Examinando por Autor "Nozaki Uribe, Minor"
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Ítem Efecto del fuego en edificaciones industriales de acero, considerando mortero proyectado como protección pasiva(Universidad Andrés Bello, 2023) Gutiérrez Lagos, José; Nozaki Uribe, Minor; Facultad de IngenieríaLas edificaciones industriales de acero están expuestas a diversos riesgos de incendio debido a la naturaleza de las actividades que se llevan a cabo en su interior. Por lo tanto, es de suma importancia comprender y analizar detalladamente el comportamiento de estas estructuras en presencia de un incendio. La presente investigación tiene como objetivo principal evaluar el comportamiento estructural de una edificación industrial construida en acero bajo los efectos del fuego, considerando un tipo de protección pasiva, destinada a retardar la transferencia de calor del fuego hacia los elementos de acero, en este caso en particular se usa una protección conocida como mortero ignífugo proyectado, el cual se caracteriza por su capacidad de resistir altas temperaturas y reducir la propagación del fuego. Al no considerar en el diseño estructural tanto el peso adicional del mortero proyectado como el impacto del fuego, se desencadena una acción conjunta que afecta diversos elementos de la estructura. En primer lugar, el aumento del peso sísmico provocado por el mortero conlleva un incremento en el corte basal de la estructura, lo que genera aumentos de daños estructurales ante cargas sísmicas. Además, con la presencia del efecto del fuego, el acero se degrada rápidamente, lo que trae como consecuencia una disminución de sus propiedades mecánicas y aumentos de esfuerzos axiales, cortantes y momentos. Por otro lado, se presentan dos metodologías que permiten determinar los espesores de mortero proyectado para diferentes perfiles de acero, la primera es en base a masividad del perfil y la segunda es siguiendo AISC Steel Design Guide 19. Además, se lleva a cabo un estudio de la transferencia de calor que ocurre entre el mortero y el acero. Esta investigación surge a raíz de afirmaciones contradictorias por parte de proveedores y fabricantes, ya que algunos declaran que el mortero ignífugo permite un aislamiento integral al elemento de acero o estructura, mientras que otros sostienen que, hay un traspaso de calor, aunque carecen de documentación respaldatoria. Con el fin de analizar y comprender el comportamiento de diversas estructuras en situación de incendio considerando mortero proyectado, se realizan evaluaciones de diferentes casos de estudio, sometidos a distintos gradientes de temperatura, los cuales demuestran aumentos significativos de esfuerzos axiales en las diagonales de elevación, aumentando más de un 600% de su valor inicial. En el caso de las columnas, estas presentan aumentos de esfuerzos cortantes por sobre un 200% y aumento de momento flector sobre un 120%, por lo que hay que tener en consideración diferentes parámetros a la hora de diseñar una estructura bajo condiciones de incendio y usando mortero ignífugo proyectado como protección pasiva. Es importante destacar que el estudio se basa en la capacidad de resistencia al fuego durante un tiempo determinado igual a 120 min.Ítem Estudio de metodología y aplicación de galope trasversal en estructuras(Universidad Andrés Bello, 2020) Vidal Vigueras, Nicolás; Nozaki Uribe, Minor; Facultad de IngenieríaLa investigación llevada a cabo tiene la finalidad de generar una metodología sencilla y eficaz en la obtención de la carga producida por uno de los efectos aerodinámicos del viento conocido como galope transversal. Para ello se llevó a cabo un estudio de la aerodinámica civil, donde se profundiza el estado del arte del galope transversal, la clasificación de las variables que influyen en esta inestabilidad aeroelástica y los tipos de estructuras susceptibles. Esto finalmente permitirá generar un procedimiento de cálculo estandarizado que permita la obtención de la carga galope transversal de forma estática y mediante un sistema de cargas distribuidas sobre secciones transversales. Para la verificación de resultados se evalúa la influencia del galope transversal en una estructura tipo enrejado (correa transportadora), a través de un modelo estructural computacional y la aplicación del procedimiento determinado y definido, de manera de establecer los elementos que tienen una mayor susceptibilidad al efecto generado. Esto último desde el punto de vista local como global que puede tener sobre cualquier superestructura.Ítem Influencia del efecto del fuego en el diseño de edificaciones industriales(Universidad Andrés Bello, 2022) Retamal Obando, Lucas; Nozaki Uribe, Minor; Facultad de IngenieríaEl estudio tiene como propósito dar a conocer la influencia que tiene el fuego en estructuras de uso industrial al usar revestimientos intumescentes en sus perfiles. El fuego es un factor externo de gran importancia, ya que altera las características propias de los materiales que se vean expuestos a gradientes de temperatura, por lo que el uso de protección pasiva, en este caso pintura intumescente es una opción válida si se desea reducir los efectos que el fuego puede causar en una estructura. Bajo esta premisa, el análisis del comportamiento de una estructura de acero bajo estas condiciones permite proponer un diseño acorde a la resistencia al fuego requerida de una estructura, considerando las características propias del acero y pinturas intumescentes con resistencias al fuego F-90 y F-120. Esta investigación propone distintos casos de estudio en base a resistencias al fuego requeridas, en donde cada caso considera la utilización de pintura intumescente, lo que requiere de un ajuste de masividades de cada perfil metálico para el funcionamiento eficiente de la pintura en la estructura, es decir, que efectivamente resista la cantidad de minutos indicados por el producto. Mediante análisis estructural, es posible extraer resultados que evidencian cuantitativamente aumentos exponenciales de los valores máximos de esfuerzos de corte, compresión, corte, momentos flectores y torsionales a medida que se modifican las dimensiones de las secciones. Gracias al ajuste de masividad provocado por el uso de pintura intumescente, se obtienen variaciones en el comportamiento de los distintos casos de estudio, las cuales varían a medida que se incrementa la resistencia al fuego requerida de cada estructura, la variación más importante consiste en el incremento del peso total de cada estructura. Los resultados obtenidos se presentan a modo de poder efectuar comparaciones entre los casos de estudios, estableciendo válidamente que si se desea aplicar pintura intumescente se debe tener en consideración los cambios de masividad de los elementos, ya que esto tiene un impacto considerable en la estructura debido a que los esfuerzos a los que se ve sometida son mucho mayores a los experimentados por estructuras que no consideran pintura intumescente. Además, bajo el supuesto de que la pintura intumescente aísla por completo al acero durante su exposición a altas temperaturas, se realiza un estudio de aplicación de gradientes de temperatura que establece cuantitativamente los efectos provocados por el fuego, los cuales se centran en el aumento de hasta un 3000% de las fuerzas axiales en algunos elementos estructurales, lo que provoca que los factores de utilización de los elementos se vean sobrepasados hasta en un 345% lo cual no es admisible para el diseño del proyecto.Ítem Modelación y simulación de cargas dinámicas de viento en estructuras flexibles tipo chimenea, comparación con métodos contemporáneos de aplicación(Universidad Andrés Bello, 2022) Rebolledo Rebolledo, Fernando; Nozaki Uribe, Minor; Facultad de IngenieríaEn diversos proyectos industriales es recurrente para su operación encontrar chimeneas de sección circular, ya sea para la eliminación de gases que afecten la producción como para dispersión de diversas sustancias generadas en los procesos de manufactura. Las cargas de viento en este tipo de estructuras se rigen con base en la normativa NCh432.Of2010, la cual no considera los efectos de inestabilidades aerodinámicas como el desprendimiento de torbellinos. Se debe tener en consideración que habitualmente en software de modelación estructural, no es considerado el efecto dinámico de viento, dejándolo a criterio del diseñador. En particular, el efecto dinámico del viento asociado al desprendimiento de torbellinos puede generar cargas periódicas que pueden ocasionar efectos de resonancia y fatiga en estructuras flexibles como chimeneas de sección circular. De esta manera, su aplicación en el diseño estructural de este tipo de estructuras es no despreciable. La presente investigación muestra el estudio de la aplicación del desprendimiento de torbellinos en chimeneas de sección circular, mediante la simulación computacional de túnel de viento, considerando corrientes incidentes en ambientes homologables y su comparación con métodos estáticos de aplicación basados en Eurocódigo 1-05. Se utiliza software computacional habitual de diseño estructural para tales efectos. Lo anterior tiene el propósito de conocer el comportamiento de este tipo de carga, además de estimar las magnitudes, ver sus relaciones y qué tipo de chimeneas se ven más expuestas al fenómeno de vórtices de Von Kármán. Se considera el diseño de diversas chimeneas, las cuales varían en su altura y diámetro. Con la información obtenida, se realizan comparaciones entre la simulación del túnel de viento, de la cual fue posible establecer una relación entre las cargas de viento cuasiestático y la carga de desprendimiento de torbellinos, además de la aplicación estática del fenómeno de desprendimiento de torbellinos asociado a deflexiones laterales, tensiones máximas de compresión, tracción y resultantes, generación de presiones adicionales, situaciones de las cuales la carga generada por desprendimiento de torbellino se obtuvo una importancia mayor a la carga de viento cuasiestático en más del 50% de las chimeneas analizadas.Ítem Procedimiento para evaluar y diseñar el izaje de estructuras en etapa de montaje y transporte basados en la práctica chilena industrial(Universidad Andrés Bello, 2021) Jara Bascuñán, César; Nozaki Uribe, Minor; Facultad de IngenieríaEl izaje de estructuras es uno de los desafíos que se presentan al momento de montar y ensamblar estructuras industriales. En la actualidad existen pocas normas o códigos nacionales que regulen esta práctica, sin embargo, existen normas internacionales que permiten evaluar y diseñar las maniobras de izaje de estructuras, entre ellas se encuentran principalmente las normas de USA ANSI / ASME y Alemanas como DIN para el cálculo y diseño de los elementos que se involucran en el izaje. El estudio se enfoca principalmente en lo que establecen las normas ANSI / ASME, donde se hace una revisión meticulosa de las condiciones, parámetros, tipos de elementos, accesorios y equipos que forman parte integra de una maniobra de izaje, según esta revisión se observa que conocer los tipos y usos de los distintos elementos de izaje es indispensable para obtener resultados eficaces, ya que, estos elementos forman el lazo de conexión principal entre la estructura y el gancho de la grúa, por lo tanto, en este apartado se entregan las características que deben tener los elementos de izaje para realizar una maniobra. El estudio se divide en dos etapas, donde la primera etapa es la descrita en el párrafo anterior en donde además se describen los elementos que permiten ser diseñados bajo software según los requerimientos del proyecto, dentro de esta etapa se incluye la revisión de las condiciones que se deben tener para el transporte de estructuras. La segunda etapa corresponde al diseño del izaje de una torre el cual tiene como principal objetivo comparar las diferencias entre el comportamiento de diseñar elementos cable como barra (frame) versus diseñarlos propiamente como cables en el software SAP2000, esto a modo de detectar si es factible realizar el diseño de una u otra forma y conocer las ventajas de ambos métodos, para llevar a cabo este análisis, se estudia el volteo vertical de la estructura tipo torre, evaluando la modelación y comparando los esfuerzos axiales producidos en los cables de izaje, a raíz de este análisis se hace una revisión al diseño de yugos y orejas de izaje con la finalidad de conocer el comportamiento según el tipo de configuración asignado en un izaje, cabe señalar que en este procedimiento no se diseñan cables o elementos de conexión. Adicionalmente se evalúa el uso de una herramienta “Staged Construction” propia del software SAP2000 con el fin de identificar si es posible utilizar el método para el diseño de izaje.