Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado de seis pisos y dos sótanos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-04-08) Loa Canales, Gustavo Juan Franklin; Blanco Blasco, Juan AntonioEn el presente trabajo de Tesis consiste en realizar el análisis y diseño estructural de un edificio para oficinas de seis pisos y dos sótanos, ubicado en el distrito de La Victoria, en el Departamento de Lima. Además el edificio consta de un cuarto de máquinas en la Azotea del mismo y de unas cisternas en el sótano 2. El proyecto tiene un área aproximada de 960 m2., en un suelo gravoso con las características comunes del suelo típico de Lima, con una capacidad portante de 35 ton/m2. El sistema estructural utilizado en el proyecto es de muros estructurales, combinados con pórticos de concreto armado. El sistema de techado utilizado es de losas aligeradas. En los sótanos se consta con muros de concreto armado en todo el perímetro para resistir los empujes laterales de tierras. El sistema de cimentación utilizado fue de zapatas aisladas, zapatas conectadas y zapatas combinadas. Para realizar el análisis a cargas de gravedad y sísmicas del edificio se desarrolló un modelo tridimensional con todos los elementos estructurales. Como consecuencia del análisis sísmico se han obtenido los desplazamientos y derivas máximas del edificio, encontrándose dichos valores dentro de los márgenes admisibles. Todo el análisis y cálculos de diseño se realizaron siguiendo el Reglamento Nacional de Edificaciones y a las distintas normas que lo componen. El presente trabajo incluye criterios de estructuración y predimensionamiento, metrado de cargas, análisis y diseño de los diversos elementos estructurales y diseño de los tipos de cimentación mencionados.Item Diseño de un edificio de vivienda con muros de ductibilidad limitada y comparación de análisis entre 5 y 8 pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-10) Siña Alvarado, Edson Joel; Blanco Blasco, Juan AntonioLo que busca esta tesis es analizar y diseñar un edificio con muros de ductilidad limitada (MDL) de 5 pisos y comparar el análisis de todos sus elementos verticales y horizontales con un edificio con la misma arquitectura pero de 8 pisos. Además de ello se hará una comparación con el diseño de todos los muros y losas de techo del edificio de 8 pisos. Las condiciones del terreno nos muestran un suelo con buena capacidad portante, de acuerdo a información encontrada en proyectos de esa zona. Se estructuraron los edificios con la mayoría de sus muros de concreto armado, dejando solo algunos como tabiques para hacer el procedimiento constructivo sin muchas complicaciones. Como se trata de un edificio con el sistema MDL se intuía que las distorsiones y desplazamientos laterales en ambos sentidos (X e Y) se encontraban dentro de lo permisible por la Norma Técnica Peruana de Diseño Sismo resistente E.030 (2003), ya que poseen gran rigidez en ambas direcciones. Luego se procedió a predimensionar sus elementos verticales y horizontales, entre los que encontramos platea de cimentación, muros, vigas chatas y losas. Ya con todos los elementos de la estructura asignados se procedió al análisis sísmico de ambos edificios, teniendo en cuenta los lineamientos de la Norma Técnica Peruana de Diseño Sismo resistente E.030 (2003). Con ello se comprobó que no existían problemas de desplazamientos ni distorsiones. Teniendo en cuenta todo lo anterior se procedió a diseñar todos los elementos del edificio de 5 pisos, entre ellos muros, vigas chatas, losas de techo, platea de cimentación y escalera. Posteriormente se diseñaron todos los elementos estructurales del edificio de 8 pisos para luego comparar los resultados con el de 5 pisos. Se tomó en cuenta para cada uno de estos diseños los requerimientos de la Norma Técnica de Edificaciones en Concreto Armado E.060. Finalmente se plasmó en planos el diseño de ambos edificios. Por último se compararon los resultados del diseño, cantidad de refuerzo y concreto para construirlos. De esta forma se concluirá en cuánto aumenta la cantidad de material si se pasa de un edificio de 5 pisos a uno de 8 pisos.Item Proyecto de estructuras de un edificio de oficinas en Miraflores con dos sótanos y cinco pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-09-09) Quiñones Reyes, Pablo Enrique; Blanco Blasco, Juan AntonioLa presentación del presente documento tiene como finalidad el diseño estructural en concreto armado de un edificio destinado al uso de oficinas o área de trabajo, el cual está ubicado en el distrito de Miraflores, en Lima, sobre un terreno plano de 450.6 m2 de área total. El edificio se encuentra ubicado en el interior de una calle, con dos edificios a los lados y una casa de vivienda en la parte posterior. Está conformado con dos sótanos y cinco pisos: el primero piso destinado para el área de recepción y una oficina en la parte posterior; y los demás pisos, destinado para área de trabajo. Además cuenta con dos escaleras: una de las cuales comunica todos los niveles, desde el segundo sótano hasta el último nivel y un ascensor. El sistema estructural del edificio se realizó en un sistema de muros de corte, columnas y vigas. Los techos se basaron en losas aligeradas de 20 cm en los niveles superiores y losas macizas para el área de los estacionamientos. Considerando la buena capacidad portante, la cimentación se diseñó usando zapatas aisladas, combinadas y vigas de cimentación. La edificación se encuentra ubicada en un buen terreno de grava arenosa, cuya capacidad admisible es de 4 kg/cm2. Para la realización del presente documento se realizó en 4 etapas: la primera consistió en realizar un metrado y pre dimensionamiento de los elementos estructurales del proyecto, tomando en cuenta las enseñanzas y experiencia impartidas por los profesores de la universidad. Para el diseño de la edificación se procedió a dar una adecuada simplicidad y simetría a la estructura para tener evaluación sencilla de los elementos, así como proporcionar una rigidez lateral, resistencia y ductilidad en ambas direcciones para un mejor comportamiento ante las fuerzas sísmicas. Estos requisitos son importantes debido a que nuestro país se encuentra en una zona sísmica y es necesario cumplir con los requisitos que son exigidos.La segunda etapa consistió en la realización del modelo tridimensional en el programa ETABS para la evaluación del análisis sísmico, haciendo cumplir con los requisitos exigidos por la Norma Peruana E0-30. En este caso se procedió a la modificación en las dimensiones de algunos elementos verticales para hacer cumplir con los requisitos de deriva mínima y desplazamiento lateral del edificio mencionado en la Norma Peruana. La tercera etapa, al tener las fuerzas sísmicas obtenidas por el programa ETABS, se procedió al diseño de los elementos de vigas, columnas y placas tomando en cuenta las exigencias especificadas en la Norma E0-60 de Concreto Armado. Para el diseño de las vigas, estas fueron diseñados mediantes pórticos planos o por el método de Cross para obtener las fuerzas internas, así como en el caso de columnas y placas mediantes programas que ayudan a obtener el diagrama de interacción. Y finalmente la última etapa, se procedió a diseñar los elementos restantes de la edificación como escaleras, muros de sótano, cisterna y la cimentación: Estos elementos se diseñaron siguiendo las pautas y simplificaciones impartidas en la Universidad, así como las exigencias de las Normas exigidas en cada caso requerido.Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado de dos sótanos y siete pisos, ubicado en San Isidro y destinado a vivienda(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-07-21) Agrada Casaverde, Igor Laureano; Blanco Blasco, Juan AntonioEl proyecto comprende el análisis y diseño de un edificio de concreto armado de 2 sótanos y 7 pisos, destinados a departamentos multifamiliares. Se ubica en la Calle Tucanes Mz F1-A Lote Nº4, Urb. Limatambo, del distrito de San Isidro. El terreno donde se edificará el edificio tiene un área de 635 m2, el área del sótano 2 es de 635 m2, el área del sótano 1 es de 592.2 m2 y los pisos 1 al 7 tienen un área de 419.1 m2, lo que en total da un área construida de 4160.9 m2. Para el diseño estructural del edificio se ha considerado lo siguiente: - En la dirección longitudinal se cuenta con muros de corte y adicionalmente con pórticos de concreto armando, calificando como sistema de muros de corte. - En la dirección transversal, perpendicular a la fachada, se cuenta con pórticos de concreto armado y una zona central de placas que forman la caja de ascensor y escalera, considerándose también como sistema de muros de corte. Se trató de buscar en el diseño estructural la simplicidad, de tal forma que los resultados obtenidos sean más precisos al igual que se buscó que la estructura del edificio tuviera una adecuada rigidez en ambas direcciones con el fin de cumplir con las derivas máximas que admite la Norma de Diseño Sismoresistente (NTE E.030) y que los principales elementos sísmicos tengan una adecuada resistencia para soportar los esfuerzos a los que están sometidos. Definido lo anterior se procedió a pre-dimensionar los elementos estructurales siguiendo los criterios planteados en los diversos libros de diseño de estructuras y recomendaciones de uso práctico. Una vez realizado el pre-dimensionamiento de los diferentes elementos, se procedió al metrado de cargas verticales. Con la estructuración ya definida, se procede a hacer el análisis sísmico definitivo de acuerdo a la Norma de Diseño Sismoresistente (NTE E.030). Posteriormente, se procede al diseño final de todos los elementos estructurales del edificio de tal manera que cumpla con los lineamientos de la Norma Peruana de Estructuras E.060.Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado de siete pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-03-19) Morocho Morales, Fernando Alejandro; Blanco Blasco, Juan AntonioEl presente trabajo consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de viviendas de concreto armado, ubicado en el distrito Miraflores, provincia de Lima, sobre un terreno plano de 420 m2. El edificio cuenta con un nivel de sótano para estacionamientos, otro denominado semisótano-primer piso destinado también a estacionamientos e ingreso, y seis pisos adicionales superiores destinados a viviendas. El sistema estructural está conformado por muros de corte, combinados con pórticos de columnas y vigas de concreto armado. Las losas de techos son aligerados convencionales y losas macizas. Se desarrolló un modelo pseudotridimensional utilizando el programa SAP2000 para realizar el análisis por cargas de sismo. En dicho modelo, las losas de techo fueron representados por diafragmas rígidos, generándose 3 grados de libertad por piso. Los muros de corte son los elementos predominantes en ambas direcciones principales y controlarán los desplazamientos laterales inducidos por el sismo sobre la estructura. Considerando una buena capacidad de resistencia del terreno (40ton/m2), la cimentación se calculó con cimientos corridos, zapatas aisladas, combinadas y conectadas en algunos casos, a una profundidad mínima de cimentación de 1.40m, según estudio de suelos. El análisis y diseño se han realizado de acuerdo a los requerimientos del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), cumpliendo con los requisitos sismorresistentes señalados en la norma E.030, verificando la resistencia de los elementos de concreto armado según la norma E.060, así como con la verificación de elementos no estructurales como tabiques de albañilería, de acuerdo a lo indicado en la norma E.070.Item Análisis comparativo de tres tipos de refuerzo estructural para pabellones de aulas de locales escolares de dos pisos y tres aulas por piso(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-12-07) Gameros Moncada, Santiago Jesús; Blanco Blasco, Juan AntonioEs indispensable que las estructuras existentes no colapsen para sismos severos y no tengan demasiados daños para sismos moderados, especialmente los colegios que albergan muchas personas en horas de clase. Por otro lado, en un país en vías de desarrollo no siempre hay la posibilidad económica de demoler una estructura mal diseñada para construir una moderna, motivo por el cual se realizan estudios de reforzamiento de edificaciones existentes y más aún si estas edificaciones son de características similares, ya que se puede aplicar el mismo tipo de refuerzo en varios casos. En el año 1992 el gobierno peruano forma el Instituto Nacional de Infraestructura Educativa y Salud (INFES) e inicia un programa de construcción masiva de locales escolares diseñados con los criterios sismorresistentes de la época. Desafortunadamente la norma peruana de entonces subestimaba los desplazamientos laterales en la estructura producidos por los sismos y se diseñaron modelos de locales escolares con poca rigidez lateral en la dirección longitudinal. Para la Costa del Perú, el modelo de pabellones de aulas se le conoce como: “colegio tipo modular 780 pre”, habiéndose construido un importante número de locales escolares entre 1993 y 1996, con modelos similares en la región Sierra. Posteriormente, en el año 1996, ocurrió el terremoto de Nazca (Mw = 7.7) y algunos colegios que habían sido recientemente construidos sufrieron daños. Se revisaron los daños y se comprobaron los desperfectos en la norma y el diseño de los colegios. En el año 1997, se modificó la norma sismorresistente y se diseñaron colegios aptos para resistir sismos de gran tamaño. No obstante, el INFES ya había construido una cantidad considerable de colegios con la norma antigua y no se hizo un plan de reforzamiento de estos. Sin embargo, existen estudios enfocados al reforzamiento de estos colegios, basándose en criterios técnicos y económicos pero sin una sinergia entre estos que permitan su aplicación masiva por zonas. Esta tesis se enfoca en comparar tres alternativas de refuerzo a estos colegios, considerando el proyecto de norma de diseño sismorresistente del año 2014 y los trabajos necesarios para así, en cada proyecto, estimarse un costo de intervención. Los refuerzos a considerar son los siguientes: - Colocación de aletas de concreto armado - Cierre de paños con albañilería - Arriostres laterales entre columnas.Item Diseño estructural de un edificio de aulas de concreto armado de cuatro pisos en el distrito de San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-08-26) Chang Tokushima, Daniel Andrés; Blanco Blasco, Juan AntonioEn la presente tesis se desarrolla el análisis y diseño estructural de una edificación de concreto armado de cuatro pisos destinada a centro educativo. La edificación se encuentra ubicada en el distrito de San Miguel en la ciudad de Lima, sobre un terreno conformado por gravas densas de capacidad portante de 4.0kg/cm2 a 1.50m de profundidad. El terreno cuenta con un área total de aproximadamente 850m2. La edificación conforma parte de un campus universitario, sin presentar estructuras colindantes. El proyecto de instalaciones sanitarias contempla un sistema hidroneumático independiente, alimentado por la cisterna existente de un pabellón vecino. El edificio está estructurado en base a placas o muros de concreto armado de 25 cm de espesor, en ambas direcciones, y columnas rectangulares de 30x60 cm. Los techos se estructuran con losas aligeradas de 20 cm de espesor, y en el caso de los pasillos con losas macizas de 15 cm de espesor. Las vigas del proyecto, que conforman pórticos con las columnas y placas, tienen 50 cm o 60 cm de peralte. La cimentación se encuentra conformada por zapatas aisladas en el caso de columnas, y en el caso de placas por zapatas combinadas con vigas de cimentación. Para el análisis estructural sísmico se realiza un modelo tridimensional en el programa C&S ETABS 9.7.4, conformado por elementos lineales tipo frame y elementos finitos tipo shell. En dicho modelo se consideran las losas de entrepiso como diafragmas rígidos que compatibilizan los desplazamientos de cada planta. El método de análisis utilizado es el de superposición modal espectral, en base al espectro de diseño definido por la norma peruana RNE E.030 Diseño Sismorresistente. Para el análisis estructural por cargas de gravedad de vigas, losas y columnas se realizan modelos de pórticos planos en el programa C&S SAP2000 15.0.0. El diseño se realiza por capacidad última o rotura. Tanto el análisis como el diseño se realizan de acuerdo a los requerimientos del Reglamento Nacional de Edificaciones. Para todos los elementos se considera el uso de concreto con f’c = 210kg/cm2, y refuerzo de acero corrugado con fy = 4200kg/cm2.Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado de cinco pisos y un semisótano ubicado en la ciudad de Arequipa(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-01) Meza Gallegos, Jorge Andree Jaime; Blanco Blasco, Juan AntonioEl presente trabajo consiste en el diseño estructural de un edificio multifamiliar con un semisótano y cinco pisos, que se ubica en el distrito de Cayma, en la ciudad de Arequipa. El terreno tiene un área de 400 m2 aproximadamente. El área total construida es de 2000 m2, el semisótano y los dos primeros niveles tienen áreas similares que bordean los 300 m2; mientras que del tercer al quinto piso las áreas son de 320 m2 aproximadamente. El sistema estructural del edificio está conformado por muros de corte, columnas y vigas de concreto armado. Los techos constan de losas aligeradas en una y dos direcciones y losas macizas armadas en dos direcciones, las que conforman el diafragma rígido de cada nivel. La cimentación está conformada por zapatas aisladas, zapatas combinadas, zapatas conectadas mediante vigas de cimentación y cimientos corridos. El análisis sísmico se realizó de acuerdo a los parámetros de la Norma E 0.30 verificando que la estructura cumpla con los mismos. El modelo sísmico se realizó con el programa ETABS, obteniéndose mediante este análisis, la respuesta de la estructura ante el espectro de pseudo-aceleraciones proporcionado por la Norma, de donde se obtuvieron las solicitaciones sísmicas bajo las que se encuentra cada elemento. En cuanto a las cargas de gravedad se realizó el metrado de cada elemento para luego realizar el modelo correspondiente con la asistencia del programa SAP2000.Item Diseño estructural de un edificio residencial de concreto armado de ocho pisos y semisótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-16) Aza Santillán, Giancarlo Samuel Enrique; Blanco Blasco, Juan AntonioEl presente proyecto de tesis contempla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de ocho pisos y semisótano, ubicado en el distrito de Barranco, departamento de Lima, Perú. La arquitectura de la edificación presenta 9 niveles; un semisótano y 8 pisos. El semisótano y parte del primer piso están destinados a estacionamientos, mientras que los 7 pisos superiores y la parte restante del primer piso están destinados a departamentos. El terreno sobre el que se plantea el proyecto es de forma rectangular, de 1800m2 de área y con capacidad admisible a nivel de cimentación, de 4kg/ cm2. El terreno tiene 31 metros de frente y 58 metros de fondo aproximadamente. El edificio se ha estructurado en base a elementos de concreto armado, considerando el uso de muros de cortes o placas, de columnas y vigas peraltadas. Los muros de corte predominan en ambas direcciones y son los elementos sismorresistentes que controlarán los desplazamientos laterales. El sistema de encofrados de techo que se propone contempla losas aligeradas unidireccionales de 20 y 25 cm de peralte, de acuerdo a las dimensiones de cada paño y a la solicitación por cargas verticales o presencia de tabiquería en cada uno de ellos. Para el análisis sísmico del presente proyecto se utilizó un modelo tridimensional elaborado en el programa ETABS, siguiendo las estipulaciones y exigencias mencionadas en la Norma Técnica E.030 [Diseño Sismorresistente]. Se consideró el supuesto que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos, por lo que se usó un modelo con masas concentradas con tres grados de libertad por piso; dos componentes ortogonales de traslación horizontal y uno de rotación.Item Diseño estructural de un edificio de viviendas en concreto armado con un sótano y seis pisos, ubicado en Miraflores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-06) Ildefonso Raymundo, Gian Betto; Blanco Blasco, Juan AntonioEl presente trabajo tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de un sótano y seis pisos, ubicado en el distrito de Miraflores, sobre un terreno con suelo de perfil tipo S1 (capacidad portante 4.0 kg/cm2). El edificio se proyecta sobre un terreno rectangular de 628 m2, cuya área techada se distribuye de la siguiente manera: el sótano está destinado a los estacionamientos de los departamentos, el primer nivel está destinado una zona para los estacionamientos restantes de los departamentos, y otra para el ingreso de personas al lobby y al resto del edificio, los demás son pisos típicos con 6 departamentos por piso siendo un total de 30 departamentos, para lo cual se instaló dos ascensores para su circulación. La estructuración y predimensionamiento se realizó utilizando los criterios recibidos en los cursos de concreto armado y de acuerdo a la arquitectura del edificio. En cuanto al diseño del edificio se utilizó un sistema estructural en base a pórticos y muros de corte en ambas direcciones de análisis XX e YY con la finalidad de darle una adecuada rigidez a la estructura y controlar los desplazamientos laterales. El sistema de techado utilizado es de losas aligeradas en una dirección y losas macizas en ambas direcciones. En el sótano se cuenta con muros de concreto armado para controlar el empuje de tierra. Una vez predimensionados los elementos se procedió al metrado de cargas verticales y posteriormente al análisis sísmico del edificio siguiendo las pautas de la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente E.030., comprobándose que todos los resultados obtenidos estuvieran en el rango establecido por la norma. Para el análisis tanto de cargas de gravedad como de cargas sísmicas se utilizó un modelo en 3D en el programa ETABS, en el cual los techos fueron representados como diafragmas rígidos de 3 grados de libertad. Finalmente, se procedió al diseño de todos los elementos estructurales, procurando que se cumplan todos los lineamientos de la Norma Peruana de Concreto Armado E.060.Los elementos diseñados fueron los siguientes: losas aligeradas y losas macizas, vigas columnas, muros de corte (placas), escaleras, cisterna y cimentación del edificio.