El presente tema de tesis busca, como principal objetivo, dar a conocer las principales diferencias entre las normativas vigentes de análisis sísmico y diseño en concreto armado en Perú, Estados Unidos y Chile en la concepción de un edificio real. Para esto, se desarrolló el análisis y diseño estructural de un edificio de 5 niveles de concreto armado que forma parte de un conjunto de edificios destinados al uso de hotel que forman una sola estructura continua de manera conjunta. En primer lugar, se realizó la estructuración de los elementos estructurales presentes en el edificio ¿ siguiendo las reglas y pautas planteadas por diversos autores de libros y tesis de ingeniería estructural de origen peruano. Una vez que estuvieron definidas de manera básica las dimensiones de los elementos, se realizó el análisis sísmico según las distintas normativas vigentes en los países mencionados, siguiendo procesos distintos para cada caso según lo normado. Inicialmente se planteó un sistema dual de concreto armado en base al predimensionamiento y a la arquitectura brindada. Sin embargo, para poder cumplir las exigencias descritas por cada norma, la estructura original se vio modificada obteniendo que la norma chilena exige una estructura de muros estructurales de gran rigidez, la norma peruana también exige una estructura de muros estructurales, pero de menor rigidez que la norma chilena, y la norma norteamericana exige una estructura dual más flexible que los casos anteriores. Respecto al diseño en concreto armado, y con el propósito de tener las mismas condiciones iniciales, se realizó el diseño en base a la estructura obtenida después del análisis sísmico con la normativa peruana y con las mismas condiciones iniciales de carga. Después de realizado el diseño según las normativas vigentes en cada país, se descubrió que las normativas tienen diversos niveles de exigencia respecto a las otras en algunos puntos. Por ejemplo, la norma peruana es más exigente con: 1) las columnas con baja carga axial y altos momentos flectores; 2) el acero mínimo negativo de vigas T y 3) el refuerzo horizontal de placas, entre otros. Por otro lado, las normas chilena y norteamericana son más exigentes con las columnas con alta carga axial, con el acero mínimo de vigas rectangulares, con el confinamiento de vigas y columnas, entre otros.

Este trabajo trata sobre los efectos dinámicos y estáticos que causan la presencia de orificios en elementos estructurales isótropos, ortótropos y anisótropos. Con respecto a los efectos estáticos se puede resumir que los desplazamientos y esfuerzos se ven afectados por la presencia de orificios, aparecen zonas con concentración de esfuerzos que dependen de la forma geométrica y del tamaño del orificio, la ubicación del orificio en la pieza estructural, así como también de la orientación de las direcciones elásticas principales (materiales ortótropos) y de las relaciones de rigideces del material (ortótropos y anisótropos). En cuanto a los efectos dinámicos, la presencia de orificios produce variaciones en los valores de las frecuencias naturales y alteraciones en las correspondientes formas modales. Por otro lado, las estructuras con orificios son muy utilizadas en la práctica de la ingeniería. Los orificios se hacen por variadas razones: para alivianar la estructura, para el pasaje de cañerías y cables, para permitir el acceso a otras partes de estructuras, para alterar la respuesta dinámica, etc. Es por ello que, seguramente, en su desenvolvimiento profesional, el ingeniero se encontrará con situaciones particulares complejas (huecos de formas diversas, geometrías no convencionales, materiales ortótropos, etc.) que no pueden modelarse como casos particulares de enfoques generales. En consecuencia, deben ser resueltos específicamente. El objetivo general del estudio realizado es contribuir a mejorar la performance de la estructura al adecuar su diseño de acuerdo a los parámetros que definen su comportamiento dinámico y estático. Con ese conocimiento se puede lograr un diseño más racional del elemento estructural en estudio. Como por ejemplo adoptar geometrías más adecuadas para la forma del orificio, de modo de permitir minimizar los efectos no deseables producidos por su presencia, o elegir una orientación óptima para las direcciones principales elásticas o una conveniente relación de rigidices en el material ortótropo o anisótropo. La solución exacta de los casos analizados en el presente estudio, por su propia naturaleza, es en general de muy difícil o imposible obtención, por lo que se obtuvieron soluciones aproximadas. Para el planteo de las soluciones aproximadas, se dispone de los métodos de aproximación numérica. En particular, el método de elementos finitos ha adquirido gran desarrollo y permite resolver con muy buena aproximación casi cualquier problema en el campo de la mecánica de sólidos. El método de elementos finitos se utilizó para modelar los sistemas que se estudiaron. Para ello se diseñaron diferentes mallados de elementos finitos apropiados para las características de los problemas tratados. Se seleccionaron los modelos que brindaban una relación apropiada de estabilidad numérica y tiempo de cómputo más reducido. Por entenderlo de interés desde el punto de vista monográfico y didáctico, facilitando su lectura, se han incorporado en el primer capítulo consideraciones generales sobre la teoría básica de la mecánica del sólido. En el capítulo 2 y capítulo 3 de la tesis se analizó una placa de material ortótropo sometida a un estado de tensiones en su plano con un orificio circular y un orificio rectangular con bordes redondeados de gran relación ancho versus altura respectivamente. En el análisis se consideraron diferentes relaciones de rigidez del material, con el objetivo de extender los resultados para diversos materiales ortótropos. Para los diferentes casos modelados se obtuvieron valores numéricos comparativos del factor de concentración de tensiones así como también se determinó la ubicación de los puntos del contorno del orificio donde se produce tal efecto. En el capítulo 4 se analiza el efecto de un orificio cuadrado sobre la distribución de tensiones existentes en una placa sometida a esfuerzos en su plano. La cercanía del borde exterior al orificio es considerada, ampliando el trabajo de Lekhnitskii de la placa infinita, para la placa finita y diversos estados de carga. En el capítulo 5 se analiza la influencia de dos orificios circulares en el factor de concentración de tensiones de una placa cuadrada de grandes dimensiones que presenta un orificio cuadrado de vértices redondeados. Por último, en el capítulo 6 se determinan las frecuencias naturales de vibración transversal de placas rectangulares de material ortótropo, con diversas condiciones de bordes en su contorno, con orificios cuadrados en su dominio y sometidas a esfuerzos normales en su plano medio. / This work is about the static and dynamic effects caused by the presence of holes in orthotropic and anisotropic structural elements. As regards the static effects, it can be concluded that strains and stresses are affected by the presence of holes. They produce the appearance of areas with stress concentration which depend on the geometric shape and size of the hole, the location of it in the structure, as well as the orientation of principal elastic directions (orthotropic materials) and the material stiffness relations (orthotropy and anisotropy). In terms of the dynamic effects, the presence of holes produces variations in values of natural frequencies and alterations in their correspondent modal shapes. On the other hand, structures with holes are very frequent in engineering. Holes are drilled for several reasons: to lighten the structure, to pass ducts and wires, to allow access to other parts of the structure, to alter the dynamic response, etc. It is because of this, that the engineer will find complex situations (holes of varied shapes, non-conventional geometries, orthotropic materials, etc) which can not be modelled such as particular cases with a general approach. In consequence they must be solved specifically. The general objective of the study is to contribute to improve the performance of the structure by adapting its design according to the parameters which define its dynamic and static behaviour. This knowledge enables us to get a more rational design of the structural element studied, for example: adopting more suitable geometries for the shape of the hole in order to diminish non desired effects produced by its presence or to choose the optimal orientation for the principal elastic directions or a convenient stiffness relation in the orthotropic or anisotropic material. Due to their nature, the exact solution for the cases analyzed in the current study is in general very difficult or even impossible to get. Consequently, approximate solutions were obtained. The method of finite elements was used for modelling the systems studied. For that reason, different meshes of finite elements were designed, appropriate for the characteristics of the problems treated. The models showing a suitable numeric stability and less computing time were selected. Considered of interest from the monographic and didactic point of view, general considerations about the basic theory of solid mechanics were incorporated in the first chapter. Chapter 2 and 3 study a plate of orthotropic material subject to in-plane loading with a round hole and a rectangular one with rounded corners and a great width- height ratio respectively. In the analysis, different stiffness relations were considered in order to extend the results to different orthotropic materials. The different cases modelled gave numeric comparative values of the stress concentration factor and the location along the contour of the hole where such effect is produced. Chapter 4 analyzes the effect of a rounded- edge square hole on the distribution of existent strains in a plate subject to in-plane loading. Chapter 5 analyzes the influence of two round holes in the stress concentration factor of a big plate with a square hole with rounded corners. Finally, chapter 6 determines the natural frequencies of transverse vibration of rectangular orthotropic plates with different boundary conditions with square holes subject to in-plane loading.

Magíster en Ciencias, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica / Esta tesis desarrolla mediante el modelamiento en elementos finitos modelos de muros mecánicamente estabilizados para estudiar de manera cuantitativa el comportamiento de este tipo de estructuras. Los muros mecánicamente estabilizados se caracterizan por complejas interacciones que se generan entre los elementos estructurales y el suelo. En particular la interacción entre la fachada del muro y el suelo de refuerzo es de especial interés en esta investigación ya que se muestra que controla el estado de cargas en los elementos estructurales. Por este motivo para caracterizar la respuesta bajo cargas estáticas de muros mecánicamente estabilizados se utilizaron interfaces de elementos continuos para representar esta interacción de manera de controlar los parámetros de rigidez y resistencia. Los modelos realizados en esta investigación fueron contrastados con las mediciones realizadas a uno de los pocos muros mecánicamente estabilizados con refuerzos inextensibles, ampliamente instrumentado, reportado en la bibliografía disponible, obteniendo resultados que muestran una buena concordancia entre las mediciones en terreno y los modelos realizados. A partir de esta validación se realizó un análisis de sensibilidad para poder determinar el impacto de diversos parámetros, mostrando en función de las cargas verticales en los paneles de fachada, cargas en los refuerzos y desplazamientos del muro, la influencia de los parámetros modificados. Posteriormente se implementó el proceso de compactación mediante la aplicación de sobrecarga capa por capa utilizando un modelo constitutivo del suelo que modifique su rigidez y simultáneamente desarrolle deformaciones plásticas irreversibles al ser sometido a sobrecargas. Los resultados de los modelos implementados con una simulación del proceso de compactación muestran un mejor ajuste con los valores reportados en terreno, no obstante un aumento en los recursos computacionales, dificultad asociada a la calibración de parámetros del suelo de relleno y problemas de convergencia suponen obstáculos suficientes como para llevar a cabo dicho proceso. Finalmente una comparación en términos de cargas en los refuerzos se lleva a cabo para contrastar las predicciones realizadas por las metodologías de cálculo basadas en equilibrio límite, modelos de elementos finitos y mediciones en terreno realizadas a un muro a escala.

Ingeniero Civil / El presente trabajo desarrolla la implementación de un sistema basado en cámaras de video para la medición de vibraciones estructurales. Dada las limitaciones de montaje y costo de instrumentos como los acelerómetros, normalmente ocupado en Chile, se propone un sistema de monitoreo a través de cámaras comerciales sin la necesidad de intervenir la estructura, es decir, sin recurrir al uso de objetivos o marcadores. Se desarrolla una rutina Matlab para el manejo de imágenes, capaz de realizar tareas específicas de detección y rastreo de puntos de control (esquinas), orientado al monitoreo del desplazamiento y giro relativo de cuerpos. Se recurre a cámaras de video con costes accesibles de mercado y formatos de grabación de alta calidad como las cámaras deportivas GoPro. De forma complementaria se exponen los procesos de edición mínimos para el estudio espacial en vídeos. El sistema propuesto se somete a dos ensayos. El primero se lleva a cabo en laboratorio bajo condiciones controladas y sobre un modelo estructural de cuatro pisos. Paralelamente la estructura se instrumenta con sensores ultrasónicos y acelerómetros para la validación de los resultados del desplazamiento horizontal y los modos naturales presentes en respuesta del modelo. El segundo ensayo se realiza sobre la pasarela vial del centro comercial Costanera Center sin instrumentación alternativa. Los resultados en laboratorio muestran una evidente similitud entre los desplazamientos horizontales registrados por la GoPro y los ultrasónicos. El contenido espectral también se asemeja entre ambos instrumentos y los acelerómetros. Sin embargo, se evidencia la importancia del usuario en el proceso interactivo de medir largos de escala para transformar pixeles a coordenadas métricas. Por otro lado, los ensayos en terreno exponen las limitaciones del sistema en la detección de esquinas para condiciones no ideales y el déficit en el posterior rastreo durante el vídeo. Este hecho se explica, principalmente, por cambios locales de luz producidos por el reflejo del tránsito vehicular.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica / La norma chilena que regula el diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales es la norma NCh2369.Of2003. Esta norma referencia a modo complementario el estándar AISC Seismic Provisions for Structural Steel Buildings , el cual presenta diferencias conceptuales respecto a la norma chilena, siendo la más importante la definición del mecanismo de disipación de energía sísmica. En la práctica norteamericana se espera que la disipación de energía ocurra sólo en elementos puntuales del sistema sismorresistente (fusibles), lo que requiere que la incursión inelástica de estos elementos esté ampliamente distribuida en altura, de modo de maximizar la disipación de energía y evitar mecanismos frágiles. En un contexto industrial, donde las estructuras se diseñan en gran parte para servir a la operación de equipos y maquinaria, lograr un detallamiento que permita una distribución amplia de plastificación de elementos fusibles no es simple, dada las irregularidades usuales de masa, rigidez y geometría que presentan las estructuras. Considerando lo anterior, la práctica chilena, además de los elementos fusibles tradicionales define el anclaje estructura-fundación como un punto de disipación adicional. La ventaja de este enfoque es que permite limitar en la base la cantidad de energía que ingresa a la estructura, reduciendo el daño de esta durante terremotos severos. Esta práctica ha mostrado un comportamiento exitoso en los últimos once terremotos de magnitud Richter-Kanamori mayor a 7.5. De manera de estudiar el impacto en el comportamiento sísmico de la aplicación de una u otra práctica, en este trabajo se diseñan paralelamente dos estructuras arriostradas típicas del rubro de la minería chilena utilizando los requisitos de NCh2369 y AISC. El comportamiento estructural se caracteriza por medio de los parámetros de desempeño y la metodología indicados en el estándar FEMA P695. Se estudia adicionalmente para cada práctica la distribución de energía sísmica entre los diferentes mecanismos de disipación y el efecto de incorporación de disipación adicional en el anclaje. Se observa que la utilización de un anclaje dúctil mejora el comportamiento estructural, reduciendo la demanda sobre los elementos resistentes y aumentando la ductilidad general. Se aprecia también que la incorporación de disipación adicional en el anclaje aparece como un medio eficiente de reducción de la demanda sísmica.

El objetivo de esta investigación es darle un valor agregado al polímero reciclado obtenido de las botellas descartables PET (tereftalato de polietileno) para el uso como aditivo para el mejoramiento del valor de California Bearing Ratio (CBR) de suelos granulares usados en pavimentos. Para ello, se tomó como muestra de ensayo parte del material que se utilizó como subbase del pavimento de la vía de acceso a una nueva urbanización, Los Eucaliptos, construida por la empresa Los Portales en el distrito de Saños Grande, El Tambo, Huancayo, Junín. Las muestras se obtuvieron del material de cantera. Los ensayos se realizaron en el laboratorio de suelos y materiales de la empresa Doset Perú. / Tesis

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título tiene como objetivo analizar el comportamiento de las estructuras debido a la acción de la torsión accidental, mediante lo dispuesto en la NCh433 Of 96, mod. 2009 y el D.S. N° 61, para su uso en diafragma rígido, y algunas variaciones de dichos métodos, incluido el que se utiliza actualmente en la práctica profesional, mediante el uso del programa ETABS, el cual se puede aplicar tanto en diafragmas rígidos como flexibles. Con este propósito se escoge una muestra de 9 edificios de tipología chilena en donde se observan posibles problemas por torsión dada la distribución irregular de los elementos resistentes, o por la forma que presentan en planta los edificios. Además, dentro de la muestra se agregan algunos edificios que se cree no presentarían problemas torsionales, o bien, que cuentan con una estructuración mixta (muros y marcos de hormigón armado), para así hacer este estudio lo más general posible. Todos estos edificios fueron analizados sísmicamente a través del programa ETABS, considerando tanto los métodos de la norma (diafragma rígido), como otras metodologías escogidas, que corresponden a la inclusión de excentricidades accidentales de 5%, 10% y una distribución triangular en la altura, estos últimos, mediante la metodología incluida en el programa, imponiendo tanto diafragmas rígidos como flexibles. A partir de dichos análisis se procede a extraer algunos parámetros sísmicos directamente del programa y a calcular externamente otros, mediante una rutina escrita en el programa Visual Basic. De los parámetros obtenidos del análisis sísmico de los edificios se observa que la incorporación de la torsión accidental en edificios, tanto para diafragmas rígidos como flexibles no es siempre posible mediante las nuevas metodologías analizadas, debido a que en algunos casos los valores encontrados con las nuevas metodologías no son conservadores comparados con los valores obtenidos mediante el uso de las metodologías de la norma, además de entregar resultados incorrectos en algunos casos, debido a las limitaciones del programa.

El este trabajo se analiza el comportamiento dinámico de una estructura aporticada, con una de sus vinculaciones externas con propiedades elásticas y una rótula elástica intermedia en el dintel. El procedimiento analítico para estudiar la conducta dinámica de la estructura se desarrolló en base al cálculo de variaciones, obteniendo así las ecuaciones diferenciales gobernantes y el problema de contorno de la estructura estudiada. El método de separación de variables fue utilizado para hallar las frecuencias y las formas modales. Los resultados obtenidos fueron comparados con valores disponibles en la literatura. También se obtuvieron resultados a través de un modelo experimental de laboratorio construido al efecto y por medio de un modelo de código de elementos finitos de carácter comercial. En el Capítulo I para introducir el cálculo de variaciones, se ejemplifica la resolución de un problema relativamente sencillo como es el de vibraciones libres de una viga de dos tramos con vínculos elásticos externos e internos. De esta manera se obtienen las ecuaciones diferenciales y el problema de contorno de la viga. En el Capítulo II se analiza el comportamiento dinámico de un pórtico formado por una columna y un dintel vinculados rígidamente entre sí, con una de sus vinculaciones externas con propiedades elásticas y una rótula elástica intermedia en el dintel. El procedimiento para estudiar la conducta dinámica de la estructura se desarrolla en base al cálculo de variaciones, obteniendo así las ecuaciones diferenciales gobernantes y el problema de contorno del pórtico en L. El método de separación de variables es utilizado para hallar las frecuencias y las formas modales. Los resultados numéricos son calculados por medio de algoritmos realizados con el software Wolfram Mathematica (2012). Estos resultados se presentan en dos secciones: En primera sección se le da diferentes valores a las constantes de los resortes de los vínculos elásticos, y se los compara con resultados similares en la literatura. En segundo lugar se toma diferentes constantes de las condiciones de vínculo para estudiar su influencia en el comportamiento dinámico de la estructura. Las estructuras de acero sujetas a cargas variables o repetidas pueden fallar estando en servicio con cargas significativamente menores a su resistencia estática. Este tipo de falla, resultan del crecimiento de las fisuras que se encuentran sometidas a cargas variables. A través del estudio de las propiedades dinámicas de una estructura, se pueden desarrollar métodos no destructivos que nos permitan acotar la zona de búsqueda de una falla. En el Capítulo III se estudia en forma experimental el comportamiento dinámico de un marco de dos tramos con una fisura en una posición genérica, con el objetivo de determinar un procedimiento analítico que permita predecir los parámetros dinámicos de una estructura fisurada. Se miden en el laboratorio las primeras frecuencias naturales de un modelo fisurado con diferentes vínculos externos, empotrado-empotrado y empotrado-libre. Para el modelo matemático se separa la viga horizontal en dos tramos y en el lugar de la grieta se coloca un resorte rotacional. El desarrollo consiste en una simplificación de una grieta en donde no se involucran los parámetros reales de la misma. Es importante trabajar con la teoría de vigas y suavizar la continuidad con las condiciones de borde. Para expresar la flexibilidad del resorte utilizamos la teoría propuesta por Chondros (1998), ya que es la más utilizada en la literatura. En el Capítulo IV, a modo de introducción al tema, se estudia de forma experimental el comportamiento dinámico de una viga cantiléver. Con el objetivo de, por medio de un caso sencillo, introducir la aplicación de la Transformada Wavelet (TW) al procesado de señales e imágenes que es otra herramienta, muy reciente en el tiempo, para la detección temprana de fisuras en una estructura. El cual será desarrollado con mayor profundidad en futuros trabajos.

La implementación de técnicas de optimización es de fundamental importancia en el diseño de estructuras construidas con materiales compuestos. Esto se debe a que dicho diseño involucra una gran cantidad de variables que generan problemas de optimización multimodales sujetos a restricciones de diversa índole. Además, hay situaciones de diseño en las que, por distintas razones, es necesario abordar la minimización de distintos objetivos en forma conjunta. Esto conduce a la aplicación de formulaciones multiobjetivo. Asimismo, existen situaciones en las cuales los datos iniciales del problema de diseño no son totalmente precisos, o bien, es de interés conocer el comportamiento de la estructura ante pequeños cambios en dichos datos. Esta incertidumbre en las condiciones iniciales del problema puede ser considerada en el esquema de diseño mediante la aplicación de modelos específicos desarrollados a tal efecto. Desde el punto de vista estructural, la esbeltez que en muchos casos posee este tipo de estructuras genera la necesidad de conocer su comportamiento en lo que respecta a la estabilidad global y local de las mismas. En esta tesis se presentan distintos esquemas destinados al diseño óptimo multiobjetivo de vigas de pared delgada de eje recto o curvo, construidas con materiales del tipo Plástico Reforzado con Fibras (FRP, por sus siglas en inglés). El análisis estructural se realiza mediante la aplicación de un modelo teórico de tipo viga que considera flexibilidad por corte debida a flexión y alabeo. En base a esta teoría y con el interés de formular un problema de diseño analítico, se obtienen soluciones explícitas aproximadas para evaluar distintos parámetros estructurales, tales como cargas críticas de pandeo global, desplazamientos máximos y tensiones. Por otra parte, se aplica una estrategia para el análisis del pandeo local en base a la teoría de placas para verificar la estabilidad local de vigas rectas y curvas construidas con materiales isótropos o compuestos de configuración ortótropa. Para obtener diseños que contemplen la posibilidad de alcanzar diferentes objetivos, se implementan distintos métodos que consideran conjuntamente aspectos de estabilidad, desplazamiento y peso propio de la estructura como objetivos principales. Se analiza el efecto producido por variaciones en las cargas aplicadas a la estructura mediante un modelo matemático de incertidumbre. Este modelo se basa en el análisis del peor escenario posible, aplicándose el método de anti-optimización. Se consideran restricciones estructurales, geométricas y operativas que contemplan condiciones de resistencia, inestabilidad local y geometría de la sección, entre otras. Los esquemas de diseño óptimo propuestos se resuelven mediante la aplicación de distintos métodos heurísticos que permiten obtener soluciones óptimas de carácter global. Se utilizan las técnicas Simulated Annealing, Simulated Annealing Caótico y Algoritmo Genético. / The implementation of optimization techniques is of fundamental importance in the design of structures built with composite materials. This is because the design involves a lot of variables that generate multimodal optimization problems, subject to constraints of diverse nature. In addition, there are design situations in which for various reasons, it is necessary to address different minimization objectives jointly. This leads to the application of multiobjective formulations. There are also situations in which the initial data of the design problem is not entirely accurate, or is of interest to know the behavior of the structure against small changes in data. This uncertainty of the initial conditions can be considered in the design scheme by applying specific models developed for such purpose. From a structural standpoint, the slenderness that in many cases these structures have generates the need to understand their behavior with respect to global and local stability. This thesis presents different schemes for multiobjective optimal design of thin-walled beams, with straight or curved axis, built with materials of the type Fiber Reinforced Plastics (FRP). The structural analysis is performed by applying a theoretical beam model allowing shear flexibility due to bending and warping. Based on this theory, and with the interest to develop an analytical design problem, approximate explicit solutions are obtained in order to evaluate various structural parameters such as global critical buckling loads, maximum displacements and stresses. On the other hand, a strategy based on the plate theory is applied to analyze local buckling in order to verify the local stability of straight and curved beams made with isotropic materials or composites with orthotropic configuration. In order to obtain designs which consider the possibility of achieving various targets, different methods are implemented to jointly regard issues of stability, displacement and weight of the structure as main targets. The effect of variations in the loads applied to the structure is analyzed by applying a mathematical model of uncertainty. This model is based on the analysis of the worst feasible scenario, applying the anti-optimization method. Structural, geometric and operational constraints are considered which contemplate conditions of strength, local instability and sectional geometry, among others. The proposed optimal design schemes are solved by the application of different heuristic methods that allow obtaining global optimal solutions. The techniques employed are Simulated Annealing, Chaotic Simulated Annealing and Genetic Algorithm.

El presente trabajo tiene como propósito estudiar el comportamiento de mástiles reticulados con aplicación a estructuras arriostradas, tales como las utilizadas para soportar antenas de comunicaciones. Estos sistemas constan de dos contribuciones estructurales fundamentales, las riostras y el mástil. En lo que a las riostras se refiere, se estudian distintas formulaciones analíticas para su modelación, considerando las características de inextensibilidad y extensibilidad. Se analiza además, cómo incide en la respuesta de la riostra la variación de la pretensión inicial, así como también, los distintos grados de inclinación que pudiera presentar la misma. De las evaluaciones numéricas realizadas, se observa que estando la riostra suficientemente tensa, el modelo parábolico extensible es capaz de representar adecuadamente la respuesta, y al mismo tiempo, esta pretensión permite admitir un análisis linealizado, pudiéndose obtener la rigidez axial, así como también, las expresiones conducentes a las frecuencias naturales en y fuera del plano de la riostra. Seguidamente, a partir de un estudio paramétrico vía elementos finitos, se evalúa la respuesta dinámica de un mástil reticulado arriostrado sujeto a la acción de distintos registros s´rsmicos seleccionados. De las historias temporales para las respuestas consideradas, se puede establecer, como es de esperar, que a mayor amortiguamiento estructural del sistema, las respuestas disminuyen, y que modificaciones en la rigidez flexional del mástil y en los niveles de pretensión de las riostras, pueden conducir a fuertes demandas en dichas respuestas debido a una posible amplificación dinámica, en donde las características propias de cada registro sísmico tendrían una marcada influencia. Ante ello, en zonas con elevado riesgo sísmico la continuidad operativa de las comunicaciones podría afectarse debido a la sensibilidad sísmica del sistema mástil-riostras. Mediante un planteo energético se desarrolla un modelo continuo para la representación de un mástil reticulado en zig-zag, de sección transversal triangular y equilátera, constituida por tres largueros continuos unidos entre sí mediante diagonales articuladas en sus extremos. Como resultado de ello, se encuentran las ecuaciones diferenciales y las condiciones de borde que gobiernan el movimiento del reticulado, quedando incorporadas en las mismas, la flexibilidad por corte debido al alma reticulada, efectos de 2do orden debido a las cargas de punta, y aportes inerciales y de rigidez de los largueros. Basado en este último desarrollo, se fundamenta física y matemáticamente la obtención de un nuevo modelo continuo pero simplificado, en el que los corrimientos de cada larguero son referidos al eje baricéntrico de la sección transversal, permitiendo así abordar de manera más simple la solución del sistema diferencial. Al mismo tiempo y avanzando hacia una mayor simplificación, a partir de la formulación desarrollada se determinan las propiedades equivalentes necesarias para la representación del mástil como viga-columna, así como también, expresiones prácticas para la obtención directa de las cargas críticas de pandeo. Por último, se aborda la solución de la elástica, vibraciones naturales y estabilidad de un mástil reticulado arriostrado, en donde las riostras son consideradas como resortes elásticos, quedando incorporado el aporte de las mismas en las condiciones de borde del problema. Los resultados numéricos obtenidos implementando los modelos continuos y expresiones prácticas desarrolladas, indicaron un excelente desempeño. / This present work has the aim of studying the behaviour of lattice towers being applied to braced structures as the ones used to support antennas of communications. These systems are made up of two main structural contributions such as the tensors and the tower or mast. As regards tensors are concerned, different analytic formulations are being studied for its modeling considering the features of inextensibility and extensibility. Its also being analized the way in which the tensors answer to the variation of the initial pretense, and also the different degrees of inclination that it can show. From the results of testing figures its been observed that if the tensor is tensed enough, the parabolic extensible model is able to represent the answer accurately, and at the same time, this pretension allows to admit a lineal analysis so that an axial rigidity can be obtained, and also the expressions leading to the natural frequencies inside and outside of the plan of the tensors. Afterwards, from a parametric studio through finite elements, its evaluated the dynamic answer of a crosslinked braced mast associated to the action of different selected seismic records. From the temporary stories for the considerated answers, it can be deduced-as it is expected-that with the major structural buffet of the system the answers are fewer, and that the modifications in the flextional rigidity of the mast and in the levels of pretension of the tensors can led to strong demands in those answers due to a possible dynamic amplification, where the own characteristics of each seismic record would have a marked influence. In this way, in areas with a high level of seismic risks, the operative continuity of the communications could be affected due to the seismic sensitivity of the system mast-tensors. Through an energetic question, a continuous model is been developed for the representation of a truss mast in zig-zag, with a transversal triangular and equilateral section made up of 3 continuous chords joined through diagonals articulated in their endings. As a result of this, the differential equations and the conditions of edge that rule the movement of the truss are found leaving them incorporated inside them, the flexibility by shear-due to the lattice soul-second order effects due to the point loads and the inertial input and the rigidity of the chords. With this last development, it is based physically and mathematically the attainment of a new continuous but simplified model, in which the shifts of each chord are referred to the axis barycentric of the transversal section, allowing in this way to arrive in a simple way to the solution of the differential system. At the same time and leading to a greater simplificationstarting from the developed formulation-it is determined the equivalent properties needed for the representation of the mast as a beam-column, and also as practical expressions to obtain directly critical buckling loads. At last, the solution to the elastic, natural frequencies and stability of a lattice mast braced is been tackled, where the tensors are considered as stretched springs being incorporated the input of them in the conditions at the edge of the problem. The numeric results obtained through the continuous models and practical developed expressions showed an excellent performance.