Ciencias con mención en Ingeniería Civil
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Item El bambú, el acero vegetal: Tipos, características físicas, mecánicas y sus ventajas en el diseño y construcción de viviendas sostenibles en el Perú y en el mundo. Norma E.100 RNE. Procesos y costos de construcción en el Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-03-14) Cervantes Quintanilla, Rubén Anthony; Echavaudis de la Cruz, Yhon Kevin; Pajuelo Villegas, José Miguel Armando; Sutta Delgado, Cristhian Daniel; Torres Reyes, Douglas Abelardo; Hoyos Vertiz, Carlos RaúlLa presente investigación tiene como principal propósito demostrar que el bambú es una alternativa de construcción en viviendas en cuanto al costo se refiere. Lo anterior implica especificar acerca de los beneficios económicos que conlleva la aplicación de bambú en la construcción de viviendas, además de la realización de un análisis de las partidas más relevantes en el proceso de construcción de una vivienda de concreto armado y bambú. Para conseguir nuestro objetivo, se toma como marco de referencia un conjunto de proyectos cada uno en base a un modelo de edificación de acuerdo a el tipo de material que predomina en su construcción. El primero será el modelo de vivienda a base de bambú y el segundo es el modelo a base de concreto armado y albañilería. Dichos modelos se adaptarán y extraerán sus respectivos análisis de precios unitarios, así como los metrados a fin de analizar y discutir sobre el sobrecosto que implican las distintas partidas de las opciones de vivienda presentadas. Los resultados obtenidos se compararon e interpretaron con el fin de obtener conclusiones con respecto a la información obtenida en las distintas investigaciones analizadas referentes a las opciones de vivienda. De esta manera, se busca continuar la línea de investigación con temas relacionadas a la conveniencia de la aplicación de bambú en la construcción de viviendas en el Perú y otorgar información para futuras investigaciones, así como dar a conocer la realidad actual del nivel de desarrollo de construcciones de bambú.Item Interacción suelo-estructura en un edificio con sótanos: consideraciones para el análisis sísmico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-31) Puente Quisca, Diego Leonardo; Vilcamich Muñoz, Edgar Alexander; Castro Solorzano, Jhoan Dante; Andrade Ceferino, Julinho Moner; Cuadros Urbano, Ladi Diana; Ucañan Diaz, RobinsonEn una edificación con sótanos, el análisis sísmico y diseño tradicional tiende a considerar a la estructura como un sistema empotrado en la base, para posteriormente diseñar la subestructura de sótanos de manera independiente. Sin embargo, el análisis de la interacción entre suelo y estructura es más complejo, por lo que no puede generalizarse un solo procedimiento como método para estimar el comportamiento de la estructura ante un sismo. En la mayoría de los casos, si bien analizar la estructura como empotrada en la base no ha presentado complicaciones y se aplica según las normas de diseño, existe un conjunto de parámetros que hacen necesaria la consideración de la interacción suelo-estructura en el análisis. El presente trabajo de investigación expone aquellos factores que hacen fundamental que se consideren los sótanos como parte integral de la estructura dentro del análisis sísmico. Este conjunto de factores debe ser tomado en cuenta como indicador de que el método tradicional de diseño no sea el adecuado para reflejar el comportamiento real de la estructura. De este modo, el diseño y análisis comienza considerando un solo sistema suelo-sótanosestructura, para lo cual se han desarrollado modelos matemáticos y computacionales que estiman las respuestas de la estructura ante sismos. Se deben definir las relaciones implicadas en el análisis sísmico para identificar los parámetros críticos; es así que, como parámetro fundamental, el tipo de suelo determinará la necesidad de considerar la interacción sueloestructura o empotramiento en la base. Es importante reconocer que la norma peruana continúa con el modelo tradicional de diseño y análisis, sin considerar la interacción suelo-estructura; debido a ello, los profesionales en la materia se apoyan de normativa extranjera para edificaciones que requieran de especial cuidado y precisión. Teniendo conocimiento de los parámetros a considerar antes de optar por el método tradicional de diseño, se podrá tener una mejor noción del comportamiento esperado de la estructura ante un sismo.Item Uso de biopolímeros en el control de asentamientos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-24) Jaime Monge, Diego Andree; Diaz Rojas, Daniel Gustavo; Aguilar Estación, Christian Anthony; Ovalle Sánchez, Jhofrant Mariano; Alvarado Osorio, Pablo Josué; Zavala Rosell, Guillermo JoséLos asentamientos que presentan algunos suelos debido a factores que relacionan las propiedades físicas y mecánicas de este, son problemas que han estado presentes desde hace mucho tiempo en el sector de la construcción. Por ello, se han estudiado diversas técnicas de distintos tipos, como físicas (compactación del suelo) o químicas (uso de cal o cemento) en la búsqueda de fortalecer el suelo y mejorar su comportamiento con fines constructivos. Estas últimas técnicas generan una gran cantidad de contaminantes y emisión de CO2 desde su elaboración y su utilización puede afectar al funcionamiento del suelo y el ambiente. Debido a esto, ha crecido el interés de analizar otras sustancias que puedan servir para mejorar las propiedades geotécnicas del suelo. Ante ello, aparecieron los biopolímeros como alternativa económica y ecológica que brindan grandes beneficios a los suelos, optimizando sus propiedades físicas, como su porosidad, y mecánicas, como la resistencia a la compresión. Por ello, en la presente investigación se recopilaron las principales características de los biopolímeros más utilizados en el mercado, tales como la goma Xantana, goma Gellan, goma Agar, goma Guar, la caseína y el betaglucano, y se analizaron los diversos resultados obtenidos por distintos autores que realizaron ensayos de laboratorio aplicados a suelos tratados con biopolímeros. Posteriormente, se hizo una discusión de resultados para cada uno de los ensayos y se mencionó cómo estos se relacionan con el control del asentamiento. Finalmente, a partir de los ensayos estudiados se determinó que el uso de biopolímeros en el tratamiento del suelo mejora sus propiedades físicas y mecánicas, lo cual conlleva en una reducción de los asentamientos. Además, se brindaron recomendaciones donde se resaltó como el precio de los biopolímeros ha bajado, por lo que se les debería tomar en cuenta como material a utilizar en obras reales y se enfatiza que se realicen mayores investigaciones donde se incluyan otros factores que simulen ambientes más reales y no se limite a ambientes controlados en un laboratorio.Item Comparación de los aspectos legales de las viviendas de interés social de Colombia, Chile y Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-16) Carrión Moreno, Zoila Rosa Valeria; Cisneros Phocco, Marjorie Adriane; Rayo Balandra, Harold Alberto; Huamán Barrera, Jesús Edú; Montes Neyra, Iván André; Ramírez Valdivia, Victoria EmperatrizAmérica Latina y el Caribe son regiones que han enfrentado el problema de déficit habitacional debido al crecimiento poblacional en muchas ciudades principales. Como solución a ello, los gobiernos de países como Chile, Colombia y Perú cuentan con programas de vivienda social que buscan ayudar las personas con bajos recursos económicos. Sin embargo, a pesar de la reducción del déficit habitacional cuantitativo, resulta necesario ofrecer viviendas de calidad que tengan la infraestructura básica adecuada y que cubran las necesidades de las personas. Por lo que la presente investigación compara la reglamentación de viviendas de interés social que tiene Colombia, Chile y Perú. Además, se identifican las características de los programas de vivienda de estos países y, finalmente, se recomiendan lineamientos para la reducción del déficit habitacional cualitativo peruano. Se concluye que, con respecto al uso de suelo, existe una carencia de reglamentación enfocada en la ubicación de las viviendas sociales, ya que el costo del terreno es un factor trascendental; por ende, el problema de la ubicación de las VIS en zonas alejadas es una dificultad que los tres países padecen. Además, se concluyó que la calidad de vivienda que ofrecen los programas de Colombia es más desarrollada en cuanto al diseño estructural, eléctrico y sanitario. Mientras que los programas de Chile permiten una amplia pluralidad de materiales de construcción para estas viviendas, de las cuales el programa de Perú carece de estas características. Finalmente, el programa de Chile muestra un enfoque mayor en cuanto a accesibilidad para todas las personas para el dimensionamiento de espacios y requerimientos de arquitectura en la vivienda social, mientras que en los programas de Colombia y Perú se muestra un déficit de información.Item Aplicación de tecnologías 4.0 a proyectos de edificación(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-09) Rojas Córdova, Alejandro Rafael; San Martin Blas, Erick César; Peña Saavedra, Héctor Enrique; Jara Enriquez, Josué; Flores Zorrilla, Jackelin Violeta; Orihuela Astupinaro, Pablo FernandoEl trabajo de investigación que se presenta en las siguientes páginas se desarrolla en torno a la Cuarta Revolución Industrial y la aplicación de las tecnologías 4.0 a proyectos de edificaciones. El desarrollo de las denominadas tecnologías es relativamente reciente y ha ofrecido a proyectos de edificaciones e infraestructura avances en la industrialización de procesos. La industria de la construcción, en comparación a otras industrias, sigue requiriendo del uso intensivo de mano de obra para la ejecución de las labores correspondientes; sin embargo, la incorporación de las tecnologías 4.0 tendrían un efecto disruptivo en la industria en cuanto a la optimización los procesos de diseño y ejecución, mejoramiento de la gestión de la cadena de suministro, incorporación de herramientas digitales y, para que todo esto sea posible, se deberá invertir en la capacitación de la fuerza laboral. En el Perú, con el desarrollo de la industria de la construcción con un crecimiento relativamente estable, se han adaptado nuevas tecnologías, siendo la más difundida, el BIM, que entre las ventajas de su aplicación es mejorar la eficiencia en un proyecto de construcción debido a que permite gestionar la información de los materiales y componentes a utilizar, desarrollar en un modelo único todas las especialidades involucradas, programar las partidas, entre otras. Las principales aplicaciones como inteligencia artificial, Machine Learning, robótica y automatización, Big data, Building Information Modelling, entre otros, en el sector de la construcción serán presentadas en la presente investigación. Dichas aplicaciones en proyectos del sector construcción se centran principalmente en incrementar la productividad de las empresas, industrializando los procesos repetitivos y el perfeccionamiento de la gestión de proyectos, control y planificación de la producción. Al finalizar, se presentarán propuestas a implementar en la industria de la construcción del Perú debidamente sustentadas y cuyas aplicaciones en otros sectores o países han resultado beneficiosas para dinamizar el sector que, debido a la pandemia, fue duramente afectado y optimizar actividades de gestión y ejecución de proyectos de construcción.Item Gestión energética mediante la aplicación de la domótica en instalaciones eléctricas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-11-11) Córdova Acuña, Yuliana Patricia; Gutiérrez Meneses, Diana Carolina; Mendoza Pary, Alexandra Briggy; Ayala Hernández, Johnny Marlon; Zorrilla García, Pedro André; Naveda Alva, Gregory Javier MiyeloEl presente trabajo de investigación tiene como objetivo principal fomentar una buena gestión energética mediante la aplicación de la domótica en viviendas residenciales en el Perú, con la finalidad de crear ahorro energético, económico y evaluar la factibilidad de su costo de implementación. En primer lugar, para lograr los objetivos planteados, se expone el estado de la domótica en el Perú. Para ello, se presenta las principales empresas que dominan el mercado, así como sus productos y se revisa los antecedentes de la implementación de la domótica en el país. En segundo lugar, se presenta los campos de aplicación de la domótica que generan un ahorro energético. Por último, para evaluar los beneficios de su aplicación, se compara el consumo energético en viviendas convencionales y viviendas con automatización doméstica. A partir de la información presentada, se concluye que la implementación de la domótica reduce el gasto energético, lo cual significa una disminución de la huella de carbono, además de generar un ahorro económico. No obstante, es necesario que los usuarios se encuentren capacitados en el uso de esta tecnología para obtener dichos beneficios.Item El bambú como material alternativo en la construcción de viviendas sociales de un nivel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-12) Asencio Roca, Joselyne Lucero; Lavarello Calderón, Milagros Karina; Llamacponcca Velarde, Elizabeth Cristina; Huisa Valdivia, Maikol Jhordan; Vílchez Trujillo, Marco Antonio; Hoyos Vértiz, Carlos RaúlEste documento es una investigación académica sobre el uso del bambú en el sector de la construcción, desde un punto de vista económico, y su respectiva rentabilidad como material en una vivienda social de 1 piso. La finalidad de esta investigación es informar sobre el bambú como material alternativo para la construcción de viviendas sociales con una reducción de costos y un menor impacto en el medio ambiente, en comparación con otros materiales convencionales. Además, de evidenciar los beneficios económicos para incitar aún más su industrialización y uso en la construcción, como material con mayor accesibilidad. Para ello, se recopiló información de diversas fuentes bibliográficas relacionadas a aspectos técnicos y económicos del uso del bambú en edificaciones; así como, de construcciones compuestas por materiales convencionales, tanto en el Perú como en el mundo. Posteriormente, para realizar el análisis comparativo de costos, se realizó el metrado de elementos y el cálculo de costo por metro cuadrado construido de modelos similares de viviendas de un nivel edificadas con albañilería confinada y bambú. Con los valores totales de presupuesto, índice de ahorro y ratios obtenidos, se determinó la rentabilidad constructiva y la sustentabilidad de la vivienda estudiada.Item Utilización de un sistema de reciclaje de aguas grises de un proyecto de edificación multifamiliar(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-07) Espinal Gallegos, Samanta Sasha; Gamarra Palomino, Lilian Roxana; Ramos Lobato, Yampier Pol; Rodriguez Infantes, Gilmer Efraín; Rosas Cabrera, Santiago; Naveda Alva, Gregory Javier MiyeloEl agua potable es uno de los recursos más importantes para la humanidad. Actualmente, el uso doméstico de agua potable es ineficiente en la mayoría de edificaciones multifamiliares de nuestro país, ya que diversas actividades no requieren de agua potable, y se puede optar por usar agua reciclada. En la presente investigación se discuten la viabilidad y los beneficios de la implementación de sistemas de reciclaje de aguas grises en edificaciones multifamiliares, con especial consideración en el contexto peruano. Se concluye que los sistemas de reciclaje son métodos eficientes de ahorro de agua, por lo que pueden tener una alta viabilidad económica y ambiental a largo plazo, y agregan valor a los proyectos de edificaciones de vivienda. Adicionalmente, se comparan los tipos de tratamiento de aguas grises predominantes en la literatura, que incluyen tratamiento biológico de reactores secuenciales y reactores de membrana, y los métodos de desinfección posterior al tratamiento de cloración, ozonización y radiación ultravioleta. Estas alternativas se compararon según la inversión inicial requerida, costos de mantenimiento, capacidad de volumen de tratamiento, calidad de agua resultante y efectos en el medio ambiente. Se concluye que los reactores secuenciales y la cloración son los métodos más apropiados para edificaciones de vivienda de mediana escala en Perú.Item Caracterización de arcillas expansivas y mitigación de riesgos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-06) Peralta Tingal, Sandra Paola; Cerrón Holgado, Kevin Leonardo; Cerrón Estévez, Nilger Luis; Carrasco Boza, Cesar Augusto; Quispe Arroyo, Kenyi Wilmar; Zamora Beyk, Juan PabloLa presencia de suelos arcillosos expansivos ocasiona problemas durante y después de una construcción, en el segundo caso se producen daños en la estructura que ocasionan grandes costos de reparación. Por ello, es importante conocer el comportamiento de este tipo de suelo a través de un análisis de sus características físicas, mecánicas y mineralógicas, además de métodos para reconocer la presencia y el potencial de expansión de la arcilla y así poder plantear la alternativa más adecuada para mitigar los riesgos asociados a este tipo de suelo. Para identificar la presencia de arcillas la norma E.050 de Suelos y Cimentaciones recomienda ensayos para identificar características físicas y mecánicas, otra forma de identificarlas es por medio de identificación mineralógica, además de métodos directos e indirectos. Todos los métodos se centran en determinar el potencial de hinchamiento de las arcillas expansivas que pueden ser bajo, medio, alto o muy alto. En base a este potencial se plantea si es mejor el reemplazo de suelo, el mejoramiento de suelo o simplemente evitar la construcción en dichas zonas por el peligro que representan. Además, al identificar los lugares en Perú con presencia de arcillas y revisar algunos casos y las soluciones empleadas ya sea a corto, mediano o largo plazo. Se concluyó que faltan estudios de suelos en diversos lugares del país, pero se sabe que las arcillas predominan principalmente en el norte. Y se sugiere buscar otras formas para mejorar el suelo con un menor costo e impacto ambiental, ya que el Manual de Carreteras (2014), para el caso de la subrasante, solo sugiere el uso de cal y cemento Portland.Item Comparación estructural y económica de los principales sistemas de sostenimiento de excavaciones para edificaciones y estructuras enterradas en el Perú y el mundo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-01) Meza Castillo, Wendy Jhasmín; Manrique Huamancaja, Erick Franz; Ticse Quispe, Jerson Aron; Atahuamán Arroyo, Josué José; Julca Yunca, Yoner Efraín; Villagómez Molero, DiegoEl crecimiento de la demanda de viviendas ubicadas en zonas céntricas ha impulsado a que las construcciones tiendan a expandirse de forma vertical, buscando aprovechar lo más posible el terreno. De esta manera, se generó la necesidad de construir sótanos relativamente profundos. Para tal fin, es necesario conocer los diferentes sistemas de sostenimiento de terrenos que existen actualmente y cuáles son las que poseen más ventajas y/o desventajas. En el presente trabajo de investigación se presenta la comparación en cuanto al proceso de diseño, costos y plazos de construcción de cinco sistemas. Las técnicas de sostenimiento que se seleccionaron para el análisis son muro Berlinés, Top-Down, Muro Pantalla, Soil nailing, pantalla de Pilas y Pilotes. El sistema más económico resulto el muro Soil Nailing y el más caro el sistema Top – Down.