Browsing by Author "Santa María Oyanedel, Hernán"
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- ItemAnálisis y diseño de conectores para elementos semi colaborantes hormigón - madera(2010) Carboni Muñoz, Alvaro Antonio; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl diseño de elementos semi colaborantes hormigón - madera data de alrededor de 1930, pero recién en los últimos veinte años la investigación de nuevos conectores y soluciones para mejorar el desempeño de estos sistemas colaborantes ha crecido de manera sostenida. En Chile, sin embargo, estos desarrollos son casi desconocidos, siendo esta investigación una de las primeras en su tipo llevadas a cabo en el país. Tomando como objeto de análisis dos tipos de conectores, se realizó un análisis consistente en ensayos experimentales de conectores modelos elasto plásticos de elementos finitos de los conectores de corte, modelos elásticos computacionales de barras para el sistema compuesto completo y un análisis comparativo de los resultados obtenidos. Con toda esta información, se propusieron expresiones de diseño para estos tipos de conectores.
- ItemBehavior of rectangular reinforced concrete columns confined with CFRP jackets and anchors(2017) Jiménez Ulloa, José Luis; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa presente investigación estudia el comportamiento de columnas rectangulares de hormigón armado confinadas con envolturas y anclajes de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP). Estas columnas representan elementos de borde de muros de corte confinados con CFRP. Se propone una nueva técnica de rehabilitación, envolviendo las columnas con camisas de CFRP y la inclusión de anclajes de CFRP en forma de abanico intercalados entre las camisas de CFRP. El refuerzo CFRP genera un confinamiento pasivo mediante acción de arco (similar a la generada por estribos de acero) y amplifica el área del núcleo de hormigón efectivamente confinado. Se propone un procedimiento de modelación de diseño (ecuaciones cerradas que sólo dependen de características geométricas y propiedades de material nominales). Este procedimiento se basa en: técnicas de modelos de diseño de confinamiento con trabas y estribos, resultados obtenidos de modelos de elementos finitos no lineales y modelos existentes para columnas confinadas con CFRP pero sin anclajes de CFRP. Los resultados muestran que la técnica de rehabilitación propuesta logra aumentar la ductilidad a compresión de las columnas de hormigón armado. Los ensayos muestran incrementos en la deformación última de los especímenes manteniendo niveles altos de tensión de compresión. También se observa que el confinamiento de CFRP evita el pandeo de barras verticales y apertura de estribos horizontales, al mismo tiempo que mantiene la integridad de la probeta hasta el final del ensayo. La metodología de modelamiento propuesta predice, con buen grado de exactitud, los incrementos en parámetros que caracterizan la curva tensión – deformación axial debidos al uso del sistema de confinamiento CFRP propuesto.
- ItemDevelopment of national and local exposure models of residential structures in Chile.(2017) Santa María Oyanedel, Hernán; Hube Ginestar, Matías Andrés; Rivera, Felipe.; Yepes-Estrada, Catalina.; Valcárcel, Jairo A.
- ItemEstudio experimental del comportamiento sísmico y la capacidad residual en muros esbeltos de hormigón armado(2018) Amón Valle, Jaime Alfonso; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaRecientes terremotos que han impactado a Chile en el 2010 y Nueva Zelanda en el 2011 demostraron la necesidad de investigación en el tema del comportamiento sísmico y la capacidad residual en muros de hormigón armado después de haber sido sometidos a un evento sísmico. Por lo tanto, la hipótesis de esta tesis consiste en estimar el comportamiento sísmico y la capacidad residual en muros esbeltos de hormigón armado. Esta tesis tiene dos objetivos principales. El primer objetivo es evaluar el comportamiento sísmico en muros esbeltos de hormigón armado. El segundo objetivo es conocer la capacidad residual obtenida de ensayos experimentales en muros esbeltos de hormigón armado. En esta investigación se realizó una campaña experimental para evaluar el nivel de daño, el comportamiento, la capacidad residual y la respuesta de los muros dañados de hormigón armado mediante la ejecución de seis ensayos. El daño y comportamiento de los muros sin daño previo se obtuvo del ensayo de cuatro muros. Para evaluar la capacidad residual de los muros, dos de los muros fueron ensayados hasta un nivel de daño previo, luego descargados,y luego ensayados nuevamente hasta un nivel de daño severo (falla). Se aplicó un protocolo de carga lateral cíclica, en que la primera fase fue controlada por fuerza y la segunda fase fue controlada por desplazamientos. Se observó un patrón de agrietamiento similar en todos los ensayos realizados. El ancho máximo de grietas medido al finalizar los ensayos fue de 0.6 mm y tuvo poca variación en todos los ensayos realizados. El tipo de falla observada en los muros fue por flexo compresión. La capacidad residual de rigidez equivalente inicial en el muro M2 fue de 42% y en el muro M4 fue de 38 % después de ser ensayos por segunda ocasión.
- ItemEvaluation of the influence of shear keys on the seismic behavior of chilean bridges(2021) Wilches Están, José de Jesús; Santa María Oyanedel, Hernán; León, Roberto T.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaIn recent decades, many regions of the world have been affected by earthquakes that have resulted in significant damage to transportation networks and to bridges in particular. Notable among these in the past three decades are the 1989 Loma Prieta [1] and 1994 Northridge [2] events in the USA, the 1995 Hyogo-ken Nanbu [3] and 2011 Tohoku [4] in Japan, the 1999 Chi-Chi [5] in Taiwan, and the 2011 Christchurch [6] in New Zealand. Chile has not been an exception as it is located next to a 5,000 km long fault with a subduction rate of more than 7 cm/year, making it the most active subduction zone in the world [7]. Throughout its history, the country has been hit by severe earthquakes that has shown that road bridges designed under modern design codes are structures vulnerable to failures or collapses. This has been attributed to conceptual problems in the design codes and the lack of attention during the development of design projects.
- ItemEvaluation of the seismic behavior of hybrid walls with timber for buildings in Chile(2022) Carrero Roa, Tulio Enrique; Guindos Bretones, Pablo; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaActualmente, se puede considerar que existen cuatro sistemas dominantes de madera estructural resistente a corte lateral como lo son los muros de corte con estructura de madera ligera marcoplataforma (Light Frame Timber Buildings, LFTB) y muros de paneles de corte de madera laminada encolada (Glued Laminated Timber. GLULAM) contralaminada (Cross Laminated Timber, CLT) y muros de madera microlaminada (Laminated venner lumber, LVL). Con el tiempo, se ha demostrado una mejora en el comportamiento sísmico de las estructuras tradicionales de madera con ensayos experimentales, pero la construcción de edificios de mediana y gran altura en países con alta sismicidad presenta importantes inconvenientes con este tipo de muros de corte. En el caso de las estructuras LFTB, son adecuadas para edificios de mediana altura, pero generalmente no tienen suficiente capacidad de carga lateral. Por otro lado, la principal dificultad en las estructuras de CLT es la rotación del cuerpo rígido del muro y la falta de ductilidad. Esta rotación rígida aumenta notablemente los desplazamientos laterales de entrepisos, lo que limita drásticamente la posibilidad de cumplir con los desplazamientos máximos de entrepisos establecidos en el Código Chileno en NCh 433. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido estudiar la capacidad de carga lateral y el efecto de la conexión entre los componentes de los muros híbridos de corte, ya que se asume que es necesario estructuras híbridas y nuevas tipologías de muros para que los edificios de madera de gran altura mejoren el rendimiento estructural en países altamente sísmicos. Además, los sistemas propuestos han sido diseñados para ser un sistema estructural competitivo en el contexto de la construcción industrializada. Por lo tanto, se asume que los conjuntos propuestos son una solución viable para las empresas de madera prefabricada. La investigación incluye la caracterización experimental de los sistemas propuestos a través de ensayos cíclicos y monotónicos mediante el estándar Europeo EN12512 (protocolo de carga para ensayos). Además, se han realizado estudios numéricos para evaluar las implicaciones de las soluciones propuestas, que incluyeron análisis no lineales. Los resultados de este trabajo permitieron proponer dos muros de cortante mucho más fuertes, rígidos y dúctiles en comparación con los muros de cortante de madera tradicionales, esos sistemas consistieron en: (a) Un entramado de perfiles de acero con paneles de revestimiento CLT, y (b) un marco de madera laminada más paneles de OSB como revestimiento interno.
- ItemExperimental evaluation of strut-and-the models obtained using a structural optimization method(2011) Oviedo Stegmann, Rodrigo Andrés; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaDurante años, el diseño de elementos y secciones controladas por corte, ha sido un tema muy complicado para los ingenieros, alrededor del mundo. Existe una considerable cantidad de estudios que sugieren que el uso de modelos de strut-and-tie es muy útil para generar diseños seguros y con capacidades de límite inferior, para elementos que contengan regiones en las que no se puede asumir que las secciones planas permanecen planas. También existen algunos estudios que entregan verificación experimental acerca de la aplicación de este método; sin embargo, aún no ha podido resolverse completamente el problema de decidir qué modelo de reticulado es óptimo para cada situación. Aunque hay algunas investigaciones acerca de la teoría de métodos de optimización para modelos de strut-and-tie en elementos de hormigón, existe muy poca evidencia experimental que los respalde.
- ItemExperimental performance of timber-concrete slab to concrete wall connection(2023) Maldonado Leiva, Valentina; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaTimber concrete composite floors present a more efficient and sustainable alternative to the traditional concrete slabs. However, there is little understanding to the performance of TCC slabs in concrete wall structures and, specifically, the slab-to-wall connection is an area where very little research has been made. In this investigation, the gravitational and lateral behavior of four proposed TCC slabto-concrete wall connections were tested under monotonic and cyclic procedures, respectively. For the definition of the connections forty push-out tests were performed to characterize the timber-concrete connection with different connectors, grain direction and inclination. Test results were used to propose four connections to study the performance of the TCC slab-to-wall connection, for which twenty specimens were tested. Results showed that the shear capacity of the lateral tests was 8 times as large as the calculations made using the design codes, while in gravitational tests the calculated resistance was exceeded 3 times. The experimental results were compared against finite element models to understand the failure mechanism observed and the elevated lateral strength obtained, and a more suitable calculation method was proposed. As closure, a design application of a realistic floor plan with TCC slab and concrete walls was presented.
- ItemExperimental response of externally retrofitted masonry walls subjected to shear loading.(2008) Alcaíno Reyes, Pablo Eduardo; Santa María Oyanedel, Hernán
- ItemInfluence of the use of external shear keys on the seismic behavior of Chilean highway bridges(2017) Wilches Están, José de Jesús; Santa María Oyanedel, Hernán; Riddell Carvajal, Rafael; Arrate, C.
- ItemOptimal strut-and-tie models using full homogenization optimization method.(2012) Herranz Ronda, Juan Pablo.; Santa María Oyanedel, Hernán; Gutiérrez Cid, Sergio; Riddell Carvajal, Rafael
- ItemPredicción de vida útil de puentes reforzados con FRP sujetos a esfuerzos de fatiga(2010) Argüello Ocampo, Rodolfo; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl uso de polímeros reforzados con fibras (FRP) colocados cerca de la superficie (NSM) es una técnica de refuerzo de elementos estructurales que presenta grandes ventajas con respecto a otras metodologías de reforzamiento estructural, especialmente por su simpleza y rapidez de aplicación. Esta técnica ha sido desarrollada en los últimos 20 años, por lo que todavía se desconocen muchas de sus propiedades y su comportamiento a largo plazo. Esta técnica de refuerzo fue utilizada por primera vez en Chile para el refuerzo del puente Centenario en el 2008, por lo que se implementó un sistema de monitoreo estructural (HMS) para seguir el comportamiento y funcionamiento del refuerzo NSM FRP.
- ItemSeismic response of wood frame shear walls with sturdy end studs and strong hold-down anchorages and design implications(2018) Guíñez Yáñez, Felipe David; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaDiecisiete muros construidos en sistema marco-plataforma de diferentes largos (1200, 2400 y 3600 mm) y de 2470 mm de alto, fueron ensayados para conocer su comportamiento sísmico por medio de la aplicación de cargas cíclicas y monotónicas de corte en el plano. Los muros tienen cinco pies derechos de borde de 2x6”, con anclajes hold-down de alta resistencia y paneles estructurales OSB de 11.1 mm de espesor (1200 x 2400 mm) en ambas caras del muro con clavos en el borde de los paneles espaciados a 50 o 100 mm. Los principales objetivos de esta investigación son evaluar la respuesta sísmica de estos muros y observar qué tan bien se ajustan las expresiones de un código de diseño usado hoy en día con el comportamiento medido de los muros con pies derechos de borde robustos, que podrían ser usados en muros de maderas de mediana altura. Los resultados indican que las cargas cíclicas producen una disminución en la resistencia al corte y desplazamiento último de los muros, pero la rigidez no fue influenciada por las cargas cíclicas. La rigidez calculada al 40% de Ppeak, fue levemente mayor en muros con clavos cada 50 mm en los bordes de los paneles de OSB y el principal beneficio de un menor espaciamiento de clavos fue una degradación de rigidez más lenta y un aumento en la resistencia. Los muros de 1200 mm presentaron una mejor capacidad de corte unitario que los muros de 2400 y 3600 mm y no hubo diferencias observables entre los muros de 2400 y 3600 mm. Un amortiguamiento característico fue calculado, que fue en promedio un 9% y varió entre 7 y 10%. Las propiedades de los muros de corte entregadas por las ediciones actuales del Intenational Building Code y el código Seismic Design Provisions for Wind and Seismic no consideran los efectos de pies derechos robustos y hold-downs de alta resistencia en la resistencia y rigidez de los muros, por lo tanto, este tipo de muros no son apropiadamente caracterizados, y los procesos de diseño generan diseños demasiado conservadores o imprecisos para muros usados en edificios de madera de mediana altura.