Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Comparación entre análisis dinámico tiempo-historia en sismos frecuentes y análisis espectral para un edificio de vivienda de 14 pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-24) Quispe Cartolin, Pedro Jesús; Muñoz Peláez, Juan AlejandroEl siguiente proyecto de investigación tiene como fin evaluar el comportamiento de un edificio de muros estructurales ubicado en la costa peruana diseñado con el reglamento nacional de edificaciones vigente hasta el año 2019 frente a solicitaciones sísmicas correspondientes a sismos frecuentes (sismos en condiciones de servicio). Y con ello, se extrapolará los resultados hacia los edificios, en general, diseñados con el RNE actual. Las hipótesis de este proyecto plantean que el RNE peruano garantiza un desempeño eficiente de la estructura en sismos frecuentes. Para evaluar el fenómeno se recurre a la bibliografía actual de diseño sismorresistente de estructuras de concreto armado, tomando en cuenta la normativa vigente y los estudios recientes sobre el comportamiento dinámico de las estructuras. Consecuentemente, se presenta los resultados del análisis dinámico espectral y tiempo-historia del edificio. Se presenta los coeficientes de las solicitaciones vs la resistencia ofrecida para todos los análisis realizados, teniendo en cuenta una sobreresistencia de la estructura igual a 2. Posteriormente, se elabora comentarios sobre la interpretación de los resultados. Y finalmente se concluye lo siguiente: La demanda estructural de un sismo frecuente es 2.41 aproximadamente veces mayor a la demanda de diseño obtenida del análisis espectral. Por tanto, la demanda espectral es menor a la demanda del análisis tiempo historia para sismos frecuentes. Si se considera que la resistencia sísmica de la estructura está determinada por una sobrerresistencia probable equivalente a 2 veces la demanda de diseño, entonces el edificio responde con incursiones inelasticas significativas en todos sus elementos estructurales frente a sismos frecuentes. Las restricciones de la norma peruana para el diseño de edificaciones sismorresistentes no garantizan el buen desempeño de la estructura frente a sismos frecuentes.Item Análisis estructural considerando interacción suelo - estructura en centro educativo Puente Piedra(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-15) Garro Manayay, Hernán Jhonatan; Sotelo Vargas, Hebert Harley; Grozo Alencar, Gerardo Andre; Argüelles Madalengoitia, Luis Augusto; Aguirre Plejo, Carlos Bruno; Ucañan Diaz, RobinsonEn la actual Norma Peruana de Diseño Sismorresistente, las características del suelo de fundación y su impacto en la respuesta de la estructura se representan en una modificación de la aceleración en el sitio de la edificación. Dicho factor se magnifica en la medida de la cantidad de energía remanente después de la disipada por la deformación del suelo debido a un determinado nivel de sismo. Por lo tanto, el efecto del suelo incide directamente en la construcción del espectro de diseño. Sin embargo, no se acompaña dicha consideración de las propiedades del terreno durante el proceso de análisis. El desarrollo de la investigación y planteamiento de modelos más acertados con el comportamiento estructural surge con la necesidad de incrementar la confiabilidad de los resultados acordes a los objetivos de la ingeniería de desempeño y resiliencia. Por tal motivo, la interacción suelo-estructura es una de las principales líneas de estudio y busca conocer la modificación del movimiento del sistema de fundación. En el presente trabajo de investigación se realiza un análisis modal espectral de un pabellón escolar de dos niveles y una azotea de muros de concreto armado, cimentado sobre un suelo arcilloso de baja plasticidad (clasificación S2 según Norma E.030). Se pretende validar los modelos dinámicos de interacción suelo-estructura propuestos en las guías de diseño sismorresistente ASCE 41-13 y GBDS 2020. Asimismo, se compara los resultados obtenidos frente a un modelo de base fija en términos de fuerzas y desplazamientos del sistema y los elementos estructurales, dentro de los lineamientos de la Norma Peruana. Finalmente, a partir de las comparaciones de cada modelo, se concluye que la flexibilización de la base genera un estiramiento del periodo, incremento de las derivas, así como problemas de irregularidad torsional. Asimismo, la incidencia en las fuerzas de diseño tiene una mayor variabilidad según el tipo de elemento y su ubicación.Item Análisis técnico-económico sobre la decisión de reforzamiento o construcción nueva de la estructura de un centro educativo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-06) Aguilar Huarca, Thalia Esmeralda; Flores Rodriguez, Oscar Dioni; García de la Arena Gonzalez, Joseph Isaac; López Ortiz, Josué Diego; Pillaca Oruro, Reiner Diego; Ucañan Diaz, RobinsonLa siguiente investigación se realiza por la necesidad de conocer alternativas que cambien la situación de distintos centros educativos que en los últimos años se han visto muy afectados a causa de los sismos ocurridos en nuestro país. Es de suma importancia conocer si los distintos centros educativos resistirán a sismos de grandes magnitudes y si necesitan un reforzamiento estructural para que presenten un buen desempeño o será necesario su demolición y una posterior reconstrucción de acuerdo a las nuevas normas de diseño sismorresistente. El objetivo general del presente proyecto de investigación consiste en definir la opción óptima en términos técnico-económicos entre las dos alternativas planteadas; la demolición y posterior reconstrucción de la estructura, o el reforzamiento de la estructura. Se usan como base en el siguiente proyecto distintas investigaciones de reforzamiento sísmico de los centros educativos en el Perú, investigaciones que persisten en evaluar la vulnerabilidad sísmica. En el presente trabajo se analizan de manera técnica y económica dos alternativas de reforzamiento en sentido longitudinal que serán la colocación de aletas de concreto armado y el cierre de paños con albañilería, métodos que serán aplicados en un pabellón típico considerando parámetros más desfavorables para posteriormente determinar la mejor opción respecto al costo de reparación o de construcción de un nuevo centro educativo. Finalmente, en esta investigación se concluye que es necesario tener no solo un análisis técnico sino también económico ya que en los proyectos de gran envergadura, en el país, cada nuevo sol (S/.) es vital para la elección de la mejor alternativa de mejoramiento o saneamiento de infraestructuras y se recomienda que las futuras edificaciones de centros educativos sean construidas bajo el sistema de pórticos duales, además de aislar la tabiquería de las columnas a fin de evitar la falla de columna corta que es tan recurrente.