Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de 7 pisos sin sótanos ubicado en el distrito de Pueblo Libre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-19) Chocce Falla, Juan Carlos; Huapaya Huapaya, César AntonioLa presente tesis comprende la estructuración, el análisis y diseño de un edificio de concreto armado de 7 pisos sin sótanos. El predio donde se erige la edificación se encuentra en el distrito de Pueblo Libre, ciudad de Lima. El edificio estará destinado a viviendas multifamiliares, consta de dos departamentos por piso con un total de 14 departamentos. El área techada en el primer piso y del piso típico es de 135 m2 y 149 m2 respectivamente, el área techada total es de 1029 m2. El suelo presente en el terreno es de tipo gravoso-arenoso con una capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio se encuentra estructurado de la siguiente manera: como elementos horizontales presenta losas aligeradas y losas macizas apoyadas sobre vigas peraltadas; por otro lado, los elementos verticales constan de columnas y muros de corte. Finalmente, estos últimos elementos se apoyan en zapatas aisladas, conectadas o combinadas. Para la estructuración y dimensionamiento se tomaron en cuenta criterios de simetría, rigidez lateral y ductilidad a fin de que se logre un buen desempeño ante cargas laterales y los modelos discretos de los elementos estructurales reflejen de una mejor manera el comportamiento de la estructura real. El análisis estructural se realizó mediante un modelo tridimensional en el programa ETABS® 2016. Para esto se tomó en cuenta lo estipulado en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), especialmente se siguieron las recomendaciones de la norma E.020 Cargas, la norma E.030 Diseño Sismorresistente y la norma E.060 Concreto armado. Se realizó el metrado de cargas de acuerdo a las áreas tributarias de los elementos y se asignó la carga al modelo tridimensional. Para el análisis sísmico se definió el espectro de respuesta de acuerdo a los parámetros sísmicos definidos por la respectiva norma. Esto permitió obtener las solicitaciones últimas de cada elemento, así como los desplazamientos y derivas de entrepiso. Finalmente se realizó el diseño en concreto armado mediante el método de resistencia siguiendo las recomendaciones de la norma E.060 dependiendo del tipo de elemento y tipo de solicitación a la que se veía sometido. Asimismo, se realizó el detallado del armado del acero en los planos correspondientes.Item Diseño de un edificio de seis pisos de concreto armado con sistema de muros estructurales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-13) Caffo Temoche, Luigi Giuseppe; Huapaya Huapaya, César AntonioEste proyecto comprende el análisis y diseño estructural de una edificación de concreto armado de seis pisos sin sótanos. El edificio está destinado a viviendas. Se ubica en el distrito de Miraflores en Lima, Perú. El área techada de cada uno de los pisos es de 361 m2, lo que da un total de 2166 m2 de área construida. El terreno consta de grava típica del distrito de Miraflores, cuya capacidad portante es de 4.0 kg/cm2 para una profundidad de cimentación de 1.20 m. Para la estructuración se usaron elementos de concreto armado. Se colocaron placas en ambas direcciones y se alinearon las columnas en la dirección perpendicular a la fachada de manera que se puedan controlar los desplazamientos generados por acción del sismo. Los techos están conformados por losas aligeradas y macizas. La cimentación consta de zapatas aisladas y conectadas. Cabe recalca que se trató de lograr la simplicidad y simetría en la estructura, ya que con esto se obtendrían resultados más parecidos al comportamiento real de la estructura. Se procedió a realizar el modelamiento tridimensional de la estructura, considerando como diafragmas rígidos a las losas para reducir los grados de libertad a tres por piso. Solamente se incluyeron los elementos estructurales sismorresistentes y se asignó el peso involucrado durante el sismo. Por último, con el modelo realizado se procedió a verificar que este cumpla con los requisitos establecidos por la Norma de Diseño Sismorresistente E.030. Posteriormente, se realizó el metrado de cargas para los distintos elementos estructurales. Finalmente, con las envolventes obtenidas por dichos metrados de cargas, se realizó el diseño final de todos los elementos estructurales con la finalidad de que estos puedan cumplir con las exigencias de la Norma E.060 de Concreto armado.Item Diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos sin sótanos en Pueblo Libre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-13) Callupe Baldeón, Jesús Miguel; Huapaya Huapaya, César AntonioEn esta tesis, se desarrolló el análisis y diseño estructural de una edificación multifamiliar de concreto armado el cual está ubicado en el distrito de Pueblo Libre. El estudio de mecánica de suelos indicó que la estructura se encontraba cimentada sobre un terreno con una capacidad portante de 4 kg/cm2. Por otro lado, el edificio está compuesto por 7 niveles y un total de 28 departamentos. El área techada total es de 2338 m2. Para las losas, se consideró el uso de aligerados de 20 cm de espesor en todas las luces a excepción del paño central, el cual es una loza maciza de 20 cm de espesor. Este cambio de configuración se debe a las aberturas que se presentan a los costados de dicho paño. Para los elementos verticales se consideró 15 muros y 14 columnas. El análisis espectral se realizó con el software ETABS. Para ello, se realizó un modelo tridimensional de la edificación, se añadieron las cargas y se definió el espectro de diseño. Los resultados de este análisis arrojaron que la estructuración dada cumplía con las exigencias de la norma E.030 Diseño sismorresistente. Además, se verificó que la edificación no posee irregularidades. Para el análisis por cargas de gravedad de elementos horizontales, se utilizó el software SAP2000. Se modelaron dichos elementos y se les añadieron las cargas calculadas en base a la norma E.020 Cargas. Para el caso de las vigas, se consideró que las columnas se encontraban empotradas en sus extremos lejanos de ambos entrepisos. Finalmente, se diseñaron los distintos elementos estructurales en base a las solicitaciones obtenidas en los dos análisis mencionados anteriormente. Para ello, se utilizó el método de diseño por resistencia. Este proceso, se realizó en base a las consideraciones de la norma E.060 Concreto Armado.Item Diseño estructural de un edificio multifamliar de 7 pisos de concreto armado en Jesús María(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-19) Chávez Apeña, Arturo Antolin; Huapaya Huapaya, César AntonioEl diseño estructural del presente proyecto se realizó en un edificio multifamiliar de siete pisos ubicado en el distrito de Jesús María, sobre un área total de terreno de 2563m2 compuesta de dos bloques multifamiliares, comprendida por grava densa y con una capacidad portante de 4.0 kg/cm2 a 1.5m de profundidad. Al respecto, se indica que este proyecto se desarrolló en virtud a las siguientes etapas: (i) estructuración; (ii) pre-dimensionamiento; (iii) análisis sísmico y (iv) diseño de los elementos estructurales de concreto armado, hechos que permitieron llegar al resultado final que son los planos estructurales. La estructuración está conformada por muros de corte, cimentación, columnas, vigas, losas macizas y aligeradas que son elementos portantes del proyecto, lo cual garantiza la simplicidad, uniformidad y rigidez del edificio ante cargas internas como externas. Para el caso en concreto, se determinó una estructuración simétrica en 4 ejes que permiten cumplir los fines propios de esta etapa. Seguidamente, el pre-dimensionamiento permite plantear las dimensiones de los elementos estructurales, situación que resulta ser importante para el desarrollo de las siguientes etapas. Es así que, el resultado obtenido en esta etapa es el modelo base en el software Etabs y SAP2000 del proyecto. El siguiente paso trata del análisis de cargas por gravedad y el análisis sísmico del edificio, el cual fue desarrollado siguiendo las disposiciones de la Norma E.020 y E.030, hecho que pudo efectuarse habiéndose previamente realizado el modelo tridimensional del proyecto, considerando para ello los elementos estructurales modelados, tales como: vigas, columnas y placas como elementos lineales, finitos y las losas con diafragmas rígidas. Asimismo, se indica que el proyecto cumple con las cargas dispuestas en la Norma E.020. Por otro lado, el proyecto obedece los requerimientos de derivas máximas e irregularidades por altura y en planta, establecidas en la Norma E.030. Finalmente, los valores de las fuerzas internas obtenidas del modelo del software Etabs y SAP2000, sirven para realizar el diseño por Resistencia y Capacidad en los elementos estructurales del proyecto, previamente validados por metrados manuales que comparan los resultados obtenidos en los softwares anteriormente citados, este hecho se realiza siguiendo las disposiciones de la Norma E.060.Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado, multifamiliar de siete pisos sin sótanos, ubicado en Pueblo Libre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-01-15) Luis Orellana, Victor Jaime; Huapaya Huapaya, César AntonioEl presente trabajo consiste en el análisis y diseño de un edificio de siete pisos, destinado exclusivamente a viviendas multifamiliares, ubicado en Pueblo Libre, en la ciudad de Lima. El proyecto tiene un área de terreno de 310 metros cuadrados. Además, posee 1460 metros cuadrados de área construida. El edificio tiene 14 departamentos, 2 en cada piso. Asimismo, tiene 8 cocheras distribuidas en el frontis del edificio. El edificio está compuesto por un sistema estructural de placas de corte, columnas y vigas. Para los techos solo se utilizaron vigas aligeradas en un solo sentido. Las zapatas estarán conformadas por zapatas combinadas y aisladas. El análisis y el diseño del edifico se desenvolvió dentro de los parámetros fijados por el Reglamento Nacional de Edificaciones. Asimismo, se realizó un modelo tridimensional del edificio (con ETBAS) donde se verificó que el diseño estructural del edificio tuviera derivas menores 0.7%. El diseño de los elementos estructurales (losas, vigas, columnas y placas) se ciñeron a la norma E.060, E.030 y E.050.Item Diseño estructural de un edificio multifamiliar en Jesús María(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-10) Párraga Alarco, Alejandro Alonso; Huapaya Huapaya, César AntonioEl trabajo de tesis presentado consiste en el análisis y diseño estructural de los elementos que conforman un edificio multifamiliar de cinco pisos ubicado en el distrito de Jesús María. El edificio cuenta con un semisótano utilizado exclusivamente para estacionamientos, y cinco pisos, de los cuales 4 son típicos. El área total del terreno es de 386 m2 y el área total construida es de 1578 m2. El edificio cuenta con 14 departamentos distribuidos en cinco niveles y 14 estacionamientos. Los elementos verticales de la estructura del edificio son columnas y placas distribuidas en toda la planta según los criterios explicados. Los elementos horizontales están conformados por vigas, tanto peraltadas como chatas, y por losas aligeradas y macizas. La cimentación del edificio la conforman zapatas aisladas, corridas y vigas de cimentación. Finalmente, el transporte vertical en el edificio se realiza a través de escaleras y un ascensor. La primera parte de la tesis explica los criterios utilizados para la estructuración y predimensionamiento de los distintos elementos que conforman la estructura. Luego, se explican el proceso y resultados del análisis sísmico. Finalmente se explica a detalle el análisis y diseño de los elementos estructurales que conforman el proyecto. Adicionalmente, se incluyen como anexos los planos estructurales elaborados.Item Diseño estructural de un edificio multifamiliar de 6 pisos con semisótano ubicado en Jesús María – Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-26) Peñaranda Villalobos, Christian Guiliano; Huapaya Huapaya, César AntonioLa presente tesis desarrolla el análisis y diseño de un edificio de 6 pisos con semisótano. El edificio se encuentra ubicado en Jesús María - Lima, tiene un suelo rígido tipo S1 en un área de 162 m2. El semisótano está destinado para estacionamiento vehicular; el edificio también cuenta con escaleras y un ascensor. Se han hecho todos los pasos previos para obtener un diseño adecuado de la estructura. En primer lugar, se realiza un estudio de la propuesta arquitectónica utilizando los criterios de estructuración en los planos de arquitectura, además de realizar un análisis traslacional del edificio para verificar las derivas de entrepiso permitidas por la norma E-030. De esa manera, procedemos con el predimensionamiento de la estructura y su modelamiento en el programa ETABS. Todos los elementos de la estructura son de concreto armado (columnas, vigas, placas y losas). Las placas cumplen un importante rol en la estructura frente a los sismos, ya que son los elementos estructurales que atraen la mayor cantidad de fuerza tipo corte por tener gran rigidez. Las columnas, vigas y losas son las encargadas de transmitir las cargas verticales hasta la cimentación de la estructura. Para predimensionarlas, se utilizan valores predeterminados en relación con su longitud efectiva del elemento, explicados en varios libros de concreto armado. Una vez realizado el predimensionamiento de los elementos, se realizará el metrado real de la estructura y se modelará el edificio con el programa ETABS. Luego, se ejecutará un análisis sismo resistente estático y dinámico que determinan el comportamiento del edificio. Después, se verificará que la estructura cumpla con las diferentes condiciones mencionadas en la norma E.030. Finalmente, se realizará el diseño, según la norma E.060, de cada uno de los elementos de la estructura. Donde se verificará que la resistencia nominal obtenida sea mayor a la resistencia última, y así poder elaborar los planos de estructuras respectivos. Se puede concluir que la finalidad de esta tesis es el desarrollo de los planos estructurales para su futura construcción.Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado multifamiliar de seis pisos sin sótanos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-08-12) Luna Castilla, Paul Edisson; Huapaya Huapaya, César AntonioEl presente proyecto consiste en desarrollar el análisis y el diseño estructural de una edificación multifamiliar de seis pisos de concreto armado sin sótanos, la cual pertenece a un condominio con dos estructuras, de las cuales se desarrollará la principal. Esta cuenta con un área aproximada de terreno de 660m2 ubicada en el distrito de San Isidro – Lima. El tipo de suelo corresponde a una grava típica de Lima con una capacidad portante de 4 kg/cm2, comúnmente encontrada en el distrito. El planteamiento arquitectónico de la edificación consiste en una planta distinta para el primer piso y una típica para el segundo al sexto piso. Cada uno de estos contará con 4 departamentos, lo cual equivale a un total de 24 departamentos. Adicionalmente, se contará con 24 estacionamientos perimetrales, debido a la carencia de sótanos. El planteamiento consiste en el uso de un sistema de muros estructurales acompañados de pórticos. Los primeros se encuentran ubicados en los ejes horizontales adyacentes al límite de propiedad y calzada de ingreso, y en los ejes verticales centrales. Por otro lado, los pórticos se encuentran ubicados al interior de la edificación y en los ejes de la fachada. El sistema de techado consistió en losas macizas para el núcleo central y aligerado unidireccional para el resto. Por último, la cimentación se encontrará a una profundidad 1.00m y contará con zapatas aisladas, combinadas, conectadas y cimientos corridos. No está de más mencionar que se utilizó los criterios de simplicidad y simetría para poder obtener resultados más cercanos a la realidad sin descuidar a la estructura de una adecuada rigidez lateral ante acciones sísmicas (Blanco, 1994). El análisis y diseño de la estructura se ha realizado de acuerdo a los criterios establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). En primer lugar, se realizó el análisis sísmico por medio un modelamiento tridimensional de tres grados de libertad por piso de la estructura en el programa Etabs tomando en cuenta los requerimientos establecidos en la norma NTE E.030 Diseño Sismorresistente. Para este modelo, se consideró los elementos que aportan rigidez lateral a la estructura y se le asignó el peso involucrado durante el sismo acumulado en cada nivel. En segundo lugar, el metrado de cargas por elemento se desarrolló de manera manual teniendo en cuenta los criterios encontrados en la norma NTE E.020 Cargas. Por último, el diseño en concreto armado se realizó por el método de resistencia y capacidad de acuerdo a la norma NTE E.060 Concreto Armado. Adicionalmente, se adjuntarán los planos de detalle estructural con todo lo necesario para llevar a cabo un proyecto de dicha magnitud.Item Diseño estructural de un edificio de oficinas de concreto armado de seis pisos y dos sótanos ubicado en el distrito de San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-09-27) Vercelli Velásquez, Julissa Juana; Huapaya Huapaya, César AntonioEn el presente trabajo se desarrolla el análisis y diseño estructural de un edificio de oficinas de seis pisos y dos sótanos, ubicado en el distrito de San Miguel – Lima, ocupando un área de terreno de 600 m2 aproximadamente. El tipo de suelo de cimentación corresponde a una grava arenosa con una capacidad portante de 40.0 ton/m2, comúnmente encontrada en el distrito de San Miguel. La estructura del edificio está compuesta por muros de corte, columnas y vigas, con pórticos en ambas direcciones; considerándose como un sistema estructural sismorresistente de muros estructurales. Tanto el diseño como el análisis de la estructura se realizaron conforme a los lineamientos establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones y recomendaciones prácticas para obtener una estructura de buen comportamiento frente a las solicitaciones de cargas de gravedad y sísmicas que tendrá durante su vida útil. El sistema de techado está compuesto por losas aligeradas unidireccionales y losas macizas en todos los niveles. En los dos sótanos se cuenta con muros de concreto armado en todo el perímetro, los cuales sirven para resistir el empuje del terreno contiguo. La cimentación se consideró del tipo superficial, la cual consiste en zapatas combinadas y conectadas, así como también en cimientos corridos. La profundidad de cimentación es de 1.50m a partir del nivel de falso piso del segundo sótano. La primera parte de esta tesis consta de la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales, los cuales nos permitirán un análisis sísmico más confiable y que el diseño de los elementos sea lo más eficiente posible, obteniendo valores de cuantías moderados lográndose así evitar el congestionamiento del acero de refuerzo. Para realizar el análisis sísmico, tanto para cargas de gravedad como para cargas sísmicas, se desarrolló un modelo tridimensional con los elementos estructurales empleando el software de análisis ETABS 2013. Las solicitaciones de carga fueron definidas de acuerdo a lo estipulado en la Norma Técnica Peruana E.020 de Cargas y en la Norma Técnica Peruana E.030 de Diseño Sismorresistente. Después de realizado el análisis se verificó que las derivas de entrepiso del edificio sean menores a los valores máximos permitidos. Para el diseño en concreto armado se consideró el método de Diseño por Resistencia, tomando en cuenta las cargas amplificadas obtenidas a partir del análisis estructural del edificio.Item Diseño estructural de un edificio de concreto armado de cinco pisos y tres sótanos ubicado en el distrito de Barranco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-09-14) Afuso Muñoz, Minoru Alejandro; Huapaya Huapaya, César AntonioEn el presente trabajo de tesis se tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado con tres sótanos y cinco pisos. El proyecto se ubica en la Avenida San Martín 457-461, distrito de Barranco, en la ciudad de Lima. El terreno tiene un área de 733.58 m2. El tercer sótano tiene un área de 91.38 m2, el sótano 2 y 1 tienen un área de 733.58m2, el primer nivel tiene un área de 553.80m2 y el resto de niveles tienen un área de 472.88m2. El edificio tiene un área total construida de 4003.86 m2. Se estructuró el edificio, teniendo en cuenta los criterios de estructuración. Se buscó que la estructura sea simple y con una adecuada rigidez lateral en ambas direcciones. Asimismo, se predimensionaron los elementos estructurales, siguiendo las recomendaciones y criterios en base a la experiencia de ingenieros. El proyecto cuenta con un sistema estructural de muros de corte, columnas y vigas de concreto armado en ambas direcciones de análisis. Los techos de cada piso forman un diafragma rígido, para los techos se usaron losas aligeradas armadas en un sentido y losas macizas armadas en uno y dos sentidos. La cimentación está conformada por zapatas aisladas, zapatas combinadas y cimientos corridos. La capacidad admisible el terreno es de 4.00 kg/cm2 y se establece una profundidad de cimentación de 1.20 m a partir del piso más bajo. Se realizó el modelamiento 3D del edifico con la ayuda del programa de computadora ETABS con la finalidad de realizar el análisis sísmico para verificar que se cumplan los requerimientos de la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones y para obtener las cargas sísmicas de los elementos. Para calcular las cargas de gravedad se realizó un metrado de los elementos, según las especificaciones de la Norma E.020 y se realizó un modelamiento en 2D en el programa SAP2000. Finalmente, se realizó el diseño en concreto armado de las losas aligeradas, losas macizas, vigas peraltadas, columnas, placas, zapatas, muros de sótano y escaleras, siguiendo con los requerimientos de la Norma E.060 del Reglamento Nacional de Edificaciones.