Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Análisis y aplicabilidad en el mercado peruano de los métodos más usados y las nuevas metodologías en el cálculo de asentamientos de zapatas en arcillas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-05-12) Guedes del Pozo, Rodrigo Fernando; Quispe Rojo, Roberto Manuel; Ancajima Bernal, Alex Paul; Mogollon Jimenez, Sebastian; Campos Mallqui, Kevin Elvis; Zavala Rosell, Guillermo JoséEn el presente trabajo se explica los diferentes tipos de asentamientos generados en una zapata sobre arcilla y se resalta las peculiaridades e importancia de cada uno. A su vez, se describen los daños que pueden ejercer estos asentamientos a la estructura y se contextualiza las condiciones sobre las que la respuesta de la arcilla a esta carga de la cimentación es variada. Por ello, se presenta una variada cantidad de fórmulas usadas y propuestas para el cálculo de los asentamientos de zapatas en arcillas. Dichas formulas se detallan y describen identificando sus requerimientos y condiciones bajo las cuales fueron planteadas. Este punto es importante ya que saber los requerimientos que presenten, así como las condiciones bajo las que se diseñaron ayuda a elegir la correcta o más idónea al momento de requerir el cálculo de asentamientos de zapatas en zarcillas para algún proyecto. Dentro de los métodos evaluados se verán asentamientos inmediatos, por consolidación primaria y por consolidación secundaria. Sabiendo que estamos evaluando para arcillas se toma en mayor consideración el asentamiento por consolidación primaria. Como una de las principales conclusiones del trabajo se tiene que para elegir el mejor método de cálculo se debe tener en cuenta varios factores técnicos, así como económicos, a su vez se debe tener en cuenta el riesgo del diseño para decidir si los esfuerzos extras requeridos para usar métodos más modernos valdrán la pena para el proyecto. Mediante la masificación y difusión de los nuevos métodos se podrá elevar la calidad de los trabajos, así como generar que se sean económicamente factible su uso y registro de información más detallada.Item Métodos in-situ de obtención de parámetros de resistencia al corte en arcillas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-10) Sulca Marro, Elsa Gabriela; Becerra Quispe, Nilton Diego; Almora Alvarez, Oscar Benjamín; Echevarría Cabrera, Diego Andrei; Montufar Canal, Kevin Andre; Zavala Rosell, Guillermo JoséLos parámetros de resistencia al corte en arcillas son determinantes para obtener el valor de la capacidad portante del suelo y, por ende, en la elaboración de estudios geotécnicos previos a cualquier proyecto de edificaciones o infraestructura. Debido a la habitual presencia de suelos arcillosos en el territorio peruano, existe la obligación de evaluar métodos para la obtención de los parámetros antes mencionados que, aunque involucran la realización ensayos de laboratorio, comprenden también métodos in-situ, cuya demanda es cada vez mayor. Por ello, el presente trabajo de investigación pretende exponer y comparar diversos métodos in-situ que permiten obtener parámetros de resistencia la corte en arcillas, los cuales podrían ser más adecuados para determinar las propiedades del terreno debido a la menor alteración del mismo presente en los ensayos de laboratorio, en vista de la dificultad que significa la extracción de muestras verdaderamente inalteradas. La metodología de la investigación aquí seguida incluye la revisión de fuentes bibliográficas como journals de geotecnia en bases de datos como ASTM y ASCE, de donde también se ha extraído la normativa existente de algunos ensayos tratados en el desarrollo de la investigación y otras fuentes en línea de empresas y profesionales relacionados a la realización de ensayos geotécnicos para describir su procedimiento, los parámetros obtenidos y las limitaciones de cada ensayo. Luego, se comparan los métodos in-situ, con énfasis en la resistencia al corte no drenada Su y se analiza la viabilidad de estos métodos en un proyecto de centro educativo en el distrito limeño de Puente Piedra. Por último, se elaboran las conclusiones de la investigación, donde se resuelve que existen discrepancias entre los resultados obtenidos por cada ensayo in-situ para el valor de Su respecto a ensayos de laboratorio, como la compresión triaxial. Adicionalmente, se señala que el ensayo CPTu es el más óptimo considerando el tiempo y dinero invertido para la realización del ensayo, ofreciendo además una mayor cantidad de parámetros que el resto de ensayos tratados en la investigación.Item Implementación de la certificación leed a nivel certificado en un edificio multifamiliar de cuatro pisos en el distrito de Chorrillos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-23) Cárdenas Rojas, Ronald Víctor; Kokuba García, Isaac Moisés; Morales Agustín, Jhon Alexander; Zea Quispe, Smith Gerardo; Mendoza Chávez, Luis Enrique; Zavala Rosell, Guillermo JoséDurante los últimos años, surge la necesidad de establecer un cambio de las prácticas convencionales de la industria de la construcción para evitar generar impactos negativos en la salud humana, medio ambiente y economía. Según el IPCC, se informó que los edificios del mundo representan el 32% del consumo mundial de energía y 19% de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que provocaría cambios perjudiciales en nuestro ambiente. A partir de ello, actualmente se busca reducir estos impactos para bienestar de la población. Por consiguiente, para el presente proyecto, el principal objetivo fue convertir una edificación convencional a una sostenible a través de la implementación Leed a nivel certificado durante la etapa de diseño. Este sistema integra la dimensión social, ambiental y económica en un proyecto de vivienda. Asimismo, para la construcción y diseño, se tuvo que aplicar de manera firme los lineamientos y recomendaciones estipuladas por el reglamento nacional de edificaciones y normativa peruana para cada partida del proyecto (geotecnia, estructuras, arquitectura e instalaciones). De la misma forma, se estableció una buena comunicación entre cada especialista durante todo el proceso del proyecto con la finalidad de evitar cometer errores de diseño, reducir los costos y minimizar el tiempo de duración del proyecto. En efecto, el presente proyecto de viviendas multifamiliares tuvo una duración de 7 meses desde su inicio hasta su entrega al cliente, con un costo total de S/. 1,443,974.9, aplicando la certificación Leed, que garantizará que la edificación genere ahorros en consumo de energía y agua, costos de mantenimiento y ofrecerá un ambiente cómodo y de calidad para los ocupantes. A modo de conclusión, el presente trabajo plantea mejorar el enfoque de edificación convencional a una edificación con características de sostenibilidad respetando las exigencias de la normatividad peruana para edificaciones para bienestar de la ciudadanía.Item Métodos de obtención de parámetros geotécnicos y sus aplicaciones en suelos arenosos mediante ensayos in-situ(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-09-16) Olivos Mendoza, César Augusto; Flores Ccolque, Ronaldo; Chávez Pérez, Miguel Andrés Jesús; Gálvez Roldán, Carlos Alfredo; Trillo Espinoza, Naysha Estefany Eva; Zavala Rosell, Guillermo JoséLa geotecnia es una rama necesaria para el diseño de cimentaciones, por lo que es esencial conocer las características y parámetros geotécnicos del suelo donde se va a cimentar un proyecto. Para obtener estos, es necesario aplicar una serie de ensayos al suelo inalterado con el objetivo de poder semejar el comportamiento in-situ que este tendría; sin embargo, la obtención de muestras inalteradas en suelos de este tipo resulta ser una tarea casi imposible debido a la ausencia de cohesión y la soltura de las arenas, por lo que para este tipo de suelo es recomendable usar los llamados “ensayos in-situ”. Existe una múltiple variedad de este tipo de ensayos, algunos de los cuales se vienen desarrollando desde muchos años atrás. En la presente investigación, se realizó la revisión de literatura para desarrollar y describir cinco (5) métodos que permitan obtener parámetros geotécnicos para suelos arenosos y se presentan correlaciones necesarias para que sean aplicables a dicho tipo de suelo. Los cinco métodos con las características antes mencionadas son los siguientes: El Penetrómetro Dinámico de Cono (DCP), el cual utiliza un martillo con caída libre que hinca un cono de acero y proporciona una medida de la resistencia a la penetración; el Ensayo de Penetración de Cono o Piezocono (CPT), que consiste en hincar a presión un cono de acero cuya punta tiene un ángulo de 60°, con sensores para medir presiones, resistencias entre otros parámetros; el Presiómetro Ménard (PMT), que es un dispositivo que ejerce presión radial contra el suelo circundante y se lleva un registro de presión contra deformación; el Dilatómetro Plano de Marchetti (DMT), el cual consiste en una paleta afilada de acero, la cual posee una membrana circular de acero en una de sus caras y, una vez que alcanza la profundidad deseada, se hace una prueba de carga lateral con el objetivo de obtener parámetros que sirvan para hacer una predicción de los asentamientos del suelo; finalmente, la técnica de Refracción de Microtremores (ReMi) utiliza un tendido lineal con doce o más geófonos y se registra tanto vibración ambiental (microtremores) como superficial (impactos, vehículos, etc.). Este método permite separar las ondas de Rayleigh de otras ondas elásticas y determina la variación de la velocidad de onda de corte a profundidad con la que se puede caracterizar un perfil estratigráfico y estimar asentamientos. A partir de los métodos desarrollados, se describieron formas para poder obtener los parámetros geotécnicos en suelos arenosos y sus aplicaciones ingenieriles. Además, se comentó la factibilidad de estos ensayos a proyectos del medio local cimentados sobre suelo arenoso, para finalmente elaborar las conclusiones más relevantes en base a lo obtenido y criticar los beneficios o limitaciones que cada ensayo presenta.Item Métodos de investigación geotécnica para la caracterización mecánica de un suelo arenoso(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-09-08) Poma Balbin, Ricardo Henry; Paytan López, Yeshira; Oré Espinoza, Álvaro Gustavo; Serrano Huaman, Diana; Ccansaya Maldonado, Rosario; Zavala Rosell, Guillermo JoséCaracterizar y comprender el comportamiento de un suelo resulta muy complejo debido a sus características heterogéneas y anisotrópicas. Por ello, se plantean modelos constitutivos para representar este comportamiento a base de parámetros mecánicos de resistencia y elasticidad. Cuanto más importante sea el proyecto, más datos confiables necesitará; es decir, mayor número de parámetros. En el caso de suelos granulares, resulta más compleja la obtención de parámetros confiables debido a la dificultad de obtener muestras inalteradas o poco alteradas para realizar ensayos triaxiales. Esta investigación busca plantear métodos alternativos para este propósito y evaluar en qué casos deberá ser importante realizar ensayos triaxiales en arenas. Los parámetros que se utilizarán son aquellos empleados en el modelo básico constitutivo Mohr Coulomb: ángulo de fricción, ángulo de dilatación, módulo de Young y relación de poisson. Para determinar estos parámetros, la investigación se enfocó en los ensayos CPTu, DMT, PMT, Down-Hole y el ensayo triaxial CD. Si bien estos ensayos in situ logran determinar los parámetros de resistencia y elásticos para suelos arenosos, siempre deben estar acompañados de pruebas en las que se obtengan muestras como el ensayo SPT o perforaciones. Finalmente, para proyectos de edificación, el empleo de estos ensayos dependerá de los alcances y del tipo de cimentación a emplear. En este caso, la cimentación será superficial y no va a ser necesario obtener parámetros muy detallados; sin embargo, si el proyecto requiriera de cimentaciones profundas por problemas en el suelo arenoso como la licuefacción, sería importante determinar los parámetros mecánicos con los métodos anteriormente planteados debido a su mayor confiabilidad.Item Diseño de un edificio mutifamiliar de concreto armado de 4 pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-03-05) Bueno Cuadrado, Marialejandra; Espinoza Vela, Claudia Nicole; Pacheco Gonzales, Cristhian Alfredo; Rojas Gala, Melisa Betzabé; Carrera Quinto, Claudia Vanessa; Zavala Rosell, Guillermo JoséEl presente trabajo de investigación tiene como objetivo diseñar un edificio multifamiliar de concreto armado de cuatro pisos ubicado en el distrito de Chorrillos e implementar métodos que conviertan el edificio en una construcción sostenible, teniendo en cuenta que este tipo de proyectos son una fuente de trabajo y desarrollo al distrito, incluyendo el crecimiento económico del país. El proyecto consiste en diseñar un edificio compuesto por un sistema de techado de losas aligeradas y losas macizas con un sistema estructural de columnas y placas. Para comenzar con el diseño se realizó el Estudio de Mecánica de Suelos para definir los parámetros del suelo y el tipo de cimentación a diseñar. Luego se realiza el predimensionamiento de los elementos estructurales, en base a parámetros especificados en la especialidad de estructuras, se sigue una distribución simétrica de cada elemento, ya sea de columnas, vigas y placas. Luego se realiza el análisis de la estructura, para ello se usa el programa Etabs, ya que este programa permite realizar de una forma rápida y sencilla el respectivo modelado, de acuerdo a los resultados se obtiene un sistema de muros estructurales. Cabe resaltar que en esta etapa también se obtiene la cantidad de fierro que tiene cada elemento estructural y se corrobora o corrige las dimensiones de las columnas si no cuentan con las necesarias para soportar las cargas. El siguiente procedimiento es el de instalaciones, dónde se hallan la distribución y las dimensiones de las tuberías, accesorios, fuente de almacenamiento del sistema de red de agua fría y caliente; para la red de desagüe, de igual forma, se diseña la distribución y se hallan las dimensiones de las tuberías, accesorios y de las cajas de registro. Finalmente, se realiza el presupuesto del proyecto y se proponen soluciones para que el proyecto sea sostenible y obtenga la certificación LEED. En lo que respecta a la certificación LEED, se realiza la implementación de cada requerimiento para obtener un nivel de Certificado y Silver, con la finalidad de conocer la cantidad de inversión que se necesita incluir en el presupuesto final. Como resultados del trabajo realizado, se llegó a la conclusión que el aporte y compatibilización de cada especialidad es de suma importancia para la implementación de aportes sostenibles y lograr obtener una certificación de prestigio como LEED y poder ofrecer una garantía de calidad a los futuros residentes.Item Diseño integral de una vivienda multifamiliar de cuatro pisos e implementación de una certificación de sostenibilidad(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-02-26) Carbajal Fuentes, Eros Joseph; Pérez Fonseca, Alexander Víctor; Rabanal Lobato, Jean Paul; Echeverría Sú, Mario Esteban; Conde Jauregui, Luis Alberto; Zavala Rosell, Guillermo JoséEn la actualidad, se vienen desarrollando distintos proyectos de viviendas multifamiliares en todo el País, lo que supone un avance económico y social. Sin embargo, los efectos negativos ambientales que produce la industria de la construcción en nuestro país siguen relegados en un segundo plano. Por ello, diversas herramientas y certificaciones han sido desarrolladas en las últimas décadas, con el propósito de evaluar el desempeño ambiental de un proyecto de construcción, en todo su ciclo de vida o parte de este, así como reconocer aquellos que logran estándares de sostenibilidad muy por encima de la práctica convencional. El presente trabajo de investigación presenta el diseño integral de una edificación de vivienda multifamiliar, desde las especialidades de arquitectura, geotecnia, estructuras, instalaciones, costos y planificación de obra. La metodología de trabajo se basa en un desarrollo colaborativo y secuencial entre las especialidades mencionadas, con el propósito de mitigar las incompatibilidades de inicio a fin del diseño. Asimismo, previamente al diseño de la edificación, se presenta una revisión de literatura actual sobre la implementación de conceptos de sostenibilidad aplicados a la construcción, y en la sección de discusión se explican algunas acciones y cambios que deben ser realizados, de modo que este edificio pueda obtener una certificación de sostenibilidad nacional e internacional. Como se explica también en dicha sección, las condiciones sociales y económicas de la región suponen un obstáculo para la obtención de certificaciones de sostenibilidad internacionales, confirmando lo observado en la revisión de literatura, y este problema es más significativo en proyectos ubicados en zonas alejadas del núcleo urbano de Lima Metropolitana.Item Evaluación de sostenibilidad mediante el sistema leed en un edificio de viviendas en Chorrillos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-02-19) Veliz Moreno, Waldir Alexander; Contreras Salas, Christian Román; Sulca Cruzado, Miguel Ángel; Alvarado Trujillo, Alexander Israel; Romero Ángeles, Gonzalo Nicolás; Zavala Rosell, Guillermo JoséLa construcción informal corresponde un problema presente en el contexto de la sociedad peruana desde hace décadas. Según estimaciones realizadas por la Cámara Peruana de la Construcción (2017), más del 70% de las viviendas en Lima son informales. Esto no hace más que evidenciar el latente riesgo al cual se encuentran expuestos los residentes producto de diseños deficientes, baja calidad de materiales, nulas consideraciones medioambientales y otras características presentes en este tipo de edificaciones. Dentro de este marco, el presente trabajo de investigación busca ejemplificar el desarrollo óptimo y detallado de las especialidades más importantes comprendidas en el proyecto de construcción de un edificio de viviendas. Esto, tomando en cuenta también las distintas particularidades presentes en la ciudad de Lima, tales como factores geográficos (características de los suelos), económicos (costos de materiales y mano de obra) y medioambientales (factibilidad de implementar medidas verdes en esta localidad). En el primer capítulo, se empieza por señalar las características del proyecto, así como los objetivos a fin de delimitar el alcance del trabajo en cuestión. A continuación, en el capítulo de revisión de literatura, se presenta la información obtenida a partir de la recolección e interpretación de distintas fuentes en materia de sostenibilidad en la construcción. Posteriormente, se realiza una descripción detallada de los procedimientos para el desarrollo de cada una de las especialidades comprendidas en el proyecto. En la discusión de resultados, se analiza el contenido de los distintos acápites desarrollados bajo los conceptos de sostenibilidad presentados en el capítulo de revisión de literatura. Así también, se proponen métodos y componentes a implementarse al proyecto a fin de que este puede calificar como “edificio verde” en base a los parámetros establecidos en la certificación LEED. Finalmente, las conclusiones contienen información acerca de distintas consideraciones y dificultades que pudieron ser notados durante el desarrollo del proyecto, así como una retroalimentación de ciertos puntos que pueden ser mejorados a fin de obtener un diseño más eficiente, con un presupuesto óptimo y la correcta implementación de las “medidas verdes”.Item Edificio Multifamiliar de la Urb. Los Huertos de Villa y los criterios para convertirlo en una edificación sostenible(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-02-14) Pinao Melga, Anthony Stephen; Gonzales Caldas, Aldair Alessandro; Hermitaño Montoya, Juan Humberto; Velille Pablo, Lida Judith; Arias Carrasco, Gerardo Moré; Zavala Rosell, Guillermo JoséEl presente trabajo de investigación presenta el desarrollo completo de un proyecto de edificación desde el diseño arquitectónico, geotécnico, estructural, de instalaciones eléctricas y sanitarias y un análisis de costos y presupuestos. Asimismo, se presentan las principales certificaciones otorgadas a edificaciones que toman en cuenta el aspecto de sostenibilidad. En base a dichas certificaciones, se eligió la más idónea para lograr calificar el proyecto de edificación concebido en base a las modificaciones necesarias. EDGE es la certificación elegida debido a su principal implicancia en la reducción del consumo de recursos energéticos e hídricos y a la disminución de emisiones de CO2 al ambiente que estas reducciones conllevan. El principal objetivo es lograr el diseño de una edificación sostenible que cumpla con las normas peruanas de diseño y construcción a través de la incorporación de las medidas eficientes. Asimismo, identificar el tipo de certificación idónea para garantizar la sostenibilidad del proyecto y conocer los recursos, materiales o dispositivos necesarios para lograr calificar y obtener la certificación elegida. La metodología empleada fue la revisión y aplicación de conceptos de diseño presentes en las normas peruanas de edificaciones, principalmente en las normas E.010, E.030, E.050 y E.060; del mismo modo, para el proceso de calificación sostenible, se utilizaron los procedimientos y el software EDGE, habilitados por la Corporación Financiera Internacional (IFC). Es así, que luego de utilizados los mecanismos pertinentes, entre ellos la selección de materiales y dispositivos(Bombillas LED, sensores de movimiento, material impermeabilizante EPDM, bloques de concreto celular, piso parquet y dispositivos que regulen el flujo del agua), se logra la concepción de una edificación que cumpla con las normas pertinentes y además logre una reducción de más del 20% respecto a su consumo de recursos energéticos e hídricos y con ello una cantidad evitada de 12.5 t CO2/Año aproximada de emisiones de CO2. Finalmente, se concluye la factibilidad de la incorporación de conceptos de sostenibilidad en el desarrollo y ejecución de proyectos de edificación y, de la misma forma, lograr el cumplimiento de las normas de edificaciones peruanas sin dejar de lado un balance económico y social favorable para el proyecto.