C - Ingeniería Civil
https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/9
2024-03-29T16:02:53ZEvaluación del comportamineto de conectores tipo canal en sistemas de entrepiso con steeldeck y viguetas en celosía por medio de simulación computacional por elementos finitos
https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/2866
Evaluación del comportamineto de conectores tipo canal en sistemas de entrepiso con steeldeck y viguetas en celosía por medio de simulación computacional por elementos finitos
NAVARRETE CHAPARRO, JENNY PAOLA
El presente trabajo de investigación se enfocó en la evaluación del comportamiento mecánico de los conectores de cortante tipo canal en un sistema de entrepiso compuesto con lámina steeldeck y viguetas en celosía, mediante la simulación numérica del ensayo de corte directo utilizando el método de los elementos finitos. Esta investigación pretende ofrecer una solución ágil y eficaz para evaluar la resistencia máxima de los conectores. Se busca la posibilidad de simplificar los programas experimentales tanto en investigaciones futuras similares como en proyectos constructivos. Adicionalmente, se presenta una descripción detallada del procedimiento para realizar la simulación numérica de estos entrepisos mediante el uso de herramientas computacionales. Adicional, se exponen diversas opciones de análisis que pueden abordase en este proceso.
Para la simulación numérica se utilizó el software de análisis estructural Ansys Workbench. Las variables consideradas incluyeron la geometría del conector, el espesor de la losa de concreto y las propiedades mecánicas de los materiales. Para los modelos constitutivos de los materiales se empleó el modelo de Endurecimiento Isotrópico Multilineal para el acero, que permitió representar con precisión el comportamiento no lineal y la capacidad de deformación. En cuanto al concreto, se utilizó el modelo de Menetrey Willam, que tuvo en cuenta la disminución de resistencia debido al inicio de la fisuración del concreto.
En una primera fase, se desarrolló un modelo determinista que consistió en la simulación numérica de ocho series de probetas que se ensayaron a corte directo. La validación de este modelo numérico se llevó a cabo mediante la comparación de los resultados obtenidos con los datos experimentales correspondientes y las fórmulas propuestas. Posteriormente se formuló un modelo estocástico, donde se simularon treinta probetas y se realizó un análisis estadístico de los resultados, lo que permitió obtener un intervalo de confianza para la capacidad de los conectores. Los resultados fueron satisfactorios para ambos modelos numéricos formulados.
Finalmente, se realizaron ejemplos de aplicación para estimar el valor esperado de la resistencia máxima de los conectores de cortante en nuevas configuraciones del sistema compuesto de entrepiso. En estos ejemplos se variaron los valores de la resistencia a compresión del concreto, la resistencia a tensión del perfil tipo canal, la altura de la losa y la longitud del conector. El propósito fue predecir la influencia de estas variables en el rendimiento de los conectores y validar el modelo numérico.; The present research focused on evaluating the mechanical behavior of channel-type shear connectors in a composite floor system with steeldeck and lattice joists, through numerical simulation of direct shear testing using the finite element method. This study aims to provide an agile and effective solution to assess the maximum strength of the connectors, seeking the possibility of simplifying experimental programs in both similar future research and construction projects. Additionally, a detailed description of the procedure for numerical simulation of these floor systems using computational tools is provided. Furthermore, various analysis options that can be addressed in this process are presented.
For numerical simulation, the structural analysis software Ansys Workbench was used. The considered variables included the connector geometry, the thickness of the concrete slab, and the mechanical properties of the materials. The Multilinear Isotropic Hardening model was employed for steel constitutive models, accurately representing nonlinear behavior and deformation capacity. For concrete, the Menetrey Willam model was used, taking into account the strength reduction due to concrete cracking.
In a first phase, a deterministic model was developed, consisting of numerical simulation of eight sets of specimens tested under direct shear. Validation of this numerical model was carried out by comparing the obtained results with corresponding experimental data and proposed formulas. Subsequently, a stochastic model was formulated, where thirty specimens were simulated, and a statistical analysis of the results was conducted, yielding a confidence interval for the connectors' capacity. The results were satisfactory for both formulated numerical models.
Finally, application examples were conducted to estimate the expected value of the maximum strength of shear connectors in new configurations of the composite floor system. In these examples, values of concrete compression strength, tension strength of the channel-type profile, slab height, and connector length were varied to predict the influence of these variables on the system response and validate the numerical model.
2024-02-08T00:00:00ZElaboración de una guía académica para el diseño estructural de losas postensadas apoyadas sobre el terreno para pisos industriales
https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/2864
Elaboración de una guía académica para el diseño estructural de losas postensadas apoyadas sobre el terreno para pisos industriales
Jiménez Sánchez, Pedro Antonio
Este trabajo de tesis presenta una guía académica para diseñar losas postensadas en pisos industriales sin juntas. El enfoque se centra en mejorar la eficiencia operativa, reducir costos de mantenimiento y minimizar interrupciones en la producción. La guía aborda procedimientos detallados para adaptarse a suelos estables, expansivos o compresibles, excluyendo terrenos colapsables.
La guía incluye diagramas de flujo para una comprensión visual clara y organizada, facilitando la asimilación de conceptos. Se presenta un método simplificado para diseñar losas postensadas sobre suelos estables, junto con un ejemplo práctico y una evaluación del desempeño. La sección final proporciona pautas para evaluar la estabilidad y seguridad en pisos industriales, con el objetivo de mitigar el deterioro funcional y estructural de estos elementos.; This thesis presents an academic guide to design post-tensioning in jointless industrial floors. The focus is on improving operational efficiency, reducing maintenance costs and minimizing production disruptions. The guide addresses detailed procedures for adapting to stable, expansive or compressible soils, excluding collapsible soils. The guide includes flowcharts for a clear and organized visual understanding, facilitating the assimilation of concepts. A simplified method for designing post-tensioning on stable soils is presented, along with a practical example and performance evaluation. The final section provides guidelines for evaluating the stability and safety of industrial floors, with the objective of mitigating the functional and structural deterioration of these elements.
2024-01-01T00:00:00ZComparación entre una alternativa de cultivo a través del uso de un domo geodésico, usando sistemas de riego por goteo e hidroponía, que permite producir alimentos sin uso de agrotóxicos, ambientalmente sostenible con métodos tradicionales de cultivo en el municipio de Jenesano – Boyacá
https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/2863
Comparación entre una alternativa de cultivo a través del uso de un domo geodésico, usando sistemas de riego por goteo e hidroponía, que permite producir alimentos sin uso de agrotóxicos, ambientalmente sostenible con métodos tradicionales de cultivo en el municipio de Jenesano – Boyacá
Muñoz Molina, Mónica Irene; Suárez Cano, Oscar Oswaldo
Comparación entre una alternativa de cultivo a través del uso de un domo geodésico, usando sistemas de riego por goteo e hidroponía, que permite producir alimentos sin uso de agrotóxicos, ambientalmente sostenible con métodos tradicionales de cultivo con el fin de determinar la eficiencia de los cultivos en Domos Geodésicos.; Comparison between a cultivation alternative through the use of a geodesic dome, using drip irrigation systems and hydroponics, which allows the production of food without the use of agrotoxins, environmentally sustainable with traditional cultivation methods in order to determine the efficiency of the crops in Geodesic Domes
2024-01-01T00:00:00ZImplementación de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS) para regulación de la escorrentía en el noroeste de la ciudad de San José de Cúcuta, Norte de Santander
https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/2862
Implementación de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS) para regulación de la escorrentía en el noroeste de la ciudad de San José de Cúcuta, Norte de Santander
López Forero, María Juliana
Las actividades humanas generan, tanto en la atmósfera como en la superficie de las cuencas urbanas, una amplia gama de contaminantes y durante los eventos de precipitación, la contaminación acumulada en la superficie es conducida hacia la red de colectores. El aumento de la impermeabilidad redunda en una reducción de la infiltración, como consecuencia de todo ello, se generan volúmenes de escorrentía netamente mayores y, además, se aceleran los tiempos de respuesta, por lo que aumenta el riesgo de inundaciones.
Este hecho muestra la necesidad abordar los problemas de gestión de aguas pluviales desde una perspectiva que combina aspectos hidrológicos, ambientales y sociales y así garantizar los Sistemas de Drenaje Urbano Sostenible (SUDS), también conocidos como BMP (Mejores Prácticas de Gestión). La idea de SUDS es mantener los ciclos hidrológicos naturales por delante de la actividad humana tanto como sea posible. Esto logra el objetivo principal de reducir la escorrentía superficial, minimizando las superficies impermeables de la ciudad y dividiendo las cuencas vertientes para evitar la concentración de grandes volúmenes de agua en un punto, obteniendo de este modo un doble beneficio al disminuir la cantidad de escorrentía e integrando paisajes y aumentado el valor social y ambiental de las actividades.
En el casco urbano de la ciudad de San José de Cúcuta, Norte de Santander, se presenta este fenómeno de inundaciones por origen pluvial desde hace varios años, y de acuerdo con la secretaria de gestión del riesgo de desastres de la ciudad de Cúcuta, expresan que, las situaciones que más se presentan son inundaciones, colapsos estructurales, caída de árboles y rocas y desbordamiento de canales de aguas lluvias y fuentes hídricas. La amortiguación de aguas lluvias se vuelve cada vez más complicado debido a que el rápido desarrollo urbano ha generado gran impermeabilización de los suelos, dejando muy pocas coberturas vegetales que ayuden a interceptar el agua lluvia.
Estas inundaciones se han tratado de solucionar a lo largo de los años incrementando la capacidad de las redes de drenaje, sin embargo, es una solución que genera altos costos en su implementación, además de incrementar el riesgo potencial de inundación al reducir los procesos de evapotranspiración e infiltración. A continuación, se presentan los resultados correspondientes a las respuestas analíticas que se realizaron mediante la modelización hidráulica e hidrológica y el uso de SewerGems para analizar el comportamiento hidráulico de la red pluvial y de alcantarillado.; Human activities generate, both in the atmosphere and on the surface of urban watersheds, a wide range of pollutants, and during precipitation events, the pollution accumulated on the surface is conducted towards the network of collectors. Increased imperviousness results in reduced infiltration, resulting in significantly higher runoff volumes and accelerated response times, thus increasing the risk of flooding.
This fact shows the need to address stormwater management issues from a perspective that combines hydrological, environmental and social aspects and thus ensure Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), also known as BMPs (Best Management Practices). The idea of SUDS is to keep natural hydrological cycles ahead of human activity as much as possible. This achieves the primary objective of reducing surface runoff by minimizing the city's impervious surfaces and dividing watersheds to avoid concentrating large volumes of water at one point, thus obtaining a double benefit by reducing the amount of runoff and integrating landscapes and increasing the social and environmental value of activities.
In the urban area of the city of San José de Cúcuta, Norte de Santander, this phenomenon of flooding due to rainfall has been occurring for several years, and according to the disaster risk management secretary of the city of Cúcuta, the most common situations are floods, structural collapses, falling trees and rocks, and overflowing of rainwater channels and water sources. Rainwater buffering is becoming increasingly complicated because rapid urban development has caused soils to become highly impermeable, leaving very little vegetation cover to help intercept rainwater.
These floods have been solved over the years by increasing the capacity of drainage networks; however, this is a solution that generates high implementation costs, in addition to increasing the potential risk of flooding by reducing the evapotranspiration and infiltration processes. The following are the results corresponding to the analytical responses that were carried out by means of hydraulic and hydrological modeling and the use of SewerGems to analyze the hydraulic behavior of the rainwater and sewerage networks.
2024-01-01T00:00:00Z