenciando el buen comportamiento de la estructura.

Ingeniera Civil / Los marcos con riostras de pandeo restringido (BRBFs) están siendo recientemente introducidos en Chile, considerando sus ventajas por sobre los marcos concéntricos convencionales (CBFs), sin embargo, aún no han sido incluídos en las normas de diseño sísmico. En este estudio se diseñan bajo el código chileno tres edificos de oficinas, de 4, 9 y 15 pisos, con la misma planta tipo y estructurados con marcos BRBF, para luego evaluar su desempeño sísmico. Las estructuras se asumen localizadas en la costa central del país, donde la sismicidad está dominada por grandes sismos de subducción. Los diseños quedan controlados en todos los casos por el corte basal mínimo especificado en la norma, mientras que los diseños de 9 y 15 pisos quedan controlados también por el desplazamiento máximo entre pisos. Los edificios resultantes son modelados considerando las no linealidades más importantes del problema y luego son sometidos a dos tipos de análisis no lineales: estático (pushover) y análisis no lineal dinámico (tiempo-historia), para el cual se utilizan nueve registros de aceleración de terremotos chilenos, de los últimos diez años . El desempeño de los prototipos es evaluado en términos de corte basal, distorsión de pisos, importancia de los efectos de segundo orden y probabilidad de colapso. Finalmente se obtienen los factores de modificación de respuesta sísmica, que son calculados para concluir respecto a la importancia de la sobrerresistencia y ductilidad de los diseños resultantes. Los resultados de los pushover muestran una alta ductilidad en la respuesta de las estructuras pero con una sobrerresistencia limitada. Los resultados de los análisis tiempo historia muestran que con la norma chilena actual, las estructuras exhiben un comportamiento adecuado y poseen una reserva de capacidad significativa.

Tesis para optar al grado de Doctor en Estudios Latinoamericanos / La Pirámide del Sol y especialmente el Palacio del Sol ofrecen un acceso privilegiado al núcleo del universo de Teotihuacan. Dicho núcleo se arma como un conjunto de oposiciones con dimensiones míticas, cúlticas y políticas. Su componente crucial es el mito teotihuacano que descubrimos en los murales del Palacio del Sol. Sus analogías con el Popol Vuh indican que posiblemente fue el mito de creación de Teotihuacan. Se narra el descenso del Dios Mariposa Pájaro solar al inframundo y su renacimiento. Somos testigos de su triunfo frente a la Serpiente Rayo, manifestación zoomorfa del Dios de la Lluvia, seguido por su resurgimiento desde el inframundo. El Dios Mariposa Pájaro y el Dios de la Lluvia fueron probablemente las dos deidades de la Pirámide del Sol, templo principal de Teotihuacan; en consecuencia, estos dos cultos debieron ser los más importantes de Teotihuacan. Los dos dioses formaban una oposición: eran respectivamente los representantes por excelencia de la mitad superior luminosa y la inferior oscura y húmeda del cosmos teotihuacano. Se trataría de una dualidad asimétrica: en Teotihuacan ninguna deidad parece haber podido competir con el Dios de la Lluvia. Hemos sido afortunados de poder indagar acerca del culto a estas dos deidades a través de las imágenes de tres ritos transcendentales, los cuales reviven diferentes momentos del mito. Ahora bien, la estructura dual del cosmos y el mito descubierto parecen definir a su vez el carácter de la organización del Estado teotihuacano, puesto que su cúpula podría haber estado compuesta por los señores de las dos deidades rivales y protagonistas del mito, los Señores con Gran Tocado de Borlas del Dios de la Lluvia y los Señores con Tocado de Mariposa del Dios Mariposa Pájaro. De nuevo nos enfrentamos a la misma asimetría que ya observáramos en el caso de las dos deidades: los Señores con Gran Tocado de Borlas son los gobernantes de la ciudad, siendo representados muchas veces en el arte, mientras tanto, encontramos pocas huellas de los Señores con Tocado de Mariposa.