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Análisis del Comportamiento de Estructuras de Acero Provistas de Disipadores de Energía Tipo “Slotted Bolted Connection”

Chile es uno de los países con más alta tasa de actividad sísmica en el mundo, por esta razón, se necesitan estrategias para mejorar el comportamiento de las estructuras frente a un sismo. El presente trabajo, trata sobre el análisis del comportamiento de una estructura de acero de 10 pisos, provista de un tipo de disipador friccional de energía sísmica llamado Sloted Bolted Connection (SBC). Estos estudios se realizaron en base a un proyecto de norma para el análisis de estructuras provistas de disipadores pasivos de energía, que en estos momentos está siendo desarrollada. El objetivo principal de este trabajo es determinar las reducciones en aceleraciones, velocidades y desplazamientos de la estructura debido a la incorporación de los dispositivos SBC. Además, se realizó una comparación de éstos resultados, con aquellos obtenidos tras la incorporación a la estructura de otros tipos de disipadores (ADAS, viscoelásticos y de marcos con arriostramiento excéntrico). Todo el análisis del desempeño de los disipadores SBC, y el estudio de los sistemas estructural y disipador, fue realizado mediante un modelo computacional en el programa de análisis no lineal SAP2000. Al analizar los resultados obtenidos, se concluye que los dispositivos SBC reducen efectivamente los índices de aceleraciones, velocidades y desplazamientos en la estructura. Al realizar la comparación entre los resultados obtenidos mediante los distintos tipos de dispositivos, se puede notar que son bastante similares, pero si se toma en cuenta la facilidad de construcción, la disponibilidad de materiales componentes, su fácil montaje, simplicidad de diseño, durabilidad y facilidad de monitoreo, hacen que la aplicación de los SBC sea la mejor alternativa para la realidad nacional.
Equilibrios Dinámicos de Flujo en Redes

El tema principal de esta memoria es estudiar características y propiedades de equilibrios, en el contexto de flujos dinámicos en redes. En el caso del modelo de flujo estático, se conocen varios resultados relacionados con equilibrios. El problema del modelo estático es que no contempla las fluctuaciones temporales, que es una característica importante de los problemas de flujos en redes que aparecen en varias aplicaciones, tales como modelos de control de tráfico, sistemas de producción y redes de comunicación. En tales aplicaciones, el flujo que atraviesa los arcos es una cantidad que varía en el tiempo. Más aún, el flujo no atraviesa de forma instantánea la red, sino que requiere una cierta cantidad de tiempo para atravesar cada arco. Los modelos que contemplan estos aspectos son los llamados flujos dinámicos, también denominados flujos a través del tiempo. En este trabajo estudiamos modelos de flujos dinámicos en tiempo continuo en redes con capacidades, donde se contempla congestión en los arcos, y definimos la noción de equilibrios para este tipo de flujos. Luego estudiamos algunas propiedades de los flujos dinámicos en equilibrio. Uno de los principales aportes de este trabajo son resultados de existencia de equilibrios. En el caso de determinados tipos de instancias, el resultado de existencia es de carácter algorítmico. El algoritmo encargado de hacer esto tiene que, de forma iterativa, extender a través del tiempo un flujo dinámico en equilibrio. Como parte de este trabajo, describimos algunos resultados en torno a la complejidad computacional de este algoritmo. Otro aporte importante es un resultado relacionado con la unicidad de flujos dinámicos en equilibrio, dentro de una cierta familia de flujos dinámicos.
Diagnóstico y propuestas para la Dirección Ejecutiva del Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de Chile.

La siguiente memoria tuvo por objetivo realizar un diagnóstico estratégico y generar propuestas para la dirección ejecutiva del Departamento de Ingeniería Industrial (DII), para sus programas de MBA impartidos en Santiago. El MBA del DII genera un 55% de los ingresos de la educación ejecutiva, la cual representa un 47% de los ingresos del DII por parte del ítem venta de servicios. El presente trabajo se originó porque se constató que en el período entre 2003 y 2008 los matriculados en los programas de MBA del DII disminuyeron en un 40%, mientras que en el país los matriculados en los programas de MBA aumentaron en un 56% en los últimos 4 años, específicamente el año 2009 hubo 1.213 nuevos matriculados en algún programa de MBA en Santiago. Para lograr el objetivo general, se desarrolló mediante un análisis P.E.S.T (Político-Económico-Social-Tecnológico) un estudio del entorno y proyección del mismo. A través del estudio de las cinco fuerzas de Porter se conoció el atractivo de la industria, que en este caso es medio-alto. Para la generación de propuestas se llevó a cabo una investigación de mercado, con etapas cualitativas y cuantitativas, destacando la encuesta realizada a 337 personas que han mostrado interés en los últimos años en realizar un MBA. Con los datos obtenidos en la investigación de mercado se procedió a realizar un modelo de STP, segmentación-targeting-posicionamiento. Para la segmentación se realizó un análisis de conglomerados mediante el software SPSS. Para determinar el segmento objetivo se realizó un análisis a través de la matriz de atracción de cada segmento y de posición competitiva del DII. Se identificaron cuatro segmentos; el de “Estudiantes Extranjeros” que representa el 14% del Mercado, el de “Profesionales con Proyección” (34%), el de “Profesionales-Técnicos” (23%) y el de “Profesionales con experiencia” (29%). También se obtuvo el posicionamiento del DII mediante un análisis factorial y un análisis de correspondencia, donde se determinó que el MBA del DII es reconocido por su calidad, detrás de los MBA de la UAI, PUC y FEN. Se generaron cuatro propuestas de acción. Primero se recomienda al MBA posicionarse en el segmento de “Profesionales con experiencia”, ya que es el segmento donde el DII tiene una mejor posición competitiva. Además se concluye la necesidad de “Internacionalizar el MBA Full-Time”. Por otra parte, se propone generar una “Especialización y Estandarización” de cursos, con el objetivo de generar economías de escala y ofrecer una mayor y mejor oferta. Por último, se recomienda la creación de una “Plataforma de Educación Virtual para Empresas” dado que actualmente sólo el 4% de las empresas educa a sus trabajadores por dicha modalidad, cuando el 27% declara estar dispuesto a capacitarse vía on-line. Se recomienda a la dirección ejecutiva del DII elaborar un plan comercial para analizar los costos, restricciones, ventajas y desventajas, de las propuestas que estime conveniente para una futura implementación.
Estudio de Métodos de Iluminación para Edificios de Oficinas

El objetivo general del presente trabajo de título es el estudio de métodos de iluminación de edificios de oficina, tomando en cuenta normas y reglamentos nacionales y extranjeros. El propósito de estudiar este tema, es por el hecho de que uno de los parámetros principales de habitabilidad es una iluminación adecuada, lo que en ausencia de ésta, en lugares como una oficina, puede originar fátiga ocular, cansancio, dolor de cabeza, estrés, accidentes y posturas inadecuadas, incidiendo principalmente en ámbitos de seguridad, confort y productividad de las personas. En general, para los proyectos de iluminación eficientes existen ejes fundamentales de diseño que se deben considerar, uno de ellos, es el aprovechamiento de luz natural, lo que consiste en determinar la superficie de aventanamiento considerando la orientación del edificio, complementado con alumbrado artificial de mínimo gasto energético en las horas y zonas que sea necesario. Por otra parte, se encuentra el diseño de elementos de protección solar para evitar el exceso de radiación solar en días calurosos. Por lo que se establece que el mínimo nivel de iluminación requerido para el desarrollo eficiente de las actividades en una oficina como valor medio es de 500 [lux] y el máximo 1.000 [lux] para evitar un sobreconsumo de energía eléctrica y de radiación solar. Para verificar las condiciones de luminotecnia se realizó un estudio en oficinas del IDIEM para conocer los niveles de luz natural y artificial que presentan. El estudio de la luminotecnia, involucra principalmente la calidad de vida de las personas y todo lo que convoca a una conciencia de ahorro de energía, por lo tanto, es de vital importancia tener en consideración su control y aplicación. Sin embargo, en Chile las normativas relacionadas con la iluminación de edificios son deficientes. La O.G.U.C. señala solamente que en todo local habitable debe existir “por lo menos una ventana que permita la entrada de luz exterior”, ignorando disposición de orientación y superficie de ventanas. El Decreto N° 594 trata sobre condiciones lumínicas generales en lugares de trabajo. Por consiguiente, es necesario una norma que presente pautas de diseño para el aprovechamiento de la luz natural y cómo ésta se debe complementar con luz artificial para que el edificio sea energéticamente eficiente.
Máxima Capacidad de Generación Distribuida en un Alimentador

Dado el inminente auge de la generación distribuida (GD), impulsado por los crecientes avances tecnológicos y su masificación a nivel mundial, resulta de suma importancia tener una noción exacta del impacto que un generador puede llegar a producir sobre las redes de distribución, para procurar mantener la calidad de servicio de los clientes y la seguridad del sistema. Junto con esto están también las iniciativas legislativas adoptadas por el Gobierno, que permiten y facilitan la conexión a la red de este tipo de generación, intentando darle un grado de competitividad dentro del mercado eléctrico. El objetivo general de esta memoria es el confeccionar una herramienta que permita maximizar la capacidad total de generación en un alimentador en las redes de distribución, mediante la asignación precisa del tamaño de cada generador en cada barra, considerando sus límites técnicos de operación. La metodología de asignación se fundamenta en la relación existente entre el incremento de generación distribuida y las restricciones técnicas de la red, tales como: la tensión en las barras; el nivel de cortocircuito en la subestación de bajada; y la razón de cortocircuito-generación en las barras. Como resultado, se obtienen señales de máxima generación y su disposición óptima en cada barra del alimentador, sin tener que incurrir en costos adicionales asociados a la realización de modificaciones en la red pre-existente. La implementación de la aplicación fue llevada a cabo en el programa DeepEdit desarrollado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile, de manera de poder ser operada sobre un alimentador cualquiera a nivel de usuario. Se realizaron pruebas para dos tipos de alimentadores, uno de una publicación de referencia con una demanda total de 6,5[MW] y otro utilizado en publicaciones IEEE con una demanda total de 18,9[MW]. En ambos sistemas se determinó la solución óptima mediante las linealización de las relaciones que existen entre la capacidad de generación y las variables eléctricas de las restricciones, obteniéndose capacidades totales de generación de 12,5[MW] y 23,3[MW] respectivamente. Ejecutado el programa se puede verificar que ciertas restricciones se encuentran fijadas en su máximo, pero aun así se ratificó lo óptimo de las soluciones con dos métodos: inhibición de generación y análisis de sensibilidad. Las aplicaciones que se le pueden dar a la propuesta son diversas, entre ellas: esclarecer los puntos donde se debe compensar tensión, o utilizarse como una herramienta de planificación, que considere la inserción de GD, permitiendo comparar las ventajas y desventajas sobre la asignación de máxima capacidad de GD en el tiempo. Se proponen mejoras a la aplicación en los ámbitos de incorporar una base de datos de las fuentes de recursos renovables referenciadas a su respectiva barra, o bien en redefinir la función objetivo ahora para minimizar pérdidas, lo que cambiaría el proceso de optimización a uno secuencial.
Detección de Pérdidas Operacionales en la Construcción de Edificios de Oficinas de más de 30.000 m2 con Plantas Libres. Análisis Aplicado a Montajes de Fachadas de Muro Cortina.

Una de las actividades económicas más importantes en nuestro país es la construcción con una participación dentro del mercado cercana al 8% del Precio Interno Bruto (PIB) de Chile, brindando más de 600.000 puestos de trabajo, sin embargo es esta área la que presenta los mayores porcentajes de pérdidas, en especial en el sector operacional. Estudios recientes arrojan que la industria de la construcción es la actividad con los menores índices de productividad y se encuentra entre los rubros económicos que han crecido a una menor tasa durante la última década. La visión de la filosofía Lean Construction, incentiva a los ingenieros del área de la construcción a reducir al mínimo estas pérdidas, tal como se ha llevado a cabo en las últimas décadas en la industria manufacturera, indagando desde el origen los motivos que provocan estas mermas, ya sea en plazos, materiales, mano de obra y equipos, aumentando considerablemente la productividad de los procesos llevados a cabo. Es por esta razón que es necesario aplicar herramientas que permitan identificar las pérdidas y lograr mejorar los indicadores productivos de la industria de la construcción, en especial enfocarse en aquellas labores que han sido menos investigadas, como es el caso del montaje de fachadas livianas de muros cortina en edificios en altura, actividad que ha carecido durante los últimos años de grandes cambios, impidiendo que la industria mejore su competitividad. El tema de memoria es desarrollado bajo la supervisión y el auspicio del Centro de Excelencia en Gestión de Producción (GEPUC) dependiente de la Universidad Católica entidad que entregó y facilitó al alumno las herramientas necesarias para que este se desenvolviera íntegramente en la búsqueda de información. Además se contó con la colaboración de la empresa de diseño, fabricación y montaje de estructuras de aluminios y vidrios KBE S.A. El objetivo primordial de este estudio fue aplicar en terreno una variada gama de herramientas de mediciones de productividad y que permitirán la captura de las fuentes de pérdidas que se presentan con mayor frecuencia durante el montaje de una fachada de muro cortina en edificios de oficina en altura, medir niveles de productividad de la industria y proponer soluciones a partir de los análisis efectuados.
Pre-estudio Técnico-Económico de la Aplicación de Energía Solar para Pilas de Biolixiviación

La biolixiviación de minerales de cobre en pilas es una tecnología establecida en la industria minera del cobre. Sin embargo, la rentabilidad de estos procesos se puede aumentar considerablemente si se aumenta la temperatura de operación de lechos minerales lixiviados, ya que esto puede activar la acción de microorganismos termófilos con el consecuente aumento en la eficiencia y la rapidez con que se extrae el cobre desde el mineral. El objetivo de este trabajo de título es evaluar preliminarmente la factibilidad técnica económica del calentamiento de pilas de biolixiviación mediante el uso de energía solar. Se analizó en particular un esquema tecnológico novedoso mediante el cual las pilas de biolixiviación se calientan mediante la incorporación de vapor de agua en el flujo de aire usado para la oxigenación del proceso. Para ello se desarrolló un modelo matemático que permitió evaluar el efecto del aumento de la temperatura, humedad y flujo del aire de alimentación sobre los perfiles de temperatura de la solución lixiviante a lo alto del lecho mineral. Se modeló el caso de una pila de biolixiviación de 10 metros de altura, altura promedio a las usadas industrialmente. En una primera etapa se modeló el caso en que el lecho es irrigado con un flujo de solución, L, de 12,060 lt/m2 hr y el flujo de aire, G, es 10,188 m3/m2 hr, y se estudió el efecto del aumento de la temperatura del aire entre 20 y 315ºC y las variaciones de humedad entre 0 y 0.1 Kg agua/Kg aire. Los resultados de esta etapa indicaron que es posible obtener un aumento en la temperatura de la solución lixiviante de 18 a 60 ºC cuando se aumenta la temperatura de entrada del aire a 100 y 315 ºC. Esto prueba que con este método sería posible activar los microorganismos termófilos, pero evitando la creación de zonas de calentamiento local que puedan dañar a los microorganismos lixiviantes. En una segunda etapa se modeló el sistema para L= 10 lt/m2 hr y G = 0.6 m3/m2 hr, valores más cercanos a los usados industrialmente. Los resultados de esta etapa indicaron que para mejorar la eficiencia del calentamiento hacia el interior del lecho es necesario subir 10 veces el flujo de aire y además aumentar la humedad del aire a valores sobre 0.05 Kg agua/Kg aire. Se efectuó un evaluación económica preliminar del uso de la energía solar para calentamiento de pilas de biolixiviación considerando un costo de inversión de 106 €/MW, un precio del cobre de US$ 3/lb, una pila de 2 hectáreas de superficie y 10 metros de alto, y un aumento de la recuperación de cobre del 29.29%. La que entregó un VAN = USD$ 9,695,251 una TIR = 34%, un IVAN = 58%, una potencia de planta termosolar necesaria del 11.13 MW y 1.85 hectáreas de superficie para estos equipos solares. Estos resultados demostraron un potencial económico existente en este proyecto, el cual debe ser objeto de mayores estudios a futuro.
Mejorando el Contenido Textual de un Sitio Web a Través de la Identificación de sus Web Site Keywords

En esta memoria se presenta el desarrollo y aplicación de una metodología para la identificación de las palabras más importantes contenidas en un sitio web, desde el punto de vista del usuario que lo visita, también conocidas como “web site keywords”. El diseño y construcción de un sitio web, es una tarea no trivial que requiere de la definición del contenido correcto y la estructura correcta del sitio para atraer y/o retener a sus eventuales visitantes. Asumiendo que la estructura de hipervínculos de un sitio esté relativamente correcta, el problema a abordar es qué contenidos atraerán en mayor medida la atención de sus visitantes, es decir, que imágenes, sonidos, colores, textos, etc. motivarían a un usuario a visitar el sitio web. Existe una estrecha relación entre la cantidad de visitas de un sitio y su éxito en la Web, por lo que asegurar un correcto contenido, implica mejorar las posibilidades de sobre vivencia del sitio en un mercado altamente competitivo como es el digital. De todos los contenidos antes mencionados, en el presente trabajo de memoria se desarrolla un set de herramientas que junto con una metodología propuesta, permitirían analizar los textos de las páginas de un sitio web y en particular, las palabras que componen dichos textos con miras a detectar aquellas que atraen la atención del usuario. El sitio web seleccionado para propósitos de experimentación y validación del trabajo debería ser complejo con respecto a varias características: número de visitas, actualización periódica y ser rico en contenido textual. La página web de un banco virtual Chileno (sin sucursales físicas y donde todas sus transacciones son realizadas electrónicamente) cumplió con dichos criterios. Se logro finalmente realizar el proceso de identificación de las palabras según las preferencias de navegación de los usuarios, determinando cuales eran más relevantes según la importancia dada por el “peso de la palabra” y por su relación con la industria. Palabras como Crédito, Financiamiento, Ahorro fueron algunas de las detectadas en el proceso y se agruparon en torno usuarios agrupados por la aplicación de algoritmos de web mining. La validación de las palabras encontradas, y de la metodología planteada, se realizó a través de un test de efectividad de las palabras claves detectadas, donde se consultó a usuarios de Internet y clientes de bancos cual era la relevancia de las palabras clave o web site keywords en los textos de las páginas del sitio web, corroborando la relevancia que tiene el uso de estas palabras en el contenido textual de las páginas web. Se concluye el trabajo mostrando las posibilidades de mejora del sitio web tanto textuales, por la identificación de palabras a través de la metodología con técnicas de web mining, como mejoras estructurales detectadas en el transcurso del trabajo.
Estudio Ambiental y Económico: Análisis Mineralógico y Geoquímico de Sedimentos del Sistema Fluvial del Río Lluta, XV Región de Arica y Parinacota, Chile

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar ambiental y económicamente el sistema fluvial del río Lluta (Región de Arica y Parinacota), mediante el estudio de la composición química y mineralógica de la fracción <180 µm de 109 muestras de sedimentos activos y pre-industriales, recolectadas desde cauces de primer y segundo orden. Los datos químicos fueron proyectados sobre diagramas de variación geográfica y procesados estadísticamente utilizando redes neuronales artificiales, a fin de identificar los patrones químicos de primer orden. Los resultados permiten la caracterización geoquímica y mineralógica de los sedimentos de este sistema fluvial y la evaluación de la influencia de factores naturales y antropogénicos. Los factores naturales corresponden principalmente a: 1) la composición litológica del basamento rocoso; 2) a la presencia de bofedales, depósitos de azufre y zonas mineralizadas; 3) los efectos de dilución y cambios de pH generado en la confluencia con afluentes; 4) variaciones en el régimen hidrodinámico; 5) la alta tasa de evaporización de la zona. Los factores antropogénicos corresponden principalmente al efecto de la actividad minera y agroindustrial y al impacto de los centros poblados tales como Putre, Socoroma, Molinos, Taipimarca, Poconchile, Churiña, Guancarane y El Tambo. En particular, los sedimentos activos y pre-industriales presentan elevadas concentraciones de arsénico, probablemente nocivas para la biota, las cuales estarían asociadas a factores geológicos tales como zonas de alteración hidrotermal, depósitos de azufre, actividad geotérmica y depósitos de ceniza. La composición química y mineralógica de los sedimentos de la parte alta de la cuenca (ríos Caracarani, Qda. Huaylillas, Qda. Allane, Qda. Putre y Qda. Socoroma) refleja la presencia de zonas con alteración hidrotermal o mineralizadas. En este contexto, destaca el área de Alteración Hidrotermal Putre-Vilañuñumani, la cual estaría aportando detritos ricos en minerales de mena y de alteración. Esto se refleja en su conspicuo patrón químico con elementos tales como Ba, Cu, Hg, Au, Bi, Se, Sn, Sc, Sb, W, Mo, Stotal y As fuertemente correlacionados, lo que indica una marcada característica de esta zona de alteración y constituye una guía de exploración para acercarse a nuevos blancos prospectivos. La presencia de minerales de uranio en la parte alta y baja de la cuenca, unido a las altas concentraciones de elementos fuertemente correlacionados como U y Th, refleja la presencia de zonas mineralizadas con uranio y constituye una guía de exploración para zonas con uranio primario y/o secundario en las áreas asociadas al cauce principal del río Lluta y las Qdas. Putre y Socoroma.