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Aceros soldables en elementos de hormigón armado sometidos a solicitación sísmica
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2019-12) Figueroa Lillo, Gonzalo Mauricio; Departamento de Obras Civiles; Tobar Ramos, Rene Enrique
Esta memoria trata de ensayos sísmicos de uniones exteriores viga-columna de marcos dúctiles de hormigón armado o, mejor dicho, de la parte de la viga adyacente a la columna unida a un segmento de columna. Las barras de refuerzo longitudinal de la viga fueron del nuevo acero A630-420HS, mientras que la armadura transversal fue con estribos AT56-50H inclinados a 45 grados. Como ambos tipos de acero lo permiten, barras longitudinales y estribos fueron soldados en los puntos de unión y no se utilizaron amarras de alambre. Ensayos anteriores realizados en el laboratorio de Ingeniería Sismorresistente de la UTFSM, han comprobado el excelente comportamiento sísmico de elementos armados con estribos inclinados, claramente superior al de los que poseen estribos ortogonales dispuestos de manera convencional. Sin embargo, en etapas finales de los ensayos, perdido el recubrimiento, se vio que los estribos inclinados tienden a deslizar, aumentando su separación y, por lo tanto, favoreciendo el pandeo de las barras longitudinales. Se ha observado que el alto valor de la deformación asociada a la curvatura de las barras y su carácter cíclico ha logrado cortar éstas con la consecuente falla catastrófica del espécimen de pruebas, razón por la que en el presente trabajo se exploró la solución de soldar todas las armaduras. Se construyeron y ensayaron seis probetas, representando distintos modos de fabricar la unión viga-columna con estribos inclinados y aceros soldables. Las dimensiones de las vigas fueron de 50[cm]x13,5[cm]x7,5[cm], y los segmentos de columna fueron de 50 [cm]x31[cm]x11,1[cm]. Estos especímenes de pruebas podrían considerarse como modelos a escala 1/3 de la estructura real. En cuanto a resistencia, ductilidad y estabilidad de los ciclos de histéresis de las curvas fuerza-desplazamiento, la última probeta del presente estudio fue la que mejores resultados ha logrado dentro de la investigación que desde hace varios años se desarrolla en el Laboratorio de Ingeniería Sismorresistente respecto al comportamiento de elementos de hormigón armado con estribos inclinados. Sin embargo, quedó en evidencia la dificultad del empleo del acero A630-420HS, el cual exige el precalentamiento de la zona a soldar.
ACTUALIZACIÓN DE MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES COMPLEJOS
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2013) Millas Orellana, Eduardo Antonio; Departamento de Obras Civiles; Jensen Velasco, Héctor Antonio
Este trabajo se centra en el desarrollo e implementación de métodos computacionales avanzados, orientados a la actualización o identificación de modelos complejos de elementos finitos. Esta actualización se realiza con la intención de contar con un modelo que sea capaz de reproducir correctamente el comportamiento real de una estructura, caracterizado por una serie de datos dinámicos. La actualización o identificación del modelo se realiza mediante técnicas de Actualización Bayesiana, que en este contexto, puede estar orientada a caracterizar distintas propiedades de la estructura tales como: geometr?á de secciones, módulos de elasticidad, amortiguamiento, etc. Como se verá en esta tesis, el proceso de Actualización Bayesiana requiere que el modelo estructural sea sometido a repetidos análisis dinámicos, lo que involucra un alto costo computacional. La ya mencionada complejidad de los sistemas estructurales puede deberse a la incorporación de dispositivos no lineales como por ejemplo aisladores s??smicos o simplemente a la gran cantidad de grados de libertad que estos involucran. En este último caso se propone la incorporación de la técnica de S?tesis Modal que permite reducir significativamente la dimensionalidad del problema y por ende los costos computacionales propios del proceso de actualización. Luego se introduce el concepto de confiabilidad y se propone una metodolog?á para incorporar la nueva caracterización del modelo estructural (modelo actualizado) en su cuantificación. De esta forma se puede contrastar la confiabilidad original o nominal con aquella correspondiente al sistema actualizado, que, obviamente, debido al paso del tiempo y a fenómenos naturales se presume estará disminuida. En el contexto de esta tesis la confiabilidad se entiende como la probabilidad de que ciertas condiciones de diseo sean satisfechas en un intervalo de tiempo dado y su cuantificaci ón requiere realizar miles de simulaciones en donde el sistema estructural se ve sometido a solicitaciones s??smicas que a su vez son generadas en base a un modelo caracterizado por una serie de parámetros asociados al mecanismo de ruptura, propiedades del medio de propagación, distancia epicentral y magnitud. Por todo lo anterior, el problema de confiabilidad se torna complejo y se transforma en un problema de alta dimensionalidad que debe ser resuelto mediante técnicas de simulación avanzadas también descritas en esta tesis. Finalmente se incluye una serie de aplicaciones en que se muestra el uso de las técnicas desarrolladas en problemas prácticos y relevantes en ingenier?á s??smica.
Adaptación de fórmulas empíricas enfocadas en la generación de curvas para la evaluación temprana de tsunamis basadas en Intensidad Modificada de Mercalli.
(2017) Baquedano Caprile, José Luis; Departamento de Obras Civiles; Catalán Mondaca, Patricio Andrés
In recent years, Chile has been exposed to an important number of strong earthquakes that havetriggered tsunamis of different amplitudes and extension. Notable examples include the Maule earthquake(Mw 8.8), which took place on February 27th, 2010; the Iquique earthquake (Mw 8.2), on April1st, 2014; and the Illapel earthquake (Mw 8.3), on September 16th, 2015. These events permittedthe identification of some weaknesses of the then existing Chilean Tsunami Warning System, and thecreation of an improvement strategy that has been implemented recently, which corresponds to theIntegrated System of Tsunami Predicion and Alert (SIPAT, in Spanish). Despite these improvements,there is still some uncertainty regarding to the exact area potentially affected by a tsunami immediately,and more importantly, a finite time before solutions are found. These difficulties are mainlydue to the time restraints of the way the information flows between the three entities in charge of theevaluation (ONEMI, CSN and SHOA), and the time required to process the data. Hence the necessityof a supplementary evaluation method that helps define the evacuation area.In this work, an analysis of the potential relation between the intensity of an earthquake (via theModified Mercalli Intensity, MMI) and the occurrence of a tsunami and its expected wave amplitudeis performed, taking into account the distance from the point of interest to the hypocenter and theearthquake magnitude. Thus, the objective is to test whether the Mercalli Intensity Scale can be usedas a tool to support the existing system from a technical point of view, during the period when noother technical assessment is available.First, a series of empirical formulae relating the intensity with either Peak Ground Accelerationor Peak Ground Velocity, and others that relate PGA or PGV with the parameters that define theearthquake (e.g. depth, magnitude, dip, strike, among others) are tested and calibrated. To performthis, data available from earthquakes occurred between 2011 and 2014 are used. In order to validateour scheme, additional data from 2015 earthquakes are utilized. The result is an empirical relationshipbetween MMI, hypocentral distance and earthquake magnitude.Next, to obtain the corresponding tsunami hazard, numerical simulations of a range of scenariosare performed to ensure data coverage and statistical robustness. Here, a series of points of interestlocated around nine coastal cities are considered to create city-specific charts which relate tsunamihazard with magnitude and hypocentral distance. A city-specific approach is used under the premisethat a tsunami would vary greatly in different locations, even under the same source conditions, dueto bathymetric and topographic controls.Through the completion of the aforementioned steps, an additional way to evaluate the risk of atsunami after a considerably large seismic event is available for use and, in consequence, the currentevaluation system is reinforced, improving the preparation and response times against an eventual emergency.
Administración y control de gestión de obra con el apoyo de un ERP
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2019-06) Bravo Álvarez, Pablo Andrés; Departamento de Obras Civiles; Carmona Malatesta, Sergio
El tema a desarrollar consiste en la presentación de una forma de Administrar y Controlar la Gestión de una Obra, utilizando para ello un ERP ((Enterprise Resource Planning – Planificación de Recursos Empresariales). Los ERP cuando están correctamente implementados y alimentados entregan antecedentes que nos permiten en tiempo real conocer la realidad del estado de situación de una obra, pudiendo con estos antecedentes tomar decisiones respecto de ella. La construcción de una obra debe evaluar permanentemente los costos y el tiempo transcurrido en su desarrollo, respecto de los avances obtenidos, comparando estos resultados con las planificaciones programaciones estimadas. Es aquí donde es necesario que los análisis periódicos a realizar entreguen datos certeros, precisos y confiables, para gestionar una obra.
AMPLIFICACIÓN EN SUELO BLANDO EN CONCEPCIÓN
(2017) Bonilla Álvarez, Karolay Alejandra; Departamento de Obras Civiles; Bonelli C., Patricio
Reinforced concrete buildings structured with walls and founded on firm soilhada good performance in the 2010 Maule earthquake in Chile, however, some buildingslocated in places like Concepcion and Viña del Mar, where the bedrock is deeperthan 100 meters suffered damage in their walls.Assessments of damaged buildings in Concepcion have concluded that the damageobserved must have occurred at lateral displacements of 0:5% to 1:0% of theheight of the building, with brittle behavior, with the possible demand for displacementclose to 1:2% a 1:5% of the height, being required supply ductility to resistthe earthquake in a satisfactory way.The 2010 Maule earthquake was recorded by the acelerometers network of theUniversity of Chile (Renadic) and by the National Seismological Center of the Universityof Chile (CSN),the records obtained are mainly on landfi lls, with few recordson rock.Due to the absence of sufficient earthquake records in areas with soft soils andwhere there was greater damage, the equivalent linear method is evaluated in thecity of Concepcion, where there is a registry in these conditions, comparing the resultsobtained with this one-dimensional theory with what was recorded during theearthquake.The equivalent linear method is used by several authors because of the ease andspeed of its application. In this report, this method is used to obtain soil movementon the surface of a soft soil stratum by comparing the results using dierent rockoutcropping motion. The Rapel and Valparaiso records were used, which were obtainedon rock outcrops, both distant records to the city of Concepcion.It was determined that the choice of the movement considered in the bedrockstrongly aects the movement generated on the surface, with greater dierences inthe ordinates around the soil period. Therefore, for future ampli cation studies, it isnecessary to have rock stations close to soft soils areas.On the other hand, the Concepcion registry has been useful to interpret the damageoccurred in buildings of reinforced concrete of medium height constructed inthat area. This work evaluates the ampli cation of the soil and the variation of thefrequency content during the earthquake. In order to compare the ampli cation thatoccurs in the soft soil of Concepcion, the record of San Pedro de la Paz is used,where the bedrock is located at a depth between 25 to 40 meters, and the registryof Valparaso UTFSM which corresponds to a rock outcrop. The displacement anddisplacement spectra are compared for each record.The obtained results can be extrapolated to places where the rock is at a similardepth, the record obtained in San Pedro represents areas where the basal rock islocated at a depth between 25 and 40 meters, with ceiling shifts of the order of 0:7%of height. The results obtained with Concepcion can be extrapolated to areas wherethe bedrock is more than 100 meters deep. Precautions should be taken to limitlateral displacements and provide ductility in structures built on this type of soilconditions.
Análisis de aceleraciones de piso en estructuras con aislación sísmica considerando la interacción suelo-estructura de manera simplificada
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Labraña Bustos, Javier Alejandro; Cruz Doggenweiler, Cristian Emanuel; Departamento de Obras Civiles; Sepúlveda Contreras, Claudio
La presente memoria aborda el impacto de la interacción suelo-estructura (SSI, por sus siglas en inglés Soil Structure Interaction) en la respuesta sísmica de estructuras con aislación sísmica basal, enfocándose en aceleraciones de piso, tanto horizontales como verticales, que afectan directamente a elementos no estructurales. Este estudio nace de la necesidad de garantizar la continuidad operacional de hospitales ante eventos sísmicos severos, especialmente tras experiencias como el terremoto del Maule (2010) en Chile y el de Kahramanmaraş (2023) en Turquía, donde los daños no estructurales fueron determinantes en la pérdida de funcionalidad de estos recintos. En Chile, tras el sismo de 2010, se impulsó normativamente el uso de sistemas de aislación sísmica en hospitales. Sin embargo, la evaluación de componentes no estructurales expuestos a aceleraciones no ha considerado en profundidad los efectos de la interacción suelo-estructura. Generalmente, los análisis se basan en registros de campo libre, sin contemplar cómo la señal sísmica se modifica al atravesar el suelo y llegar a la estructura. Para abordar esta problemática, se desarrollaron cuatro modelos computacionales de una estructura de marcos de hormigón armado, tipo hospitalaria en el software ETABS, considerando combinaciones con y sin aislación sísmica, e incluyendo o no los efectos de SSI mediante un enfoque simplificado basado en el desacople de fenómenos, el cual permite separar los efectos cinemáticos e inerciales del sistema suelo-estructura. Los resultados muestran que la inclusión de SSI reduce de forma considerable las aceleraciones de piso, derivas, desplazamientos y fuerzas internas en los aisladores, sin alterar significativamente el patrón de comportamiento general, salvo en algunos casos en que debido a efectos locales del sistema estructural ocurren amplificaciones en la respuesta en la componente vertical. En particular, se observó una disminución de hasta un 50 % en aceleraciones de piso y reducciones en desplazamientos máximos de aisladores. Esto puede afectar directamente el dimensionamiento y la viabilidad económica de los sistemas de aislación sísmica, comprometiendo así, decisiones claves en el diseño de estructuras críticas como hospitales.
Análisis de aplicabilidad del software IDEA StatiCa Connection en Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-01) Morales Aguayo, Rubén Andrés; Sepúlveda Contreras, Claudio; Departamento de Obras Civiles; Matzner Stange, Germán
Este estudio evalúa la viabilidad de implementar IDEA StatiCa como herramienta de análisis y diseño estructural en Chile, proponiéndolo como una alternativa al método tradicional establecido por la normativa vigente. Basado en el Método de Elementos Finitos (MEF), este software permite un análisis más detallado y realista del comportamiento estructural, especialmente en conexiones consideradas complejas y no contempladas explícitamente en los documentos normativos actuales. La investigación analiza la precisión de los resultados proporcionados por IDEA StatiCa, destacando sus beneficios en términos de optimización y eficiencia, y su potencial para mejorar los procesos de diseño y construcción de conexiones de acero en el contexto nacional.
Análisis de factores que afectan el funcionamiento hidráulico del humedal del Río Maipo
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-13) Lamoza Ramírez, Francisca Valentina; Soto R., Karina; Departamento de Obras Civiles; Flores Audibert, Raúl Pedro
En el contexto del Proyecto: Fondo de Protección Ambiental, FPA, 2023 “Implementación del plan de Manejo del Santuario de la Naturaleza Humedal Río Maipo: educación ambiental en torno al monitoreo del Río Maipo”, financiado por el Ministerio del Medio Ambiente y liderado por la Fundación Cosmos, fundación sin fines de lucro que actualmente posee la misión de manejo, gestión y rehabilitación del Parque Santuario Humedal Río Maipo. La Universidad Técnica Federico Santa María, específicamente el Departamento de Obras Civiles, actúa como contraparte técnica en el Proyecto, con la misión de monitorear periódicamente las condiciones hidrográficas del estuario, salinidad, temperatura, turbidez, etc., así como la supervisión, mantenimiento y análisis de datos provenientes de la nueva instrumentación instalada en el sistema estuarino (Flores, 2025). En este documento se detallan las visitas realizadas al sitio de estudio durante los meses de Septiembre, Octubre y Diciembre 2024, además de las que se llevan a cabo en Febrero y Marzo 2025, en ellas se efectuaron mediciones hidrográficas, perfiles de salinidad y temperatura, a lo largo del estuario. Adicionalmente, se detalla la información recogida por la estación de monitoreo permanente, y se presenta el análisis de las series de tiempo obtenidas tanto para profundidad como conductividad - salinidad y temperatura. En esta oportunidad, el análisis se enfoca en establecer las frecuencias - períodos de la variabilidad temporal asociada a cada variable, a través de un análisis espectral. Respecto a los resultados obtenidos, al momento de evaluar la confiabilidad de los sensores instalados y la información recolectada en terreno, se obtiene un resultado favorable pues los datos son consistentes y de muy buena calidad. Por otro lado, en términos hidrográficos, se puede advertir que la presencia de agua salada no se aprecia hasta mediados de Enero 2025, presuntamente por los altos caudales observados en el Río Maipo. Finalmente, con respecto a la morfología de la desembocadura, la barra se ha desplazado de tal manera que la descarga es casi paralela a la costa y el contraste de color entre el agua de río y agua de mar forman una pluma con elevada carga de sedimentos finos en suspensión.
Análisis de la gestión de la salud mental de trabajadores en una empresa constructora de la región de Valparaíso
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-05) Díaz Robles, Leslie Stephany; Departamento de Obras Civiles; Araya Araya, Felipe Andrés
La presente memoria propone un estudio cualitativo que analiza cómo los profesionales de la construcción gestionan los problemas de salud mental de sus trabajadores en una empresa constructora de la Región de Valparaíso. La metodología utilizada consiste en el levantamiento de datos a través de entrevistas semiestructuradas en concordancia con los objetivos de la investigación, tanto general como específicos. La muestra utilizada corresponde a 16 especialistas de diferentes cargos, involucrados en tres proyectos en ejecución de la empresa, para así conocer sus percepciones a base de su experiencia. Una vez transcritas las entrevistas, se aplicó metodología cualitativa para elaborar un diccionario conceptual de contenido que permitió identificar los tópicos emergentes en las respuestas entregadas. A partir de esto, se identifican, seleccionan y establecen las categorías y subcategorías, de acuerdo con la reiteración de respuestas de los entrevistados, las cuales se denominaron de la siguiente manera: Estado actual de la salud mental en el trabajo, Gestión de la salud mental, y Recomendaciones para la empresa analizada. Consecutivamente, la discusión de resultados se llevó a cabo en el contexto del área de estudio respecto al marco teórico. En las conclusiones se destacan las principales medidas recomendadas por los expertos tanto para trabajadores en terreno como para profesionales y la empresa, donde destacan programas de apoyo impulsadas por entidades externas, con la finalidad de proponer posibles soluciones y/o estrategias para mejorar la gestión de la problemática en la empresa. Esta memoria busca mejorar la gestión de profesionales de la construcción, proponiendo medidas de mitigación a los problemas de salud mental de trabajadores, dejar un precedente de investigación y contribuir al bienestar de los trabajadores de una empresa en la Región de Valparaíso, y otras empresas que también lo requieran.
ANÁLISIS DE LA RESPUESTA DEL EDIFICIO “TOLEDO” DE VIÑA DEL MAR DURANTE EL TERREMOTO DE CHILE 2010
(2016) Sepúlveda Contreras, Claudio Ignacio; Departamento de Obras Civiles; Leiva Henríquez, Gilberto Hernán
Durante el terremoto de Chile 2010, el edificio “Toledo”, estructura de hormigon armado de 10 pisos mas un subterraneo ubicada en Viña del Mar, sufrio importantes da˜nos concentrados principalmente en el primer piso, los que obligaron a la demolicion de la estructura. Sin embargo, estudios preliminares muestran que el edificio no presenta evidentes fallas de diseño que expliquen este comportamiento. El objetivo de este trabajo fue detectar las causas mas Probables de las fallas ocurridas en el edificio durante el sismo, ası como los principales factores que habrıan influido en el fenomeno observado, utilizando diferentes tecnicas de analisis, tanto lineal como no-lineal, bas´andose en la informacion recopilada en terreno de los da˜nos junto con los planos de detalle de la estructura. En una primera instancia se estudio la posibilidad de obtener informacion clave de los inicios del comportamiento no-lineal de la estructura a partir de los resultados de analisis lineales elasticos. En primer lugar se examino la respuesta del edificio mediante el analisis modal espectral reducido que se utiliza comunmente en el calculo sismorresistente de estructuras. En segundo termino se realizo un analisis tiempo-historia de la respuesta del edificio sometido a uno de los registro del sismo. En estos casos se estudio la influencia de parametros como la direccionalidad del sismo, componente vertical, etc. Estos resultados permitieron proponer un enfoque que brinda informacion sobre las primeras incursiones inelasticas de la estructura. En tercer termino se propuso un metodo para determinar la respuesta no-lineal de estructuras de muros de hormigon armado mediante el uso de un software comercial usado comunmente por la comunidad de ingenieros estructurales. Para esto se implemento un modelo de fibras capaz de representar el comportamiento inelastico de zonas especıficas de los muros, considerando las caracterısticas de los materiales utilizados, ası como aquellas del comportamiento histeretico de estos elementos. El modelo propuesto fue validado utilizando datos experimentales disponibles en la literatura, tanto de muros de seccion compuesta como de seccion rectangular, estos ultimos sometidos a diferentes niveles de carga axial. Este metodo logro modelar ciertos acontecimientos observados en terreno como el reducido comportamiento no-lineal de algunos elementos ası como la importante incursion inelastica de otros. Junto con esto el modelo no-lineal ayudo a determinar la validez del an´alisis lineal desde diferentes puntos de vista. Por ultimo, se estudio la poca capacidad que posee la modelacion de un eje aislado en comparacion con la respuesta obtenida del modelo de la estructura completa.
Análisis de la variación del periodo y fracción de amortiguamiento del primer modo con la amplitud de la respuesta estructural de edificios instrumentados en California
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Espinoza Miranda, Enoc Azgad; Departamento de Obras Civiles; Cruz Doggenweiler, Cristian Emanuel
La presente memoria está enfocada en analizar la variación del periodo y fracción de amortiguamiento del primer modo con la amplitud de la respuesta estructural. Para ello, se estudian los resultados obtenidos al emplear la minimización modal a partir de registros sísmicos de una serie de edificios instrumentados en California. Esta investigación se distingue por ampliar una base de datos existente, que identificó parámetros modales utilizando registros anteriores al año 2014. La expansión de la base de datos se realiza incorporando resultados de terremotos ocurridos entre 2014 y 2024. Se analizan 32 edificios, incorporando 199 nuevos datos confiables a los 402 datos existentes. Para cada edificio se estudia la variación del periodo y fracción de amortiguamiento del primer modo traslacional, en sus dos direcciones perpendiculares, con la amplitud de la respuesta estructural. Los resultados muestran que tanto el periodo como la fracción de amortiguamiento aumentan en la medida que aumenta la deriva de techo. En ambos casos el incremento ocurre principalmente a razones de deriva de techo menores a 10^(-4), luego de lo cual la tendencia se satura. Este comportamiento presenta similitudes con el fenómeno de meseta de alta amplitud, documentado en la literatura para estructuras sometidas a cargas de baja amplitud, como pruebas de vibraciones forzadas, viento, y vibraciones ambientales.
ANÁLISIS DE LAS VARIABLES CLIMÁTICAS PARA LA INCORPORACIÓN DE LA GUÍA DE DISEÑO AASHTO - EMPÍRICO MECANICISTA DE PAVIMENTOS EN CHILE
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2015) Ubeda Ahumada, Nicolás Alonso; Departamento de Obras Civiles; Delgadillo Sturla, Rodrigo
La información climática requerida es en muchos casos es limitada y/o costosa o simplemente no existe. En particular, en cuanto a las entradas de variables climáticas es necesario especificar informa-ción horaria por un tiempo no menor a 3 aos, que resulta costoso considerando el número de varia-bles involucradas, incrementando en consecuencia el costo total del diseo. En el presente estudio se analizan los datos de entrada asociados a variables climáticas, desarrollando funciones y metodologías que simplifican la entrada de datos y modelos de generación de información a partir de variables extremas diarias. Se analiza también la sensibilidad del software respecto a las zonas climáticas de Chile y su incidencia en el comportamiento para pavimentos flexibles y rígidos. Los resultados de los análisis, muestran que la temperatura es la variable que mayor incide en el comportamiento de los pavimentos. Se presenta una metodología para el desarrollo de las bases climáticas, en donde la información dis-ponible sea escasa. En particular, para la Temperatura y Humedad Relativa, se presentan matrices para 6 ciudades chilenas, con factores de distribución horario (FT y FH), que permitirán interpolar el perfil horario de información, a partir de los datos extremos diarios. Estas matrices servirán para in-terporlar información horaria y generar las bases climáticas en ciudades cercanas que presenten simi-litud climática, en donde la información sea insuficiente. Para la nubosidad y velocidad del viento, se propone considerar interpolación lineal entre las horas sinópticas, para el desarrollo de la base climá-tica. La información climática requerida es en muchos casos es limitada y/o costosa o simplemente no existe. En particular, en cuanto a las entradas de variables climáticas es necesario especificar informa-ción horaria por un tiempo no menor a 3 aos, que resulta costoso considerando el número de varia-bles involucradas, incrementando en consecuencia el costo total del diseo. En el presente estudio se analizan los datos de entrada asociados a variables climáticas, desarrollando funciones y metodologías que simplifican la entrada de datos y modelos de generación de información a partir de variables extremas diarias. Se analiza también la sensibilidad del software respecto a las zonas climáticas de Chile y su incidencia en el comportamiento para pavimentos flexibles y rígidos. Los resultados de los análisis, muestran que la temperatura es la variable que mayor incide en el comportamiento de los pavimentos. Se presenta una metodología para el desarrollo de las bases climáticas, en donde la información dis-ponible sea escasa. En particular, para la Temperatura y Humedad Relativa, se presentan matrices para 6 ciudades chilenas, con factores de distribución horario (FT y FH), que permitirán interpolar el perfil horario de información, a partir de los datos extremos diarios. Estas matrices servirán para in-terporlar información horaria y generar las bases climáticas en ciudades cercanas que presenten simi-litud climática, en donde la información sea insuficiente. Para la nubosidad y velocidad del viento, se propone considerar interpolación lineal entre las horas sinópticas, para el desarrollo de la base climá-tica.
Análisis de los criterios utilizados para el pago de mayores gastos generales en contratos de construcción
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2019-10) Jara Valenzuela, Vania Alejandra; Departamento de Obras Civiles; Carmona Malatesta, Sergio
Los gastos generales de una obra, son todos aquellos gastos relacionados, tanto con el funcionamiento de la empresa, como con la ejecución de una obra que no se pueden asociar directamente a una partida y/o faena de construcción específica. En otras palabras, son los gastos en que incurre una empresa para mantener el proceso de construcción en funcionamiento desde el inicio hasta el término del contrato, por lo tanto, dependen de la duración efectiva de la obra. Estos gastos son pagados durante el transcurso de la obra, y por lo general, se cargan en cada estado de pago en forma proporcional al costo directo de construcción. Sin embargo, en el último tiempo se ha observado controversias respecto a la procedencia del pago de los gastos generales cuando se producen aumentos de plazo debido a interferencias que no son de responsabilidad del contratista, rompiendo el equilibrio de un contrato a suma alzada. Considerando lo anterior, en esta memoria se analizarán los criterios utilizados por diferentes organismos públicos para el pago de los mayores gastos generales provocados por aumentos de plazo que no son de responsabilidad del contratista y se propondrán criterios para su determinación considerando el impacto que provocan las interferencias a nivel global en una obra.
Análisis de modelos precipitación-escorrentía para cuencas nivo-pluviales del pais
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2019-12) Lizama Abarca, Fernando Antonio; Departamento de Obras Civiles; Kamann Chacana, Pedro Gaspar
Esta memoria de título tiene por finalidad verificar el comportamiento y la aplicabilidad de los modelos precipitación – escorrentía de Turc, Coutagne, Turc – Pike, Grunsky y Peñuelas en las cuencas existentes a lo largo del país, específicamente entre la IV y XII región. Los modelos mencionados fueron obtenidos empíricamente fuera de nuestro país (excepto Peñuelas), en climas no necesariamente similares a los de Chile, por ende, ampliar el conocimiento sobre éstos es relevante. Siguiendo una serie de criterios establecidos en cuatro memorias de título precedentes a esta, se definieron 67 subcuencas entre la IV región de Coquimbo y la XII región de Magallanes, siendo éstas una selección de las hoyas hidrográficas más importantes de cada región. Los modelos precipitación – escorrentía estudiados dependen de variables tales como la precipitación media anual, temperatura media anual y evapotranspiración potencial media anual. Para este estudio, se han considerado los valores de éstas variables determinadas, como se dijo anteriormente, en las cuatro memorias de título anteriores. El cálculo de la escorrentía media anual no arrojó buenos resultados, obteniéndose un error relativo promedio de 46% para el modelo de Turc, 43% para el modelo de Coutagne, 52% para el modelo Turc – Pike, 43% para el modelo de Grunsky y 45% para el modelo de Peñuelas. Considerando el no despreciable error obtenido para cada uno de los modelos, se procedió al ajuste de estos por grupos de subcuencas. Esta división de la muestra se efectuó mediante dos metodologías, la primera divide la muestra total de subcuencas por grupos de regiones, mientras que la segunda divide las subcuencas en base al Método Cluster, el cual es un método estadístico de análisis de conglomerados. La primera metodología consistió en dividir las subcuencas estudiadas por grupos de regiones en lo que se denominó configuraciones. Efectuando el ajuste a cada uno de estos, resultó que la configuración Nº4, que separa el análisis en IV región, V a VI región, VII a IX región y X a XII región, es la que entrega un error relativo más bajo, obteniéndose un 27% (Turc ajustado), 33% (Grunsky y Peñuelas ajustados), 22% (Turc-Pike ajustado) y un 24% (Grunsky y Peñuelas ajustados) respectivamente. La segunda metodología corresponde al análisis de conglomerados o también conocido como Análisis Cluster, mediante el cual se divide la muestra total de subcuencas analizadas en este estudio en 5 grupos. A partir de los resultados obtenidos, se aprecia que el principal discriminante en la división obtenida es la precipitación media anual, por lo cual se modifican levemente los grupos de tal manera de establecer claramente el rango de precipitación media anual de cada uno de ellos. Es así como se establece que las subcuencas con precipitación media anual menor a 500 mm pertenecen al grupo Nº1 corregido, entre 500 y 1000 mm al grupo Nº2 corregido, entre 1000 y 2000 mm al grupo Nº3 corregido, entre 2000 y 3500 mm al grupo Nº4 corregido y mayor a 3500 mm al grupo Nº5 corregido. Al realizar el ajuste de los modelos precipitación – escorrentía a estos grupos, se obtuvo un error relativo promedio del 29% (Turc) para el grupo Nº1, 45% (Coutagne) para el grupo Nº2, 33% (Turc) para el grupo Nº3, 19% (Turc – Pike) para el grupo Nº4 y finalmente un 13% (Turc) para el grupo Nº5. Posteriormente, se realizó un análisis en el borde de cada grupo, obteniéndose grandes diferencias en lo obtenido con los modelos definidos en el límite. Finalmente, el autor recomienda la utilización de la división por regiones, específicamente la configuración Nº4, y el uso de las expresiones ajustadas definidas para cada región. Así también, se recomienda el uso de estos modelos como una estimación preliminar y solo como apoyo.
Análisis de susceptibilidad a la humedad de mezcla asfáltica fría con pavimento recuperado (RAP) y rejuvenecedor comercial mediante índice TSR
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09-12) Navarrete Guzmán, Cristian Alejandro; Departamento de Obras Civiles; Delgadillo Sturla, Rodrigo
Esta investigación evalúa el desempeño de mezclas asfálticas frías compuestas por un 100% de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y diferentes dosificaciones de un líquido rejuvenecedor. Se ensayaron tres proporciones del aditivo (9%, 15% y 21%), las cuales fueron comparadas con una mezcla base sin rejuvenecedor. El diseño de mezcla y el proceso de curado se basaron en investigaciones previas. Se consideró al RAP como árido negro y se asumió que el volumen de rejuvenecedor forma parte del contenido de agua durante el mezclado. Se utilizó ensayo de resistencia a la tracción indirecta (TSR) en condiciones secas y saturadas, con el fin de determinar la susceptibilidad a la humedad, en el cual se incorporó una modificación en el procedimiento de acondicionamiento basada en recomendaciones para mezclas frías. Los resultados muestran que el líquido rejuvenecedor mejora notablemente la resistencia a la humedad de las mezclas, alcanzando un valor de TSR cercano al 100%. Sin embargo, su uso en altas proporciones disminuye significativamente las resistencias mecánicas, comprometiendo la durabilidad del material. Por ello, se recomienda evaluar dosis más bajas y considerar la inclusión de áridos vírgenes que permitan equilibrar la ganancia en adherencia con la pérdida de rigidez asociada al reblandecimiento del ligante.
Análisis del proceso de integración de la fuerza laboral migrante en proyectos de construcción en la II y V región en Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-11) Álvarez Sánchez, Yanina Antonia; Departamento de Obras Civiles; Araya Araya, Felipe Andres
La presente investigación analiza el proceso de integración de la fuerza laboral migrante en proyectos de construcción en la II y V Región de Chile. Dada la creciente participación de migrantes en el sector de la construcción, es crucial entender los desafíos y beneficios asociados a su incorporación e integración laboral. Para lograrlo, se realizará una transición del proceso de gestión de trabajadores migrantes en sitios de construcción al proceso de integración de la fuerza laboral migrante en el contexto chileno. Este análisis contribuirá a ampliar el conocimiento sobre la integración, más allá de la gestión de recursos, y ayudará a fomentar un entorno laboral más inclusivo y equitativo. La metodología utilizada consistió en la realización de entrevistas semiestructuradas a 26 participantes de distintas nacionalidades, incluidos profesionales y trabajadores migrantes y chilenos, con diferentes especialidades en el rubro. A través de un análisis cualitativo, se identificaron los principales tópicos emergentes de las respuestas para establecer la cantidad de extractos codificados de las ideas expresadas por los entrevistados. Los resultados se presentaron en tablas que reflejan la distribución de las categorías y subcategorías emergentes, permitiendo visualizar las menciones según el rol de cada involucrado (empresa, profesionales, y trabajadores migrantes y chilenos). Los resultados revelan que los principales desafíos que enfrentan los migrantes incluyen barreras lingüísticas, diferencias culturales y la falta de reconocimiento de sus habilidades. Entre los beneficios, se destaca el enriquecimiento de conocimientos en los equipos de trabajo multiculturales. Por último, las recomendaciones están dirigidas a todos los involucrados, enfocadas en regularizar la situación migratoria y promover un entorno laboral consciente e inclusivo. Finalmente, el estudio sugiere que, para abordar los desafíos principales que enfrentan los distintos involucrados, se profundice en el análisis de nuevas características de los trabajadores migrantes para enfrentar eficientemente esta problemática.
Análisis para la optimización de materiales del Cuadro Huevo, aplicado en proyectos de edificación en fase de terminaciones
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06) Gallardo Ramírez, Álvaro Enrique; Departamento de Obras Civiles; Lagos Peralta, Francisco Omar
La fase de terminaciones de un proyecto de construcción involucra una gran variedad de recursos materiales, así como también, la programación de diversas actividades. Respecto a los materiales de terminaciones, se han hecho estudios de análisis de pérdidas y de optimización, sin embargo, aún no se ha propuesto una metodología concreta y práctica que logre optimizar todos los tipos de elementos presentes en esta fase. Es debido a esto que la presente memoria de titulación tiene como objetivo analizar dos temas: por una parte, el uso de la optimización de los materiales del Cuadro Huevo, el cual corresponde a una matriz que relaciona las unidades de vivienda con los materiales de terminaciones; por otra parte, el uso de una metodología de programación, denominada programación rítmica, la cual se utiliza en proyectos de naturaleza repetitiva. Asimismo, se plantea determinar el beneficio económico y de plazo al utilizar esta metodología. El caso de estudio que se analizó corresponde a una tipología de departamento de un proyecto de edificación en fase de terminaciones, denominado Mirador del Parque. La metodología de trabajo consistió en la revisión de los antecedentes del proyecto, además de la adquisición de los datos iniciales, tales como las cubicaciones de las partidas y el Cuadro Huevo. Posteriormente, se calcularon el presupuesto y el plazo iniciales. Después, se calcularon las cubicaciones finales de las partidas y las cantidades finales de los materiales del Cuadro Huevo, utilizando la optimización. Para esto se diseñaron metodologías de optimización para tres tipos de elementos de terminaciones: elementos unidimensionales, bidimensionales y misceláneos. Posteriormente, se realizó el estudio de los plazos y de los precios unitarios de cada partida, obteniendo el presupuesto total final(...).
Calibración de modelos predictivos para módulo dinámico y fatiga de mezclas asfálticas chilenas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2019-07) Monsalve Coria, Sofía Margarita; Departamento de Obras Civiles; Delgadillo Sturla, Rodrigo
El presente documento corresponde al trabajo de titulación desarrollado por Sofía Monsalve Coria, como requisito para optar al título de Ingeniero Civil de la Universidad Técnica Federico Santa María. Se presenta la recopilación de resultados de ensayos de mezclas asfálticas en caliente disponibles de los proyectos e investigaciones realizados en laboratorio LEMCO. Luego, con los resultados disponibles se realiza el análisis para la predicción del módulo dinámico y fatiga de mezclas asfálticas en caliente. El desarrollo de análisis para fatiga presente en este documento corresponde al estudio y calibración de la ecuación entregada por la guía de diseño de pavimentos empírico mecanicista, se plantea una adaptación a dicha ecuación para mejorar la predicción de vida de fatiga incorporando la amplitud térmica. Posterior a la calibración se presenta la incorporación de las constantes de calibración local de fatiga en la guía de diseño de pavimentos empírico mecanicista. En cuanto a módulo dinámico se presenta el análisis de las ecuaciones predictivas de Witczak (Original y Modificado) y de Hirsch. Para esta predicción se incorpora el módulo de corte dinámico del ligante en sus tres estados: original y envejecido con HPDR y PAV. El análisis termina con la calibración del modelo de Hirsch, que es el que presenta mejores correlaciones entre valor medido y estimado. Finalmente, las calibraciones de módulo dinámico y fatiga se validan mediante el método estadístico Jack-Knife.
CALIBRACIÓN LOCAL CHILENA DEL MODELO DE AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL E IRI DE LA GUÍA DE DISEÑO AASHTO 2008 PARA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN SIMPLE CON JUNTAS
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2014) Quinteros Mayne, Jairo Elías; Departamento de Obras Civiles; Delgadillo Sturla, Rodrigo
Resumen extenso, ver multimedia o impreso
CALIBRACIÓN LOCAL DEL MODELO DE ESCALONAMIENTO DE JUNTAS TRANSVERSALES DE LA GUÍA DE DISEÑO EMPÍRICO MECANICISTA (AASHTO 2008) PARA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN SIMPLE CON JUNTAS SIN BARRAS DE TRASPASO DE CARGA
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2014) Vásquez Torrejón, Josell Estefanía; Departamento de Obras Civiles; Delgadillo Sturla, Rodrigo
En el marco del Proyecto INNOVA 11BPC-10220, desarrollado por la Universidad Técnica Federico Santa María, que posee como objetivo general adaptar el ?Método Empírico Mecanicista De Diseo (AASHTO 2008) De Pavimentos De Hormigón Simple Sin Barras De Traspaso De Carga? a la realidad chilena, se realiza la calibración del modelo de escalonamiento promedio en juntas transversales. El proceso de calibración comprende la recolección y conformación de la base de datos de climas, tráfico, materiales y suelos conformada por 13 proyectos ubicados entre la V y la X Región de Chile. Posteriormente esta información es ingresada al Software de diseo de la GEMDP Darwin ME para luego realizar la calibración de los coeficientes del modelo de escalonamiento. El Software entrega la evolución de los deterioros en el tiempo, los cuales son calculados internamente a través de un modelo incremental de dao que emplea redes neuronales. Posteriormente, los deterioros entregados por el Software son comparados con la base de datos para luego ajustar los coeficientes de calibración del modelo de deterioro a través de un método de tanteo. En el modelo de escalonamiento son modificados los coeficientes de calibración C1, C3, C5, C6 y C7. C1 y C3 relacionados con las condiciones climáticas, C5 y C6 relacionados con los materiales y el suelo y C7 relacionado con la tasa de escalonamiento a largo plazo. Se obtienen a través del proceso de calibración los siguientes resultados y variaciones con respecto a los coeficientes obtenidos en la calibración global realizada en Estados Unidos: C1=1.165, -7.0%; C3=0.0015, -44.2%; C5=200, -20.0%; C6=0.54, 40.0% y C7=4.5, -50.6% Al realizar el análisis de los resultados utilizando el conjunto de factores se cumplen los test de hipótesis y se obtienen un coeficiente de correlación Rp2s de 0.7026 y un error estándar de estimación de 0.9670 milímetros, encontrándose ambos valores dentro de los rangos obtenidos en las calibraciones globales y locales realizadas en Estados Unidos, las cuales se ubican entre 0.510 a 0.710 y 0.572 a 1.041 milímetros, respectivamente.

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