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Estudio del comportamiento de marcos dúctiles de concreto reforzado con contraventeo chevrón

Eber Alberto Godínez-Domínguez (2010)

701 páginas. Doctorado en Ingeniería Estructural.

El proyecto de investigación tiene como objetivo principal el desarrollo y evaluación de una metodología racional de diseño sísmico de estructuras con base en marcos dúctiles de concreto reforzado con contraventeo concéntrico (tipo chevrón) que garantice un comportamiento estructural satisfactorio y congruente con el modo de falla supuesto. Lo anterior a la fecha, no se ha estudiado con detalle, según la investigación bibliográfica realizada. Esta aportación al conocimiento puede ser aprovechada en un futuro, pues se podría dar, mediante éste y posteriores estudios, una metodología de diseño razonablemente confiable para este tipo de estructuración al ingeniero de la práctica profesional. Por otra parte, durante el estudio se valoraron algunas de las recomendaciones dadas en las Normas Técnicas Complementarias para diseño y construcción de estructuras de concreto (NTCC-04, 2004), las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras Metálicas (NTCEM-04, 2004) y las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo (NTCS-04, 2004), en las cuales se considera que este tipo de sistemas pueden diseñarse como dúctiles (Q=4), aunque como se mencionó, no se dan guías suficientes para realizar un diseño que cumpla con dicho comportamiento. Lo anterior puede quedar abierto a cometer algunos errores por falta del conocimiento del comportamiento de estos sistemas estructurales. Aunque a la fecha no se tiene conocimiento de un diseño original, no se descarta la existencia de éstos.

Doctoral thesis

Structural dynamics. Edificios -- Efectos sísmicos. Elasticidad. Vigas -- Pruebas. Columnas. TA654.9 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN RESISTENCIA DE ESTRUCTURAS

Estudio paramétrico de la demanda de ductilidad en pilas de puentes comunes

RAMON ALEJANDRO AYALA CONTRERAS (2016)

326 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

En el presente trabajo de investigación, se abordaron diferentes parámetros que pueden llegar a afectar la ductilidad de pilas de puentes carreteros comunes de concreto reforzado, esto debido a que los distintos reglamentos de diseño de puentes, manejan factores de ductilidad que muchas veces son muy generales o que manejan escasa información de los múltiples tipos de puentes carreteros que existen en la actualidad, por lo que se vuelve relevante, desarrollar estudios sobre las distintas variantes que pueden llegar a afectar dicha ductilidad en pilas de puente, por tal razón se propusieron algunos parámetros que pueden dar una mejor idea de los factores de ductilidad a utilizar por los diseñadores o estructuristas en el diseño de pilas de puentes. Además, debido a que gran parte de los estudios sobre el tema se han centrado en el comportamiento de columnas de edificios, es necesario el comprobar si realmente los coeficientes máximos de ductilidad recomendados en códigos como el AASHTO, CFE y Caltrans, cubren diferentes variantes significativas. En total se analizaron 209 modelos, en donde se obtuvieron factores de ductilidad para un límite de desempeño de seguridad de vida y de prevención de colapso, bajo los distintos parámetros propuestos en esta investigación, donde a un total de 208 modelos se les realizo un análisis estático no lineal, y solo a un modelo se le hizo un análisis dinámico no lineal o paso a paso en el tiempo, este último solo y exclusivamente a manera de comprobación de resultados.

Master thesis

Concrete bridges--Design and construction. Columns, Concrete--Design and construction. Puentes -- Diseño y construcción. Columnas. TG340 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN PUENTES

Evaluación de la rigidez lateral efectiva de marcos rígidos con columnas compuestas embebidas

Miguel Ángel García Hernández (2015)

138 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

La metodología a seguir para el desarrollo de esta investigación consiste en utilizar el mayor número de herramientas de análisis disponibles. Para entender los distintos aspectos del comportamiento de columnas compuestas “SRC”, se evalúan y comparan metodologías teóricas y prácticas. La finalidad de seguir esta metodología permite entender la evolución en la degradación de la rigidez lateral que aporta este sistema. Esta investigación inicia con un estudio de campo a un edificio construido con este sistema. Un estudio de vibración ambiental permite conocer, entre otras cosas, las propiedades mecánicas de un sistema estructural, datos que son directamente función de su rigidez elástica. Los aspectos teóricos del comportamiento de columnas compuestas se evalúan mediante el uso de herramientas complejas de análisis estructural no lineal, incorporando los de principios de plasticidad concentrada y distribuida. Finalmente, los resultados obtenidos a través de cada metodología se comparan para determinar la mejor predicción del comportamiento elástico de marcos rígidos construidos con columnas compuestas.

Master thesis

Columns, Concrete--Design and construction. Construcciones compuestas. Columnas. Materiales -- Fatiga. Plasticidad. TA683.5.C7 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN RESISTENCIA DE ESTRUCTURAS

Innovaciones en postcosecha de heliconias a través de elementos benéficos.

MARÍA DE LOS ÁNGELES JÁCOME CHACÓN (2015)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Innovación Agroalimentaria Sustentable).- Colegio de Postgraduados, 2015.

Las heliconias son especies ornamentales tropicales que conforman un solo género, Heliconia, dentro del orden de las Zingiberales. Como plantas ornamentales de origen tropical, las heliconias proporcionan elementos innovadores como colores llamativos y formas exóticas, características necesarias para las nuevas tendencias en el diseño floral. Investigaciones recientes reportan los sinergismos valorados en postcosecha de flores ornamentales tratadas con elementos benéficos, mismos que pueden proporcionar resistencia a factores de estrés biótico y abiótico. En esta clasificación se encuentra el aluminio (Al), cerio (Ce), cobalto (Co), yodo (I), lantano (La), sodio (Na), selenio (Se), silicio (Si), titanio (Ti) y vanadio (V). En esta investigación se trabajó con Al, Co, La y Si en concentraciones 0.3 y 0.6 mM en la solución de florero, en las especies Heliconia psittacorum L.f cv. Andromeda y Heliconia psittacorum L.f. x H. spathocircinata cv. Golden Torch Adrian. El Al proporcionó un aumento en el consumo de agua en ambos cultivares con las dosis aplicadas, así como una disminución en la pérdida relativa de peso en el cultivar Andromeda. El Co en ambas dosis aplicadas incrementó el consumo de agua en el cultivar Adrian, y en el cultivar Andromeda incrementó la concentración de clorofila a y total con la concentración de 0.3 mM, al igual que la concentración de N. El La aumentó notablemente la concentración de N en pseudotallos e inflorescencias del cultivar Andromeda. Finalmente, el Si incrementó el consumo de agua en el cultivar Adrian con la mayor dosis aplicada, al igual que la concentración de N en inflorescenias del cultivar Andromeda. Se concluye que los elementos benéficos pueden mejorar algunas características poscosechas y de concentraciones nutrimentales en heliconias, y que tales mejoras dependen del genotipo. _______________ POSTHARVEST INNOVATIONS IN HELICONIAS THROUGH BENEFICIAL ELEMENTS. ABSTRACT: Heliconias are tropical ornamental species, comprising a sole genus, Heliconia, within the order of the Zingiberales. As ornamental plants of tropical origin, heliconias provide us innovative elements such as bright colors and exotic forms, features needed for new trends in floral design. Recent research reports the synergies valued at postharvest of ornamental flowers treated with beneficial elements, which may provide resistance to biotic and abiotic stressors. This classification includes aluminum (Al), cerium (Ce), cobalt (Co), iodine (I), lanthanum (La), sodium (Na), selenium (Se), silicon (Si), titanium (Ti) and vanadium (V). In this research we worked with Al, Co, La and Si in concentrations of 0.3 and 0.6 mM in the nutrient solution for cot inflorescences of Heliconia psittacorum L.f cv. Andromeda and Heliconia psittacorum L.f. x H. spathocircinata cv. Golden Torch Adrian. Al provided an increase in the consumption of water in both cultivars with applied doses, as well as a decrease in the relative loss of weight in the cultivar Andromeda. Co, at both doses applied, increased water consumption in the cultivar Adrian, and with 0.3 mM applied to Andromeda, it increased the concentration of chlorophyll a and total chlorophyll concentrations, as well as the concentration of N. La notably increased N concentration in pseudostems and inflorescences of cultivar Andromeda. Finally, Si increased water consumption in the cultivar of Adrian with the higher dose applied, as well as the concentration of N in inflorescences cultivar Andromeda. We conclude that beneficial elements improve some postharvest charachteristics and nutrient concentrations in heliconia flower branches, and that such improvements depend on the genotypes used.

Master thesis

Heliconia Elemento benéfico Vida de florero Al Co La Si Beneficial element Base life Innovación Agroalimentaria Sustentable Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA CULTIVOS DE PLANTAS ORNAMENTALES

Estudio experimental de conexiones de acero a momento de vigas de sección I con columna rectangular HSS

ISAAC TONATIUH MARTIN DEL CAMPO FLORES (2013)

202 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Se presentan resultados del estudio experimental para investigar el diseño y comportamiento de conexiones a momento de acero bajo cargas cíclicas llevadas a cabo en la UAM-A. En este trabajo, cuatro conexiones viga IPR406x53.7kg/m (W16x36lb/ft) a columna HSS 305x305x12.7mm (HSS 12x12x1/2”) han sido ensayadas. La primera conexión fue soldada de manera directa, las otras dos conexiones soldadas fueron reforzadas para aumentar la resistencia y la rigidez usando placas diafragma y placas atiesadoras internas. Los parámetros a investigar en las conexiones son las características de rotación y la capacidad resistente a momento, la ductilidad y la rigidez. La última y cuarta conexión ensayada es una conexión de placa de extremo extendida, que se atornilla directamente a la columna hueca, sin usar refuerzo en la unión. Se realizaron pruebas cíclicas reversibles en los cuatro especímenes para lo cual fue necesario diseñar y construir dispositivos para los apoyos y para la aplicación de las cargas. Se presentan los resultados más importantes que incluyen las curvas de histéresis de todos los modelos, se hacen análisis y comparaciones de esos resultados y se dan recomendaciones de para su uso.

This tesis presents some experimental results of four connection specimens that correspond to a test program developed at the Laboratorio de Estructuras of the Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco, in Mexico City. Experimental results are reviewed and compared with other results, and recommendations for design, procedures and provisions for such connections with hollow sections are also proposed. The main objective of this research program is to study the behaviour of different connection solutions under cyclic loading, and the definition of their strength and stiffness. The advantage of this project is that the same type of beam and column profiles in all tested connections was used, and therefore comparisons among all tested solutions could be obtained. Four full-scale connection specimens were built and tested in the Structures Laboratory. All specimens have the same type of beam (W16x36) and column (HSS12x12x½), and they only differed in the connection type. Three welded samples had welded connections; one of them is welded directly to the column; and the other two were reinforced: one, with external diaphragms welded in flanges to generate a hard knot; and, the other one with internal stiffeners. However, both of them are rigid connections, and, if a failure occurs in the joint, this will happen in the beam. The last specimen was built using an extended end plate connection.

Master thesis

Welded joints--Testing. Uniones soldadas -- Pruebas. Vigas -- Pruebas. Columnas metálicas. Esfuerzo y tensión. TA492.W4 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN RESISTENCIA DE MATERIALES

Formulación de elementos viga-columna con discontinuidades interiores para el estudio del colapso en estructuras

ENRIQUE TENORIO MONTERO (2015)

99 páginas. Doctorado en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Se formulan e implantan elementos finitos viga-columna con discontinuidades embebidas para modelar la formación de articulaciones en elementos estructurales ante acciones de cargas cuasi-estáticas. Los elementos finitos se desarrollaron mediante la aproximación de funcionales de energía de elementos barras y vigas. En la formulación de estos elementos se desarrollaron vigas delgadas, las cuales incluyen la energía de deformación por flexión, y vigas gruesas que además consideran las deformaciones por cortante. Las matrices de los elementos barras y vigas se agruparon para obtener el elemento viga-columna delgada, el cual puede desarrollar discontinuidades en el desplazamiento axial y en la rotación, así como el elemento viga-columna gruesa que además puede desarrollar discontinuidades en el desplazamiento transversal. El comportamiento constitutivo del elemento viga-columna considera la fuerza normal contra el desplazamiento axial, la fuerza cortante contra la deformación por cortante y el momento contra rotación. Estos modelos constitutivos se implantaron con base en la mecánica del daño. Los comportamientos constitutivos se formularon a partir de resultados de pruebas experimentales o numéricas reportadas en la literatura. Adicionalmente, se implantaron los comportamientos constitutivos de juntas longitudinales entre elementos de concreto para el estudio de túneles construidos con dovelas. Para validar los elementos finitos y modelos constitutivos, se realizaron ejemplos correspondientes a vigas, marcos y túneles dovelados, los cuales se discretizaron con elementos vigas-columnas gruesas y/o delgadas. Los resultados numéricos obtenidos mostraron congruencia con los resultados de pruebas experimentales y numéricas reportadas en la literatura.

“Beam-column” finite elements with embedded discontinuities for modeling hinge development in structural elements under quasi-static load actions are formulated and implemented. The finite elements were developed by approximating the energy functional of bars and beam elements. In the formulation of these elements, thin beams were developed, which consider flexural strain energy, and thick beams, which also consider shear strain energy. The matrices of bars and beams elements were grouped together to obtain the thin beam-column element, which could develop discontinuities in the axial displacement and in the rotation, and the beam-column thick element, which also could develop discontinuities in the transverse displacement. The constitutive behavior of beam-column element considers the normal force vs axial displacement; shear force vs shear deformation and the moment vs rotation. These constitutive models were implemented based on damage mechanics. Constitutive behavior was formulated from experimental results and/or numerical tests reported in the literature. Additionally, the constitutive behavior of longitudinal joints between concrete elements were implemented for the study of segmented tunnels. To validate the finite elements and constitutive models, examples for beams, frames and segmented tunnels were performed, which were discretized with thick and/or thin beam-columns elements. The numerical results show consistency with the results of experimental and numerical tests reported in the literature.

Doctoral thesis

Método de elementos finitos; Modelos constitutivos. Girders--Testing. Vigas -- Pruebas. Columnas de concreto. Construcciones de concreto -- Uniones. TA683.5.B3 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA DE ESTRUCTURAS

Evaluación del comportamiento sísmico de marcos a momento con columnas compuestas de tubos de acero y rellenos de concreto

JOSE RAMON QUEZADA PARRA (2012)

166 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

El objetivo principal del presente estudio de investigación es realizar la evaluación del comportamiento sísmico de marcos a momento con columnas circulares metálicas rellenas

de concreto (CCFT) mediante modelación numérica. Asimismo, presentar algunas recomendaciones de diseño sísmico relacionadas a los factores de desempeño sísmico que

pueda desarrollar el sistema estructural, tales como el factor de comportamiento sísmico

(Q), el factor de reducción de fuerzas sísmicas por ductilidad (Q´) y el factor de

sobrerresistencia (R). Los objetivos específicos son: 1) Estudiar el comportamiento y desempeño sísmico de algunos marcos resistentes a momento en construcción compuesta con columnas circulares metálicas rellenas de concreto (CCFT). 2) Realizar análisis elásticos de segundo orden con la finalidad de realizar diseños estructurales para posteriormente ser utilizados en los análisis no lineales. 3) Realizar diseños por capacidad asegurando un mecanismo de colapso de columna fuerte – viga débil. 4) Realizar análisis estáticos no-lineales de segundo orden ante carga incremental monotónica a fin de obtener curvas de capacidad. 5) Determinar y evaluar para el sistema estructural los parámetros de desempeño sísmico, como el factor de comportamiento sísmico (Q), el factor reducción de fuerzas sísmicas (Q´), y el factor de sobrerresistencia (R). 6) Establecer algunas recomendaciones en cuanto a factores de comportamiento sísmico para el diseño sísmico de estructuras en construcción compuesta con columnas CCFT.

Master thesis

Factores de desempeño sísmico. Columns, Concrete--Testing. Columnas de concreto. Construcciones compuestas. Análisis elástico (Ingeniería). TA683.5.C7 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN RESISTENCIA DE ESTRUCTURAS

Longitud plástica en columnas esbeltas de acero

HEVER EUGENIO CHAVEZ MORITA (2013)

82 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

El objetivo principal del presente trabajo es discutir la influencia de la carga lateral y vertical en el cálculo de la longitud de desarrollo plástico en columnas esbeltas de acero de diversas secciones, sujetas a la aplicación simultánea de carga lateral y vertical. Adicionalmente se plantean los siguientes objetivos secundarios relacionados. Determinar analíticamente la longitud plástica en columnas esbeltas de acero, para diferentes niveles de esbeltez (P/Pcr) y de resistencia a la compresión (P/Py) de las mismas. Obtener tablas que consideren diversos valores de P/Pcr y P/Py en el cálculo de la zona plástica desarrollada y la relación entre la rotación plástica y las curvaturas desarrolladas. Determinar analíticamente la longitud del tramo de columna en la que se deben colocar atiesadores.

Master thesis

Plastic analysis (Engineering). Análisis plástico (Ingeniería). Columnas metálicas. TA652 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN CONSTRUCCIONES METÁLICAS

Comparación del procedimiento general y el procedimiento optativo de las NTCC 2004 para calcular la resistencia mínima a flexión de columnas de concreto reforzado

NOEL RADILLA LUNA (2008)

125 página. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Trata la comparación de los procedimientos de diseño de columnas de concreto reforzado que forman parte de estructuras clasificadas como dúctiles, propuestos en las NTCC-2004 del RCD. El primero de los procedimientos es comparar directamente la suma de las resistencias a flexión de las columnas que concurren en un nudo con la suma de las resistencias a flexión de las vigas que concurren en el mismo nudo; se le denomina "procedimiento general". El segundo, denominado "procedimiento optativo", consiste en diseñar las columnas con un factor de reducción de resistencia. El objetivo de este trabajo es hacer comparaciones entre los dos procedimientos incluidos en las NTCC 2004 para prever que se forme el mecanismo de colapso conocido como columna fuerte-viga débil, con el fin de determinar si el segundo de ellos, el denominado optativo, proporcionada una confiabilidad adecuada y conduce a diseños similares a los obtenidos con el primer procedimiento.

Master thesis

Columna fuerte-viga débil; Esfuerzos axiales; Esfuerzos flexionantes. Columns, Concrete--Testing. Columnas de concreto. Vigas -- Pruebas. Construcciones de concreto armado. TA683.5.C7 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA DE ESTRUCTURAS

Procedimiento de diseño para edificios estructurados con vigas de acero y columnas de concreto

RAFAEL SANCHEZ TAVERA (2014)

270 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

En tiempos recientes debido a las necesidades económicas y constructivas, se han estado construyendo nuevos edificios que constan de sistemas híbridos o compuestos, integrados por vigas de acero y columnas compuestas o bien de concreto armado. Estos sistemas basan su filosofía de diseño en aprovechar las ventajas tanto económicas como mecánicas de cada uno de los materiales empleados, con el fin de garantizar la integridad estructural de los edificios en los cuales se utiliza. Si bien estos sistemas se han desarrollado exitosamente en otros países como Japón y Estados Unidos de Norte América (EUA), en donde se han desarrollado reglamentos, normas y recomendaciones sobres estos sistemas, basados en estudios y pruebas experimentales de su comportamiento. En un inicio limitaron su uso a zonas de baja y moderada intensidad sísmica debido a los resultados de dichas pruebas y a la incertidumbre del comportamiento de dichos sistemas a mayores demandas. En el caso de México, los reglamentos de construcción, a la fecha, no incluyen normas para sistemas híbridos o compuestos, pues sólo se limitan a dar la recomendación del cuidado de los elementos por separado. Esto no ha limitado su uso en la Ciudad de México, a pesar de que se ha empezado a construir sistemas de este tipo, no se tiene certeza de haber considerado todos los elementos, particularmente porque en nuestro país la sismicidad es un factor importante. Las metas de esta tesis son entender el comportamiento de los sistemas compuestos; hacer un seguimiento bibliográfico de cómo se han diseñado estos sistemas en otra zonas del mundo, analizar algunos modelos analíticos de sistemas mixtos con columnas de concreto y vigas de acero, y comparar los resultados con modelos tradicionales de acero y concreto, y finalmente hacer una propuesta de diseño y contribuir a un mejor entendimiento del comportamiento de estos sistemas, mediante recomendaciones para la construcción de este tipo de edificios en nuestro país.

In recent times, due to economic factors and building tendencies, engineers have developed a new construction system made up of hybrid or compound systems that include the use of both steel girders and of compound or mounted concrete. These systems base their design philosophy in the maximization of economic and mechanical advantages of each of the materials employed with the ultimate goal of guaranteeing the structural integrity of the buildings in which these systems are used on. These systems have been developed successfully in countries such as Japan and United States of America; in these countries, regulation, norms and recommendations about these systems have been created, which were based on studies and tests of these systems‟ behavior. However, their use have been limited for low or moderated seismic intensity zones due to the results of such tests and to the uncertainty of the behavior of such systems at higher intensities. In the specific case of Mexico, the construction regulations, until today, do not acknowledge the existence of hybrid or compound systems, for they are limited to prescribing guidelines to the maintenance of these elements separately. This situation has not limited its use in Mexico City. Even though these systems have been incorporated into numerous construction projects, there is not an inclusive approach of all these elements, particularly due to the importance of the seismic factor in our country. The main objective of this dissertation is to understand the behavior of compound systems; research how these systems have been used around the world, and finally, to contribute to a better design and application of these systems, through guidelines and recommendations for this kind of constructions in our country.

Master thesis

Composite construction. Construcciones compuestas. Vigas -- Pruebas. Columnas de concreto. Esfuerzo y tensión. TA664 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN RESISTENCIA DE ESTRUCTURAS