Ingeniería civil

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    Determinación de la resistencia a la compresión de la mampostería a partir de variaciones de resistencia del bloque, resistencia de mortero y patrón de relleno en Costa Rica
    (2024) Ramírez Villalba, Andrea; Navas Carro, Alejandro
    El Código Sísmico de Costa Rica 2014 define la resistencia a la compresión de la mampostería f′m de manera proporcional a la resistencia a la compresión del del bloque f′b, del mortero f′mor y del concreto de relleno f′g. Sin embargo, desde hace más de 20 años han realizado investigaciones a nivel internacional que demuestran que no se trata de una relación directamente proporcional en todos los casos y se han generado correlaciones entre la resistencia a la compresión de la mampostería f′m y la de los materiales que la componen. Para esta investigación se ensayaron a compresión 117 prismas de mampostería, clasificados en 36 grupos, cada grupo corresponde a una combinación dada de variables de los componentes. Se contemplaron 3 resistencias esperadas de f′b, morteros tipo S y tipo N, 2 resistencias esperadas de f′g y 3 anchos de bloque, de 20 cm, 15 cm y 12 cm. De forma paralela se midió la resistencia de los bloques, morteros y concretos de rellenos utilizados en la construcción de los prismas, todos los ensayos se realizaron de acuerdo con las normas ASTM e INTE correspondientes. Del análisis realizado se generaron dos correlaciones para la resistencia a la compresión de la mampostería f′m análogas a las planteadas en la tabla 2 de la especificación TMS 402/602. La primera relaciona la resistencia f′m y la resistencia f′b haciendo distinción según el uso de morteros tipo S y tipo N. La segunda correlación no hace distinción por tipo de mortero. A su vez, se realizó un análisis de la variación de la resistencia de la mampostería f′m respecto a cada variable en estudio. Estas variaciones se analizaron también estadísticamente. Se generaron gráficos y tendencias para cada correlación que se pudieron contrastar con investigaciones realizadas a nivel internacional.
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    Determinación de la curva esfuerzo-deformación de prismas de mampostería con bloques de concreto de 15x20x40 cm bajo la aplicación de cargas axiales concéntricas
    (2023-10-30) Sibaja Víquez, Steven Alberto; Ramírez Villalba, Andrea
    El presente estudio tiene como finalidad determinar las principales propiedades mecánicas de la mampostería a nivel local, haciendo uso de bloques de 15x20x40 cm. Para la obtención de estas propiedades (resistencia a la compresión f’m, módulo de elasticidad Em y deformación unitaria) se fabricaron prismas de mampostería conformados por dos bloques completos de altura, considerando las siguientes variables: presencia o ausencia de concreto de relleno y morteros tipo M, S y N. Además de resumir los resultados experimentales, se procedió a plantear una correlación entre la resistencia a compresión de la mampostería, la resistencia de los bloques de concreto y la resistencia del mortero de pega con la finalidad de encontrar la influencia que tienen estos parámetros en las propiedades mecánicas de la mampostería. Se busca que los resultados obtenidos en el presente estudio incrementen la base de datos a nivel local en materia de mampostería, lo cual permitirá definir el comportamiento de la mampostería con mayor determinación, y de esta forma, establecer comparaciones con el CSCR 2010-14 y el TMS 402-16. Por otra parte, se busca que la información recopilada en el presente estudio sirva como insumo para el mejoramiento del capítulo de mampostería del Código Sísmico de Costa Rica.
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    Caracterización de la curva esfuerzo-deformación de prismas de mampostería con bloques de concreto de 20x20x40 cm bajo carga axial
    (2023-09-30) Víctor Andrés, Vargas Rodríguez; Ramírez Villalba, Andrea
    El presente estudio tiene como propósito Caracterizar la curva de esfuerzo-deformación que muestra el comportamiento en compresión axial de prismas de mampostería de concreto utilizando bloques de 200x200x400 mm por medio de pruebas experimentales para verificar si los valores específicos de diseño son adecuados. Para esto, se utilizaron prismas de mampostería conformados por bloques de concreto de 20 cm de espesor, clase A. morteros tipo M, N y S así como prismas con concreto de relleno y sin este (rellenos y vacíos) para un total de 6 combinaciones de prismas fallados a compresión; Relacionando la resistencia de los componentes con la resistencia del prisma e identificando el módulo de elasticidad y deformación ultima de los prismas. Los materiales que conforman los prismas cumplen con los valores de resistencia mínima indicados en el CSCR 10-14 y los datos generados en esta investigación permiten comparar los parámetros de diseño de la mampostería presentes en la normativa internacional con el comportamiento del material nacional utilizado. Los resultados obtenidos amplíen la muestra de datos de materiales nacionales para futuras investigaciones u otros proyectos que los requieran.
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    Obtención del módulo de elasticidad, deformación última y la resistencia a la compresión en prismas de mampostería por medio de la curva esfuerzo-deformación de bloques de 12x20x40 cm bajo carga axial concéntrica
    (2023) Quirós Castro, Yoshua Daniel; Ramírez Villalba , Andrea
    Este estudio tiene como propósito determinar el comportamiento a compresión de la mampostería de concreto bajo carga axial concéntrica, por medio de la derivación de las curvas esfuerzo-deformación unitaria. A partir de estas curvas, se puede encontrar las propiedades mecánicas de resistencia a compresión, módulo de elasticidad y la deformación unitaria última de la mampostería hueca y rellena. Para esto, se utilizan prismas de mampostería conformados por bloques (completos) de concreto de 12 cm de espesor, clase A. Además, se incluyen las siguientes variables como parte del análisis: el tipo de mortero, prismas huecos y rellenos. En el caso de mortero se emplean los tipos M, S y N; por su parte, para los prismas rellenos se maneja una resistencia del concreto de relleno constante. Asimismo, se establece una correlación entre la resistencia de la mampostería, la resistencia de los bloques y la resistencia del mortero para ver la influencia que tienen estos resultados sobre la mampostería hueca y rellena. La información generada de esta investigación ampliará el registro experimental a nivel nacional, lo que permitirá establecer un comportamiento local de la mampostería, con mayor precisión, y así comparar los parámetros de diseño de la mampostería expuestos por la normativa internacional. A su vez, se busca que estos resultados sirvan de insumo para futuras actualizaciones del Código Sísmico de Costa Rica, específicamente para el capítulo de mampostería
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    New methodology for NDT assessment of in-service wood poles
    (2016) Rodríguez Roblero, María José; Tallavó, Fernando J.; Cascante, Giovanni; Pandey, Mahesh D.
    Wood poles are extensively used in North America to support electrical lines and their service life is usually between 35 and 50 years. Nevertheless, factors such as temperature, moisture, bacteria or fungi may induce internal decay in the poles. The existence of decayed areas result in a reduction of the strength of a pole and sudden failures may occur. To ensure the reliability of the electrical network, the condition of the poles is assessed in maintenance programs usually through visual and sounding inspection. These methods have the disadvantage that they are subjective, they provide a local evaluation of the condition, and are unable of detecting early decay. This paper summarizes the results of a research project that included the development of a new methodology to assess the condition of wood poles based on ultrasonic waves, the construction and calibration of the testing device, numerical modeling of wave propagation in wood, laboratory and field tests. Methods based on changes of wave velocity have been used before for the evaluation of wood. However, these methods have not taken into account that wood presents different elastic properties in the longitudinal, radial and tangential directions. To perform a reliable evaluation using ultrasonic waves, it is essential to consider the variability of stiffness and mass density, as well as the effect of moisture content and temperature on wave parameters. The proposed methodology considers wood as an orthotropic material, takes into account the variability in the elastic and mechanical properties, and the effect of temperature and moisture content in these properties. The methodology uses two statistical indices: the overall dissimilarity index (ODI) and the condition rating index (CRI). ODI describes the overall condition of a pole in terms of ultrasonic measurements and estimates the deviation with respect to the expected values for a sound pole. Laboratory destructive testing was performed to correlate the CRI with the expected remaining strength ratio; which is used to determine the end of-life (EOL) of an in-service wood pole. The method has the advantage that is nonintrusive, provides quantitative measurements of the internal condition of wood poles and allows detecting early decay in wood poles.
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    Impacto del terremoto de Limón de 1991 en el diseño estructural de puentes
    (2021) Rodríguez Roblero, María José; Lobo Aguilar, Sergio; Vargas Alas, Luis Guillermo; Castillo Barahona, Rolando
    This article describes the main damages observed in vehicular bridges as a consequence of the 1991 Limón earthquake. It also shows how this seismic event originated changes in the regulations that govern the design and construction in Costa Rica, specifically the seismic design of buildings and bridges. It is also argued that the impact of the Limón earthquake may also be identified in international bridge design specifications, since the structural failures that occurred as a consequence of this earthquake and other seismic events of the 1990s worldwide, motivated the revision and modification of the construction practices on bridges in seismically active regions
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    Partículas de sílice modificadas orgánicamente como adiciones para la matriz de concreto hidráulico: síntesis, formulación y propiedades
    (2023) Mora Castro, Ernesto José; Castellón Elizondo, Erick
    Las estructuras de concreto hidráulico en sus elementos de borde (como fachadas, losas de techo, muro, entre otras) están expuestas al medio ambiente, por esto en lugares muy lluviosos o húmedos, es conveniente disminuir la permeabilidad de estos elementos para mejorar tanto su durabilidad como su funcionabilidad. El presente trabajo describe la mejora de matrices de materiales de cementicias, y posteriormente concretos, dotándolos de hidrofobicidad. Esta modificación hidrofóbica de los materiales se realiza de forma integral (externa e internamente), en contraposición a los tratamientos superficiales que sólo modifican las superficies de borde. El anexo B1 describe la construcción y el uso de nuevos moldes antiadherentes basados en politetrafluoroeteno (Teflon®, PTFE). El anexo B2 reporta la síntesis y caracterización de micropartículas de sílice funcionalizadas con grupos n-dodecilo (-C12H25) y luego su incorporación a matrices de concreto. El carácter hidrófobo de los materiales derivados se consiguió en los especímenes formulados incluso al utilizar pequeñas proporciones de las micropartículas de sílice modificadas. Los ensayos de resistencia a la compresión confirmaron que la estabilidad mecánica de cubos de mortero relacionados, no se ve afectada por su modificación con sílice hidrofóbica. Por último, el anexo B3 ofrece una aproximación a la aplicación de la técnica desarrollada para formular concretos hidrófobos, al incorporar agregados gruesos con rasgos de absorción de agua extremos, como es típico en la práctica de la construcción. El principal resultado de este estudio fue que el carácter hidrófobo se incrementó en todos los casos, independientemente del tipo del agregado grueso. Sin embargo, se confirmó que las características de absorción de agua de los materiales de concreto ciertamente dependen de las características de absorción de agua de los agregados gruesos elegidos. También se comprobó que una impregnación previa de los componentes gruesos, con una suspensión líquida de micropartículas de silice hidrófobas, mejora en gran medida el carácter hidrófobo del concreto derivado.
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    Diseño de cuatro obras geotécnicas: (I) revisión del sitio de fundación y diseño de cimentación para torre de telecomunicaciones del Centro Nacional de Control de Energía (CENCE), Volcán Irazú; (II) diseño de sistema de estabilización para un talud colindante con una carretera; (III) diseño de soporte temporal de un túnel para modernización de planta hidroeléctrica en Panamá; (IV) diseño de una alternativa para impermeabilización con geomembrana PVC para una sección equivalente de una presa CFRD clase I
    (2023-07-25) Quesada Calvo, Floria Marcela; Calvo Carranza, Oscar Andrés
    En el presente trabajo, el capítulo 1 consiste el diseño de una cimentación para una torre de telecomunicaciones del ICE en el volcán Irazú cuyo sitio se caracteriza por estar cerca de una ladera y estar compuesta por material volcánico erodable. Es por ello que se hizo necesario el diseño de una cimentación mediante micropilotes, los cuales garantizarían la operatividad de la estructura, aunque ocurra un deslizamiento. El capítulo 2 corresponde a un sistema de estabilización de un talud de una alta pendiente y compuesto por suelo y roca degradada, continuo a una carretera de alto tránsito. El sistema diseñado mediante la metodología descrita en el FHWA (2015) fue un muro de soilnailing, que, junto con los drenajes, permitirían brindar estabilidad al talud. Con respecto al capítulo 3, se presenta el caso de una planta hidroeléctrica, ubicada en la provincia de Chiriquí, Panamá, la cual se quiere modernizar mediante la construcción de un segundo túnel de 683 m de longitud, a través de un material rocoso con coberturas máximas de 140 m en ciertos puntos del trazado. El sostenimiento temporal diseñado consistió, en las zonas de mayor probabilidad de falla, en concreto lanzado pernos y arcos W8x31. Finalmente, en el capítulo 4 se presenta el caso de una presa a construirse en la provincia de Guanacaste de Costa Rica, la cual ya había sido diseñada como CFRD; sin embargo, se planteó la opción de sustituir la cara de concreto por una geomembrana PVC, como alternativa de impermeabilización, por lo que se hizo una revisión mediante elemento finito para corroborar que las deformaciones no superaran aquellas de la presa CFRD original.
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    Diseño de cuatro obras geotécnicas: (I) estudio y diseño geotécnico de pilotes helicoidales para la cimentación de una torre de transmisión eléctrica; (II) estudio y diseño geotécnico de una estabilización con suelo cosido para una torre de transmisión eléctrica en Honduras; (III) diseño del refuerzo del túnel para una sección del proyecto hidroeléctrico de cogeneración privado en Siquirres, Limón; (IV) diseño geotécnico y propuesta de actualización de la instrumentación del cuerpo de una presa en Nicaragua
    (2023-07) Núñez Morales, Isaac Felipe; Calvo Carranza, Óscar Andrés
    Resumen de Taller Aplicado I El capítulo 1 trata sobre la poca certeza respecto a las capacidades y beneficios asociados con el uso de pilotes helicoidales en cimentaciones que existe en Costa Rica. Estos pilotes son particularmente adecuados en entornos compuestos principalmente por capas de suelo y ofrecen numerosas ventajas. Desde un punto de vista técnico, presentan un alto rendimiento frente a cargas que requieren tanto comportamiento a tensión como a compresión. Además, se instalan de forma rápida, causan un impacto mínimo en el medio ambiente y pueden ser utilizados en espacios reducidos con maquinaria de tamaño reducido. Esta investigación se basó en una revisión bibliográfica de normativas internacionales. Entre los principales hallazgos, se identificó que gran parte de los criterios de diseño se fundamentan en métodos empíricos, basados en la experiencia y en registros de proyectos anteriores. Posteriormente, se realizó el diseño de una cimentación profunda para una torre de transmisión eléctrica como alternativa a un proyecto ya ejecutado. El objetivo de este ejercicio fue evaluar la viabilidad técnica, económica y ambiental de implementar un sistema de cimentación basado en pilotes helicoidales. Además, al ser una solución alternativa, permitió comparar los resultados obtenidos con la solución planteada anteriormente. Los resultados indican que, desde el punto de vista técnico, los pilotes helicoidales tienen un diseño similar al de los pilotes convencionales, pero presentan características distintivas. Además, revelan que, como cimentación profunda, ofrecen soluciones adecuadas para problemas específicos en suelos.
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    Diseño de cuatro obras geotécnicas: (I) propuesta alternativa para la fundación de un desarenador mediante el uso de inclusiones rígidas, ubicado dentro de una zona protegida en Cartago, Costa Rica; (II) diseño de excavaciones y estabilizaciones de los taludes del desarenador y portal de entrada al túnel El Llano, situado dentro de una zona protegida en Cartago, Costa Rica; (III) selección de técnica de excavación sin zanja y análisis del sostenimiento permanente de un túnel de baja cobertura en materiales blandos, situado en Cartago, Costa Rica; (IV) propuesta de diseño geotécnico de un dique de retención de flujos de detritos que brinde protección a obra hidráulica vital de un sistema de abastecimiento de agua potable, situado dentro de una zona protegida en Cartago, Costa Rica
    (2023-07-12) Núñez Morales, Jose David; Calvo Carranza, Óscar Andrés
    Como parte de las obras que conforman un proyecto de abastecimiento de agua potable en el sector de Cartago, Costa Rica, se identifica una estructura hidráulica denominada desarenador. Este componente, tiene como función la de retener las partículas arenosas que trae el agua de la fuente, antes de ingresar al túnel de conducción, para posteriormente ser depuradas en una planta de tratamiento. El desarenador está compuesto por 4 muros de elevación variable (entre 3 y 7 m) y una losa de piso que conforman 3 cámaras independientes. Esta estructura hidráulica dispone de unas dimensiones de 14.2 m de ancho por 60 m de largo. Tiene una capacidad de tratar 4.1 m3/s de agua. Por las condiciones particulares del sitio de emplazamiento, la disponibilidad de espacio para ubicar el desarenador y las condiciones geológico-geotécnicas de los materiales de fundación, se ha elaborado un diseño geotécnico de un dique de retención de flujos de detritos. Este dique, tiene como función la de contener el impacto de un flujo de detritos potencial que pudiera darse en la cuenca alta y cuyo potencial destructivo sería capaz de afectar una obra hidráulica fundamental que comprometería la continuidad del servicio de agua potable para consumo humano. Para desarrollar este análisis de caso se ha solicitado autorización de uso de la información básica que dispone el proyecto, entre ellos, informes geológicos, registros de la exploración geotécnica de campo y laboratorio, levantamientos topográficos, reportes de estudios sísmicos y estructurales. Como parte de la solución desarrollada se realizó un análisis y diseño mediante una metodología propuesta VanDine (1996) y Hungr et al (1984), así como la aplicación de metodologías de álgebra de mapas que permitió hacer una estimación de los volúmenes de diseño de los sedimentos que podrían generarse en la cuenca ante eventos extremos de lluvia o sismo. Esta solución se estudia y compara desde la óptica de manejo de riesgos ante eventos extremos que pudieran afectar el funcionamiento del desarenador, para concluir que desde todas las aristas: costo, tiempo y eficiencia, la solución de un dique semirrígido representa una mejor opción para brindar seguridad a la operación del desarenador.
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    Selection of Ground Motion Prediction Models for Subduction Zones in Costa Rica
    (2022) Hidalgo Leiva, Diego Antonio; Piedra Ampie, Rosey; Esquivel Salas, Luis Carlos; Climent Martín, Álvaro
    The selection of the Ground Motion Prediction Models (GMPM) is a key task for any seismic hazard analysis. The Interface and Intraslab subduction zones of Costa Rica are considered in this research. For the first time, a database with more than 1700 strong ground motion records, exclusively from Costa Rica, is used to check the model-data fitting. A set of GMPM is proposed for each tectonic region, also weights for the logic tree analysis are proposed. The selection process and the assignation of weights use the distribution and trends of the residuals, the likelihood, and the log-likelihood approach.
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    Time domain deconvolution in nonlinear elastoplastic soil deposits
    (2023) Mánica, Miguel A.; Pinzón Ureña, Luis; Pujades Beneit, Luis Gonzaga; Hidalgo Leiva, Diego Antonio; Ordaz, Mario G.
    The paper presents an iterative procedure for the time domain deconvolution in nonlinear elastoplastic materials. The approach is intended for the generation of input motions for dynamic soil-structure interaction (DSSI) numerical analyses when the desired earthquake is specified at the surface of a nonlinear soil deposit. The main advantage is that the same constitutive model (or models) to be used in the DSSI simulation, to characterise the soil deposit, is also employed in the deconvolution procedure. Therefore, the desired surface motion is recovered from the free-field propagation of the resulting input motion at the base of the numerical model, accounting for the assumed constitutive behaviour of the ground. An application example is also presented, where the potential of the proposed approach is shown.
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    The Impact of the National Housing Program on Residential Segregation in Costa Rica
    (2022-07-18) Pérez Molina, Eduardo
    Residential socio-economic segregation in Costa Rica had an overall decreasing trend between 1973 and 2011 because of a sustained reduction in the amount of lower income households. However, in 1986, the national housing program was reformed, including a ten-fold increase in housing supply (292 thousand subsidies allocated in 1987-2011, in a country with 1.36 million housing units). The pattern of these subsidies was hypothesized to increase residential segregation in Costa Rica. Segregation indices were estimated per municipality for lower and higher income groups. The impact of social housing subsidies on segregation levels was quantified with a fixed effects model with standard errors corrected for spatial dependence. Social housing supply was found to have historically reduced residential segregation; however, the 1986 reforms created a system that followed the patterns of real estate markets, in turn reducing much of the system’s mitigation effect on residential segregation.
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    Understanding the Determinants of Fuel Demand in Costa Rica, 1965-2019: Price, Income, and Registered Vehicles
    (2022-10-06) Pérez Molina, Eduardo
    Fuel demand during the last 50 years in Costa Rica has increased constantly. Do the price of fuels and Gross National Income contribute to explain these trends? This paper explores the existence of causal relations between economic growth, fuel price, and transport demand (represented by fuel consumption and registered vehicles). Vector autoregression (VAR) models were estimated with a time series of data of 1965-2019. Causal relations were found between fuel demand and income, but not with registered vehicles. The effect of price on demand and income were documented, which is important for policy formulation (in particular, possible taxation of fuel demand as a carbon mitigation strategy).
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    Field Measurements and Numerical Modeling of Wave Climate in the Pacific Coast of Costa Rica
    (2022) Alfaro Chavarría, Henry Gustavo; Zumbado González, Javier; Calleja Apéstegui, Felipe; Govaere Vicarioli, Georges
    The wave climate of the Pacific coast of Costa Rica displays singularities that are inadequately included in global numerical models of wave generation and propagation. This shortcoming increases the uncertainty associated with the analysis and prediction of wave climate estimations required for coastal applications. Based on wave data from the central and northern Pacific coast of Costa Rica, the aim of this work is to present the Wave Climate of the Pacific Coast (WCPC), a hybrid downscaling model derived from a reanalysis of regional NOAA wave data with in-situ (field) measurements of significant height, period, and direction of waves obtained over a 7 year period (2014-2021). Four calibrated reanalysis nodes were used to propagate waves from undefined depths to the coast, using hybrid downscaling techniques and the SWAN model. Node calibration was performed using field data obtained almost uninterruptedly between 2014 and 2017, as well as reanalysis of calibrated data between 2005 and 2019.The end product consists of more than 10 000 numerical nodes distributed along the northern and central Pacific coast of Costa Rica, each one with a 3-hour resolution time series of significant wave height, peak period and mean direction, over a 14-year period from 2005 to 2019. Model results were validated using field measurements at an independent site in the central Pacific coast, with a coefficient of determination (r²) and a Root Mean Squared Error (RMSE) for significant wave height of 0.472 and 24.3 centimeters between the modeled and reference data respectively. The WCPC represents a valuable asset for the coastal development in Costa Rica, and could also improve large scale models at regional and even global scales.
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    Modelo de flujo para determinar el comportamiento de los lixiviados y gases generados en el relleno sanitario Parque Ecoindustrial Miramar
    (2022) Poveda Montoya, William Alonso; Baltodano Goulding, Rafael
    Para la realización de este trabajo se seleccionó el relleno sanitario de Miramar como punto de estudio. En dicho sitio se seleccionaron varios puntos donde se realizaron muestreos de los desechos. Para asegurar que las muestras obtenidas fueran de distintas edades, se varió la profundidad de obtención de la muestra para lo cual fue utilizada maquinaria pesada. Adicionalmente se muestreó el suelo utilizado como material de cobertura al cual se le aplicaron los mismos análisis de laboratorio que a los desechos. Las muestras fueron analizadas mediante ensayos de laboratorio para caracterizar las propiedades físicas e hidráulicas (saturadas y no saturadas). Los resultados de los análisis de laboratorio fueron utilizados para la construcción del modelo de flujo subterráneo. Para la construcción del modelo de flujo, además de los resultados de los análisis de laboratorio, se utilizó información de campo como por ejemplo los levantamientos topográficos de las celdas. Adicionalmente, para la construcción del modelo de flujo subterráneo, se requirió realizar un balance hídrico de la celda de manera que se determinó, a partir de los datos de precipitación, la cantidad de agua que infiltró a la celda, la cantidad de agua evaporada por efecto de la temperatura ambiental y la cantidad de agua que se infiltró al interior de la celda. Estos valores de infiltración se ingresaron al modelo de flujo para determinar el comportamiento del lixiviado a lo interno de la celda. Se construyó un modelo de flujo estacionario con datos anuales de manera que se logró estimar el volumen de lixiviado generado en el tiempo de análisis definido. Estos datos se compararon con los valores de campo, los del balance hídrico y con los de otro modelo empírico con el fin de realizar una validación de estos. Adicionalmente se realizó un modelo de flujo transitorio considerando diferentes niveles de lixiviado y un evento de precipitación extraordinario. Este análisis permitió conocer el comportamiento interno de la celda ante este tipo de eventos de manera que se conoce cómo se satura el medio y otros valores como las presiones internas dentro de la celda.
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    Evaluación de los parámetros de diseño para sistemas y componentes no estructurales del capítulo 14 del Código Sísmico de Costa Rica 2002
    (2009-05-22) Ramírez Villalba, Andrea; Acuña Prado, Roy
    El capítulo 14 del Código Sísmico de Costa Rica 2002 plantea una metodología para el cálculo de la fuerza sísmica de diseño para los sistemas y componentes no estructurales. Esta es una metodología simplificada y, como tal, debe proveer valores conservadores para cubrir diversas condiciones de la estructura, del tipo de sito, de las propiedades del sistema o componente no estructural, del anclaje y de la ubicación dentro de la estructura. Este proyecto de investigación hace un análisis cualitativo y cuantitativo entre la metodología simplificada propuesta en el capítulo 14 del CSCR 2002, las metodologías simplificadas propuestas en los códigos CSCR 1974, CSCR 1986, UBC 1997, BLUE BOOK 1999, IBC 2000, ASCE 7 2002, ASCE 7 2005, IBC 2006 y EURO CODE 1998, y la metodología del análisis estático propuesto en el CSCR 2002. Mediante esta comparación se pretenden identificar los posibles aspectos a modificar de la metodología planteada en el capítulo 14 del CSCR 2002 para tomarlos en consideración en la próxima actualización de este código. Se analizan los parámetros que afectan el cálculo de las fuerzas de diseño de los sistemas y componentes no estructurales: aceleración del terreno, factor de amplificación dinámica, factor de modificación de la respuesta, factor de importancia y variación en función de la altura.
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    Determinación del módulo de ruptura en mampostería traslapada con esfuerzos de tracción por flexión paralelos a las juntas horizontales
    (2019-04-10) Barahona Mayorga, Silvia María; Ramirez-Villalba, Andrea
    Este proyecto pretende determinar los valores del módulo de ruptura de la mampostería propia de Costa Rica, utilizando un patrón de construcción traslapado y esfuerzos de tracción paralelos a la junta horizontal. Además, determinar si los valores encontrados poseen alguna relación con las fórmulas que establece el CSCR 2010-14 para el cálculo del módulo de ruptura. Se realizaron un total de 27 muretes, los cuales se dividieron en tres grupos de 9 muretes cado uno, los cuales correspondían a tres tipos de mortero, mortero tipo N, S y M; dentro de cada grupo se realizaron tres muretes sin concreto de relleno, tres muretes parcialmente rellenos y tres muretes totalmente rellenos. Los muretes se ensayaron según la norma INTE C74 o ASTM E518-15 en el Laboratorio Nacional de Modelos y Materiales Estructurales de la Universidad de Costa Rica, LANAMMEUCR. Adicionalmente, se realizaron 18 prismas de mampostería, 6 por cada tipo de mortero, con el fin de determinar si existe alguna relación entre el módulo de ruptura y la resistencia a compresión mampostería. Los resultados de las pruebas demostraron que el módulo de ruptura incrementa con la presencia de concreto de relleno. También, se determinó que el módulo de ruptura de la mampostería, depende directamente de la adherencia entre la unidad y la junta vertical, es decir que, si no existe una buena adherencia entre ambas partes el módulo de ruptura no incrementará, aunque se utilice un mortero más resistente. Por otro lado, se observó que no existe una relación directamente proporcional entre el módulo de ruptura y la resistencia a comprensión de la mampostería.
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    Diseño de mezcla de concreto para fabricar semi-automáticamente bloques de mampostería a escala reducida 1/4
    (2021-11-11) Esquetini Fallas, José Andrés; Ramírez Villalba, Andrea
    Esta investigación busca calibrar la máquina semi-automática de bloques que se fabricó en el Laboratorio de Escala Reducida del Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales de la Universidad de Costa Rica (LanammeUCR). Se fabricó bloques a escala reducida 1/4 con distintos pares de % de agregado y relación agua/cemento en busca de diseños con una resistencia mayor a la establecida en el Código Sísmico de Costa Rica de 133 Kg/cm2 a los 28 días. Se elaboró un procedimiento de mezclado que genera una mezcla homogénea, además se definieron dos procedimientos de fabricación que permiten trabajar con distintos diseños de mezcla en los que se busca desmoldar en pocos minutos y que los bloques no se desplomen, al mismo tiempo que se llena bien todo el molde. Las variables mecánicas consideradas son la compresión y los segundos de vibrado, esto se explica detalladamente en cada procedimiento. Los resultados obtenidos demuestran que si es posible utilizar la máquina para producir bloques con resistencias muy superiores a la establecida en el Código. Que la cantidad de agregado aumenta la relación agua/cemento necesaria para una buena trabajabilidad. Se descubrió que la densidad del bloque y que sus paredes estén bien aplomadas influye en mayor grado que las variables del diseño de mezcla. Se descubrió que la configuración actual de los vibradores en la máquina perjudica a los bloques del medio ya que no consolida la mezcla en esa zona y por lo tanto existe diferencia en la capacidad de los bloques de los extremos y los del centro del molde.
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    Relación entre el esfuerzo de fluencia en elementos de acero conformados en frío y en acero virgen, de los productos fabricados en Costa Rica
    (2021-06-02) Rojas Muñoz, Josué; Ramírez Villalba, Andrea
    El objetivo de la investigación fue determinar la relación entre el esfuerzo de fluencia de elementos de acero conformados en frío y el acero virgen de flejes utilizados para la fabricación de dichos elementos, con el fin incluirla como una alternativa en la normativa costarricense del producto. Para el desarrollo del proyecto se contó con la participación de tres empresas que realizan el proceso de conformado de tubos en el territorio nacional. Se obtuvo secciones del fleje antes del conformado y secciones del tubo después del proceso mencionado. Con una maquina de falla universal se ensayó las probetas recolectadas y se determinó el esfuerzo de fluencia del material de los flejes y del material los tubos. Se buscó la correlación entre los resultados, con la cual se propuso una ecuación que permite estimar el esfuerzo de fluencia de los tubos utilizando las propiedades mecánicas y físicas del material de los flejes con los que se producen los tubos. Finalmente se realizaron análisis estadísticos para garantizar resultados con un nivel de significancia del 95%. La ecuación propuesta brida una alternativa para estimar el esfuerzo de fluencia del producto terminado. Permitiendo a los productores realizar los ensayos desde los rollos de fleje del acero, destinando menos recursos económicos para obtener la propiedad mecánica mencionada.