Ingeniería Civil (Lic.)
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12404/11
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Item Análisis y diseño estructural de una nave industrial de 24 m de luz(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-20) Siancas Huallpa, Kris Kristhoferson; Yeckle Montalvo, Luis EnriqueEste estudio se centra en el análisis estructural de una nave industrial que cubre un área de 24 m x 35 m, utilizando un sistema de siete tijerales a dos aguas, espaciados cada 5.5 m. El objetivo principal es evaluar el comportamiento estructural bajo cargas de gravedad, viento y sismo, de acuerdo con normativas nacionales y norteamericanas, así como determinar el peso de acero estructural por metro cuadrado de techo construido. La configuración de la nave se realizó en la dirección corta mediante columnas en voladizo, aplicando un factor de reducción de fuerzas sísmicas de R = 2.5, conforme al ASCE/SEI 7-22. En la dirección larga, se emplearon pórticos ordinarios concéntricamente arriostrados (OCBF), con un factor de reducción de R = 4. En la dirección corta, por un lado, las cargas de viento son las que generan las mayores solicitaciones, lo que se refleja en el diseño de las columnas metálicas, pedestales y cimentación. Por otro lado, en la dirección larga, predominan las cargas de sismo. En conclusión, la configuración propuesta cumple con los requisitos de diseño estipulados en las normativas aplicadas, y el peso de acero estructural por metro cuadrado es de 29.26 kg/m², lo que indica un diseño eficiente y económico para este tipo de estructuras.Item Diseño estructural en concreto armado de un reservorio circular de almacenamiento de agua potable de 2500 m3 ubicado en la ciudad de Arequipa(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-18) Balcázar Tapia, Diana Fabiola; Villagómez Molero, DiegoEl presente trabajo de suficiencia profesional detalla el predimensionamiento, el análisis bajo cargas gravitacionales y sísmicas, así como el diseño estructural de un reservorio circular con capacidad de 2500 m3 , diámetro de 22 m y altura de 7.50 m, destinado a almacenar agua potable en la ciudad de Arequipa. La estructura se compone por una losa de fondo, paredes cilíndricas, una cúpula esférica en la parte superior y una viga anular que conecta la cúpula con las paredes. El análisis por cargas gravitacionales y sísmicas del reservorio se realiza mediante un modelo computacional en el software SAP2000, siguiendo lo estipulado en las Normas Técnicas Peruanas NTP E.020: Cargas y NTP E.030: Diseño Sismorresistente, y el código internacional ACI 350.3-06: Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures. Además, con el fin de realizar una correcta representación del comportamiento dinámico del agua, se usa la teoría del sistema mecánico equivalente simplificado propuesto por Housner. Para el diseño estructural de los elementos de la estructura de concreto armado, se sigue la normativa E.060: Concreto Armado y ACI 350-06: Code Requirements for Enviromental Engineering Concrete Structures.Item Diagnóstico estructural preliminar de la Catedral de Lima mediante la aplicación sistemática de inspección visual, termografía infrarroja y boroscopía(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-18) Quinto Muñoz, Victor Jean Pierre; Gonzales Paliza, Edson MauricioEl centro histórico de Lima alberga una gran cantidad de legados virreinales entre ellas la Basílica Catedral de Lima. Dentro de esta estructura, se encuentran obras de tallado de madera, pinturas y diferentes esculturas de estilos góticos, renacentistas, barroco y plateresco. Todos estos elementos le confieren a la Catedral un valor patrimonial único. En esta tesis, se presenta un protocolo para la aplicación de técnicas no destructivas como la inspección visual, la termografía infrarroja y la boroscopía para el diagnóstico estructural preliminar de edificaciones patrimoniales como la Catedral de Lima. Inicialmente se abordarán las técnicas disponibles de inspección y recojo de anomalías. Los termogramas permitirán detectar los cambios de material y las anomalías en los diferentes elementos estructurales como en el recubrimiento de las bóvedas y en los muros. La boroscopía se aplicará en los elementos que presenten indicios de daños o incompatibilidades en los materiales, lo cual permitirá verificar y evaluar el estado interno de estos elementos. Los resultados que se obtendrán de la integración de estas técnicas aplicando el protocolo propuesto definirán un diagnóstico estructural preliminar de la edificación patrimonial. Basado en los resultados, se determinó que la fachada de los Judíos y las torres campanarios presentan una mayor vulnerabilidad sísmica.Item Desempeño de un edificio teórico aporticado de 5 pisos con aislamiento en la base(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-18) Peralta Marticorena, Waldo Gonzalo; Montalbetti Solari, Juan Antonio AlejoEl uso de aisladores sísmicos viene siendo incluido con mayor exigencia en el diseño y construcción de edificaciones esenciales en el Perú. Por esto, es importante informarse y estudiar sobre el proceso de diseño y análisis estructural de las edificaciones con aislamiento sísmico en la base. Este trabajo busca evaluar el desempeño que tiene una edificación con aislamiento en la base frente a una edificación aporticada de base fija. El edificio teórico elegido es aporticado de concreto armado de cinco pisos, diseñado para lograr una deriva permisible dentro del valor máximo que establece la Norma Técnica de Edificación E.030 (2018). Se añadió una base de aislamiento a la edificación, cuyo modelo computacional fue evaluado según el análisis espectral y el de tiempo historia con incursiones no lineales. Se amplió la capacidad de cada uno de los elementos estructurales obtenidos del análisis espectral con una sobrerresistencia igual a 2 (Ω = 2), lo cual se considera usualmente para este tipo de estructuras. Posteriormente, este valor en específico fue comparado con la demanda obtenida del análisis tiempo historia, teniendo como base de comportamiento lineal el caso en el que la capacidad es igual o superior a la demanda. Los resultados de este trabajo muestran que la incorporación del aislamiento en la base del edificio evita que la superestructura incursione en el rango inelástico incluso durante sismos raros, a la vez que reduce de manera importante la deriva de la superestructura asi como el daño a la edificación.Item Diseño estructural de un edificio multifamiliar en concreto armado de 7 pisos en el distrito de Pueblo Libre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-24) Aquino Quispe, Zinthia Vanessa; Rubiños Montenegro, Alvaro CesarEl proyecto de tesis expone el diseño estructural de una edificación de 7 pisos, ubicada en el distrito de Pueblo Libre, en la ciudad de Lima El área del lote del edificio es de 256.5 m² y cada piso tiene 180 m² de espacio techado. Dispone de 2 departamentos en cada planta, para un total de 14 departamentos, además de zonas comunes en la azotea. La estructuración se compone de pórticos y muros de concreto armado, así como por losas macizas y aligeradas para el sistema de techado. Las cuales son inicialmente predimensionados bajo criterios recomendados y se considera cargas actuantes según lo establecido en la norma E.020 Cargas y el software ETABS para evaluar la respuesta sísmica de acuerdo con la norma E.030 de Diseño Sismorresistente. El diseño de los elementos estructurales sigue las disposiciones de la norma E.060 de Concreto Armado, con el propósito de asegurar un adecuado desempeño ante sismos, considerando que el que el Perú está situado en una región de alta actividad sísmica. La cimentación se apoya sobre un terreno con una resistencia de 4 kg/cm² y está constituida por cimientos corridos, zapatas aisladas y combinadas que son interconectadas por vigas de cimentación. Estas son diseñadas y analizadas en el software SAFE, mediante esfuerzos admisibles. Además, se analiza y diseña los elementos no estructurales como son las vigas chatas, las escaleras, bajo cargas de gravedad y la tabiquería, está ultima siguiendo las disposiciones de la norma E.070 Albañilería. Finalmente, este proyecto de tesis expone de manera detallada los procedimientos para el diseño de cada componente estructural y la elaboración de los planos correspondientes que serán utilizados durante su ejecución. Todo el proceso se ajusta a las directrices establecidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE).Item Análisis numérico de la interacción tabique de ladrillo pandereta – pórtico de concreto armado utilizando el método de elementos finitos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-24) Herencia Chuquihuanga, Qenti Pablo; Quiun Wong, Daniel RobertoEn el Perú, las construcciones de albañilería representan una opción accesible y práctica para abordar el considerable déficit de viviendas (San Bartolome, Quiun, & Silva, 2011). La necesidad de disminuir costos y ofrecer espacios más amplios llevó a una disminución en los espesores de los muros de tabiquería (San Bartolome, Quiun, & Silva, 2011) (Sáenz, 2016). Es así que emplean unidades tubulares, comúnmente llamados ladrillos pandereta, para la construcción de muros portantes y no portantes como relleno de pórticos. Lamentablemente, este tipo de unidades no satisface los requisitos normativos nacionales para su uso como muros portantes, ya que son débiles, frágiles y se trituran ante los sismos (Salinas & Lázares, 2007) (San Bartolome, Quiun, & Silva, 2011). Sáenz (2016) realizó un programa experimental en el que se demostró que los ladrillos pandereta pueden ser usados como tabique de relleno y como elementos de división de ambiente mediante un sistema de pórtico con muros de relleno arriostrado ya que de no ser así estos muros incrementan la rigidez lo que genera problemas de irregularidad que no son contemplados en el cálculo estructural. En este sentido, este estudio de investigación se centra en replicar, mediante el uso de modelos numéricos, los resultados obtenidos del programa experimental. Para esta investigación se realizará una revisión de la literatura existente sobre el comportamiento tabique-pórtico con la finalidad de entender su interacción. Asimismo, se revisarán ensayos de laboratorio, tales como ensayo cíclico co-planar en muros de ladrillo pandereta llevados a cabo en el laboratorio de estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Por otra parte, se revisarán las leyes constitutivas apropiadas para reproducir el comportamiento mecánico y estructural de este tipo de muro. Posteriormente, se construirá el modelo computacional del muro ensayado, en el que se definirán propiedades mecánicas para los diversos elementos tales como pórtico, tabique y su respectiva interacción. Se evaluará la influencia que tiene el refinamiento del modelaje en el comportamiento estructural del muro mediante la aplicación de una carga lateral incremental. Seguidamente, el modelo computacional será sometido a los desplazamientos aplicados en el programa experimental con la finalidad de evaluar su comportamiento cíclico. Finalmente, se comparará los resultados obtenidos experimental y numéricamente en términos de capacidad y mecanismo de colapso.Item Diseño estructural de un edificio de 7 pisos en Miraflores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-12-03) Ye Tay, Gino Jian Liang; Moran Yañez, Luis MiguelLa tesis de diseño de concreto armado corresponde a un edificio multifamiliar de 7 pisos sin sótanos, ubicado en el distrito de Miraflores, en la provincia de Lima. La tesis tiene como objetivo principal realizar los análisis sísmicos y diseños sismorresistentes para elementos de concreto armado. Para alcanzar nuestro objetivo, en principio, realizamos la estructuración a partir de los planos de arquitectura. Después, realizamos el predimensionamiento de los elementos estructurales. Luego, evaluamos las cargas de gravedad y cargas sísmicas. Acto seguido, diseñamos los elementos estructurales según los reglamentos nacionales de construcción. Por último, elaboramos los planos estructurales y memorias de cálculo. La teoría y supuestos teóricos, utilizados en la tesis, se encuentran en el reglamento nacional de edificaciones, particularmente, en las normas E.020 Cargas, E.030 Diseño sismorresistente y E.060 Concreto armado. El modelo estructural, usado para el análisis sísmico, se realiza con el programa ETABS en su versión 18, el cual, se configuró con los parámetros y factores de reducción de la norma E.030 de Diseño sismorresistente.Item Estudio de la vulnerabilidad sísmica estructural utilizando curvas de fragilidad en colegios del distrito de La Molina(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-11-13) Velazco Guerrero, Daniela Nicole; Rodriguez Olivares, Mario Alejandro; Asmat Garaycochea, Christian AlbertoAnte la posible llegada de un sismo severo a la capital se debe tener la certeza de que las estructuras esenciales estén preparadas para cumplir con el desempeño con las que fueron diseñadas. La tesis propuesta busca identificar el estado actual de la vulnerabilidad sísmica con base en la tipología común de los colegios situados en La Molina. Se utiliza como herramienta las curvas de fragilidad, las cuales se generan en base al análisis estático no lineal utilizando el software SAP2000. Los estados límites para identificar la vulnerabilidad se obtienen a partir del manual técnico de Hazus MR4. Para la metodología se visitan cinco colegios del distrito de La Molina ubicado en la ciudad de Lima en Perú y se identifica que existen dos tipologías estructurales típicas donde una presenta 5 ejes estructurales en dirección transversal y la otra 7 ejes. En estas tipologías se manifiesta el fenómeno de columnas cortas, al igual que en la mayoría de colegios que se han visitado. Se obtienen las curvas de fragilidad en función de la probabilidad de daño y el pseudo-desplazamiento espectral. Los resultados obtenidos demuestran que las dos tipologías presentan una gran probabilidad de tener un desempeño de daño completo ante la llegada de un sismo raro en dirección X y una gran probabilidad de que ocurra un estado de daño moderado para la dirección Y. Se realiza un análisis dinámico lineal utilizando el espectro de la norma peruana E0.30 en ambas tipologías y para ambas direcciones, con el objetivo de determinar su respectivo desplazamiento espectral en función al sismo de diseño. Se concluye que el estado actual de la vulnerabilidad sísmica en los colegios de La Molina presentan un daño estructural moderado a completo ante la solicitación del sismo de diseño denominado sismo raro.Item Análisis de la influencia del asentado en la respuesta estructural de muros tipo pirca mediante ensayos a escala reducida(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-23) Jaimes Cucho, Geraldine Lizbeth; Santa Cruz Hidalgo, Sandra CeciliaEn la ciudad de Lima existe población que vive en laderas y asienta sus viviendas sobre pircas. La informalidad de estas construcciones conjugada con un escenario sísmico superior al de la normativa peruana desencadenarían la destrucción de estas viviendas y de las estructuras ubicadas altitudinalmente bajo ellas. Esto sin considerar las posibles víctimas humanas y pérdidas económicas. La necesidad de entender mejor el comportamiento de estos muros de piedras sin mortero ha conllevado el desarrollo de estudios (tesis) en los últimos años mediante recopilación histórica, uso de modelos experimentales o analíticos, los cuales han sido recogidos en esta tesis. El presente texto analiza la influencia de los arreglos geométricos de las piedras en el comportamiento estructural de muros tipo pirca mediante 3 arreglos a escala reducida. Se inicia con una recopilación bibliográfica sobre las pircas plasmadas en el Marco Teórico en las que se identifican diversos arreglos. Entre ellos, se elige el espaciamiento vertical entre piedras pasantes consecutivas dado que la presencia de este tipo de piedras es recomendada por diversos autores como McCombie et. al. (2016) e Ita et. Al. (2023). Se elige también la variación del traslape dado que estudios como los de McCombie et. al. (2016), Mundell et. al. (2009) y McCombie et. al. (2012) dan a entender que las juntas corridas son perjudiciales en el comportamiento del muro. Por último, se elige modificar la inclinación de las hileras en contra del movimiento lateral. Se busca explorar dicho comportamiento dado que son pocos los estudios y no son concluyentes. Esto es abordado en la Elección y diseño de los especímenes. Los ensayos fueron realizados en la losa del Laboratorio de Estructuras de la PUCP. Para el ensayo se cuenta con una estación total, un nivel y un trasportador, principalmente, como instrumentos de medición. Todos los cálculos fueron realizados a partir de los datos de la estación total, dada su precisión. En cuanto a los equipos, se usó una mesa inclinable donde se armaron los especímenes que fueron inclinados mediante una grúa pórtico conectada a la mesa. El procedimiento es descrito en el Plan de ensayo. La respuesta estructural cuantifica la resistencia lateral, la rigidez inicial lateral, la deformación última del muro, el tipo de falla y el porcentaje de muro que se mantiene en su lugar luego del colapso, los cuales se presentan en la Descripción de los resultados. Los muros con mayor cantidad de piedras pasantes, traslape a la mitad y sin ángulo de inclinación son los que tienen una mayor deformación última antes del colapso. Se observa también que los traslapes más simétricos hacen que el muro se abombe más sin fallar. En cuanto a la falla, los muros que generan menos escombros es el que tiene más piedras pasantes, traslape simétrico y sin ángulo de inclinación, y el que tiene menos piedras pasantes, juntas corridas y sin ángulo de inclinación. Por último, se presenta la Discusión de resultados, y Conclusiones y recomendaciones en la que se identifica que el espaciamiento vertical entre piedras pasantes consecutivas no predice la deformación última aún cuando parecen estar relacionadas. Se confirma que, a más piedras pasantes, hay mayor resistencia, rigidez inicial y menos escombros ante una carga lateral. También, es posible reducir la cantidad de piedras pasantes, colocándolas en posiciones estratégicas. Asimismo, se concluye que los muros con traslapes simétricos se deforman más antes del colapso debido a que un buen traslape da un soporte adicional y son capaces de abombarse más antes de la falla. Por último, los muros sin inclinación de sus hileras son capaces de deformarse más antes de colapsar. Se recomienda continuar con el desarrollo de tesis experimentales que permitan alimentar modelos numéricos de predicción de comportamiento en ensayos a escala real. En esta tesis se ha tratado las variables independientes de forma separada. Se sugiere que, en próximos estudios, se realicen análisis de regresión múltiple que permitan medir el efecto de variables combinadas.Item Estudio de la vulnerabilidad sísmica de un edificio de concreto armado para diferentes resistencias a la compresión del concreto y densidades de muros(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-10) Mendoza Romero, Herbert Saúl; Vizcarra Alvarez, Víctor Alberto; Soto Oblea, Edward JonathanLa presente investigación es a raíz de destacar la importancia de evaluar sísmicamente las construcciones tal que su estado de daño alcanzado en un evento sísmico sea aceptable. En este contexto, se busca optimizar los costos asociados al análisis estructural. En particular, se analiza cómo la variación en la resistencia del concreto (f´c) y la densidad de los muros estructurales afecta la vulnerabilidad sísmica. Para abordar este análisis, se lleva a cabo una evaluación exhaustiva de la vulnerabilidad de la estructura mediante el análisis detallado de curvas de fragilidad, teniendo en cuenta una variedad de valores para la resistencia a compresión del concreto (f´c) así como la densidad de los muros dentro de la estructura, de manera que se puedan identificar con precisión las potenciales debilidades y su impacto en la integridad estructural bajo diferentes condiciones de carga y resistencia. En cuanto a los objetivos, se pretende conducir un análisis comparativo de la vulnerabilidad sísmica en una edificación con el objetivo de poder identificar un punto de equilibrio entre una vulnerabilidad sísmica aceptable y los costos asociados. Así como, generar curvas de capacidad de cada modelo en estudio además de conseguir el punto de desempeño asociados a un sismo específico. También analizar cómo varían las curvas de fragilidad para distintas resistencias del concreto y densidad de muros. Se empleará un enfoque analítico para realizar el análisis estático - no lineal o pushover, esto será posible usando la herramienta ingenieril de acrónimo ETABS y la metodología Hazus, el cual es un método estadístico para la creación de gráficos de vulnerabilidad estructural, los cuales interpretaremos como curvas de fragilidad. Por último, proponer posibles estrategias para seleccionar la resistencia del concreto y densidad de muros adecuadas al inicio de un diseño estructural con el fin de minimizar la vulnerabilidad de las edificaciones.