Facultad de Ciencias e Ingeniería

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    Diseño estructural de un edificio multifamiliar de Concreto armado de ocho pisos en Huancayo
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-16) Pérez Eulogio, Juan Carlos; Villagómez Molero, Diego
    El presente trabajo de tesis consiste en realizar el diseño estructural en concreto armado de un edificio de ocho pisos, el cual será destinado principalmente a departamentos. El proyecto se ubica en la ciudad de Huancayo, en un terreno rectangular de 640 m 2 , con un frontis de 18 m y un fondo de 35.5 m. La altura del edificio es de 23.60 m y la altura de entrepiso es 2.75 m para todos los niveles, con un espesor de techo de 20 cm. La edificación cuenta con un retiro de 2 m, en el primer nivel cuenta con 5 locales comerciales, un lobby y 4 departamentos; del segundo al octavo nivel presenta pisos típicos con 6 departamentos por nivel. Además, se tiene dos ascensores y una escalera para acceder hasta el octavo nivel. El abastecimiento de agua potable a los departamentos se efectúa con bombas hidroneumáticas y una cisterna ubicada en el primer nivel, en un terreno aledaño a la edificación, donde también se ubican los estacionamientos. El estudio de suelos señala que se tiene una capacidad portante de 4.5 Kg ⁄ cm 2 con una profundidad de cimentación de 1.50 m. El sistema estructural del edificio consta de pórticos de placas y columnas con vigas, dispuestas en ambas direcciones. En las escaleras y ascensores se colocarán núcleos de placas para aportar mayor rigidez a la estructura. La cimentación es del tipo superficial, conformada por zapatas aisladas, zapatas combinadas - conectadas y cimientos corridos. El punto de partida de este trabajo de tesis son los planos de arquitectura de la edificación, a partir de los cuales se realiza la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales. Seguidamente, se realiza el análisis sísmico de la edificación. En esta etapa se comprueban las dimensiones previamente establecidas o se modifican de ser necesario. Después de ello, se realiza el diseño en concreto armado de la estructura, cumpliendo con las exigencias de la norma técnica peruana. Finalmente, se elaboran los planos de estructuras correspondientes.
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    Análisis y diseño estructural de un reservorio circular de almacenamiento de agua de 2700 m3 ubicado en Lima
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-06) Rojas Buendia, Luis Enrique; Villagómez Molero, Diego
    Este presente trabajo tiene como finalidad presentar el proceso realizado de análisis y diseño de un reservorio circular de almacenamiento de agua de 2700 m3 de concreto armado apoyado en el terreno ubicado en la ciudad de Lima. Por requerimientos hidráulicos, posee dicha capacidad, de 6.5 m de altura y diámetro de 25 m en la base, la cual se apoya sobre un perfil de suelo considerado S1, de módulo de balasto de 2.0 kg/cm3. Este proceso conllevó a realizar el predimensionamiento de la estructura para iniciar un modelo tridimensional. Se realizó el análisis sísmico a través del método dinámico y, finalmente, se desarrolla el diseño de la estructura. Los elementos estructurales que conforman el reservorio son los siguientes: cúpula esférica, las paredes cilíndricas de la cuba, la viga tipo anillo que une a la cúpula y muro cilíndrico, y la losa de cimentación. El análisis estructural se realizó en el software de elementos de finitos Sap2000. Para ello, se consideró las normas E020, E030-2018, E060, ACI350-06 y el ACI 350.3-06. De manera similar, dichas normas se utilizaron para el diseño estructural de la estructura. Cabe resaltar que parámetros como la durabilidad, calidad de concreto, verificaciones en servicio, modelo simplificado masa resorte (Housner, 1963), son varios de los factores que intervienen en su análisis y diseño. Finalmente, se obtiene las dimensiones la estructura: pared circular y losa de cimentación de 45 cm espesor, cúpula de 7 cm de espesor y una flecha 2.80, y la viga de sección 60x40 cm. Se presenta como resultado el diseño de estos elementos y los planos correspondientes.
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    Diseño estructural de una edificación multifamiliar de seis pisos en concreto armado
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-20) Che Alva, Juan Luy; Villagómez Molero, Diego
    La presente tesis comprende el desarrollo del análisis estructural de una edificación multifamiliar de seis pisos y su diseño en concreto armado. El área del predio es de 2 994.30 m2 , el cual se ubica en el distrito de Miraflores, provincia y departamento de Lima, donde el terreno presenta un esfuerzo admisible de 4.00 kg/cm2 . La primera planta está constituida por estacionamientos, un hall de ingreso, una sala de usos múltiples (S.U.M.) y un área verde al aire libre. En los niveles superiores se ubican un total de 30 departamentos, 6 por cada piso, a los cuales se accede mediante dos ascensores y/o escaleras de emergencia que terminan en el sexto nivel. El proyecto presenta un sistema estructural sismorresistente de “muros estructurales” en ambas direcciones. Asimismo, se proyectaron losas macizas y aligeradas con espesor igual a 0.20 m para el sistema de techado, las cuales se encuentran enmarcadas por vigas peraltas de 0.50 y 0.60 m. Estas transfieren sus cargas a placas con espesores de 0.20 y 0.25 m, y columnas con secciones transversales de 0.25x0.50 m y 0.25x0.60 m. La cimentación está compuesta por zapatas aisladas, combinadas y conectadas con vigas de cimentación. Respecto a la estructuración y predimensionamiento, se emplearon criterios basados en la experiencia y recomendaciones de ingenieros. Mediante el software ETABS se modeló la estructura y se realizaron los análisis estático y dinámico; asimismo, a través del uso de SAP2000 y SAFE se diseñaron las losas y cimentaciones. Las cargas consideradas sobre la edificación fueron obtenidas de la Norma E.020 (2006), a su vez, en base a la Norma E.030 (2018), no se presentó irregularidades en planta ni en altura (R=6). Por último, los planos finales donde se plasmó el diseño final del proyecto, de acuerdo a las directrices de la Norma E.060 (2009), se desarrollaron por medio del programa AutoCAD.
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    Análisis y diseño estructural de un reservorio circular de concreto armado de 2500 m3
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-03) Gutiérrez Alvarez, Adrian Rafael; Villagómez Molero, Diego
    El presente trabajo tiene como propósito presentar el predimensionamiento, análisis y diseño estructural de un reservorio con una capacidad de 2500 m3 ubicado en la ciudad de Lima. Éste será construido de concreto armado y se encuentra apoyado en un suelo de tipo S2 con un módulo de balasto de 2.5 kg/cm3. Asimismo, el reservorio tendrá 22 m de diámetro, una altura de 7.50 metros y un tirante de agua de 6.50 metros. Por otra parte, para el análisis y diseño del reservorio, se tomaron en cuenta las regulaciones del diseño sismorresistente (Norma E.030), la normativa de concreto (Norma E.060), la Norma E.020 y los códigos ACI 350-06 y ACI350.3-06. Al finalizar el proceso de diseño se determinaron los espesores de las paredes y fondo del reservorio en 40 cm. La cúpula fue diseñada con un espesor de 0.07 m y una flecha de 2.35 m. Después de completar el diseño, se llevó a cabo una verificación de fisuración por flexión y tracción directa. Finalmente, se presentan los planos con los diseños obtenidos de los distintos componentes del reservorio.
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    Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-12) Uchasara Flores, Marco Antonio; Chipana Salazar, Jeanpeare Washington; Villagómez Molero, Diego
    Este proyecto tiene como finalidad el desarrollo del diseño estructural de un edificio multifamiliar ubicado en Lima, en el distrito de Lince. La edificación consta de siete niveles sin sótanos. El primer nivel es usado como estacionamiento y los niveles superiores presentan una planta típica. De esta forma, del segundo al séptimo nivel, la edificación posee dos apartamentos por piso. El área total construida fue de 2019 m2. Además, el sistema de abastecimiento de agua potable se efectúa desde la cisterna subterránea mediante tanques hidroneumáticos. Esto se realiza a fin de que la edificación no posea tanques elevados en los niveles superiores. El sistema sismorresistente está compuesto principalmente de muros de corte, ya que más del 70% de la cortante basal actúa sobre las placas de la edificación. Adicionalmente, los techos están conformados por losas macizas y aligeradas, siendo esta última la predominante. Además, el tipo de suelo sobre el que se encuentra la estructura es S1 de 4.5 kg/cm2 de capacidad portante. Se busca que la edificación garantice un adecuado comportamiento, de forma que se cumplan las exigencias mínimas detalladas en las normas E.060 y E.030 de Diseño de Concreto Armado y Diseño Sismorresistente, respectivamente. Además, se presentan los ratios por m2 de esta edificación.
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    Diseño estructural de una vivienda multifamiliar de ocho pisos en el distrito de Miraflores
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-23) Macuri Mauricio, Stanley Gregory; Chavez Callupe, Anderson Rolando; Villagómez Molero, Diego
    La presente tesis tiene como objetivo realizar el análisis y diseño estructural de una vivienda multifamiliar de concreto armado de ocho pisos en el distrito de Miraflores, departamento y provincia de Lima. Dicho proyecto no cuenta con sótanos, y cuyo suelo presenta una capacidad portante de 45 t/m2; el sistema estructural de esta edificación es de muros estructurales de concreto armado. Presenta losas aligeradas orientadas en una dirección, losas macizas dispuestas tanto en una dirección y una losa maciza en dos direcciones, cuenta con vigas peraltadas, vigas chatas, columnas y muros (placas); así como, en la respectiva cimentación, zapatas aisladas, zapatas combinadas y zapatas conectadas. Para este caso, se tuvo la particularidad de que la vivienda multifamiliar estaba ubicada en una esquina, por ende, se tuvo dos zonas colindantes donde las cimentaciones no podían abarcar mayor espacio. Por lo que el arreglo de cimentaciones conectadas permitió solventar dicho asunto. Asimismo, se recalca que se realizó el diseño de cada elemento estructural siguiendo los lineamientos de la Norma Técnica Peruana E.060.
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    Diseño estructural de un reservorio circular de 2500 m3 para almacenamiento de agua potable en la ciudad de Arequipa
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-09) Luza Cahuana, Edwin Andreé; Villagómez Molero, Diego
    El trabajo de suficiencia profesional, que a continuación se desarrolla, comprende el predimensionamiento, análisis y diseño de los componentes (cúpula, pared cilíndrica, losa de fondo y viga anillo) de un reservorio circular de agua potable de 2 500 m3. Esta infraestructura es diseñada tomando en cuenta su ubicación en la ciudad de Arequipa sobre un suelo con módulo de balasto equivalente a 2.5 kgf/cm3 y un tipo de perfil S2. La estructuración del reservorio parte por considerar 22 m de diámetro y una altura de 7.50m. De esta manera, se procede a dimensionar sus componentes siguiendo las recomendaciones que se detallan en la bibliografía consultada. Una vez dimensionado el reservorio se analiza por cargas estáticas y dinámicas, ambas empleando el software SAP2000 y la metodología de elementos finitos. En el análisis sísmico se opta por llevar a cabo el método dinámico, que se sustenta en supuestos teóricos de masa y peso convectivo e impulsivo, para así obtener las fuerzas internas. Una vez conocidos estos datos, se procede con el diseño en concreto armado de los componentes del reservorio siguiendo el método LRFD, las consideraciones de durabilidad y control de fisuración. Finalmente, es importante precisar que, este documento y el diseño se encuentra alineado con las Normas Técnicas de Edificaciones (E.020 Cargas, E.030 Diseño sismorresistente y E.060 Concreto armado) además de normas internacionales como ACI 350.3-06 Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures and Commentary y ACI 350-06 Requirements for Environmental Engineering Concrete Structures.
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    Diseño de un reservorio circular de almacenamiento de agua potable ubicado en la ciudad de Arequipa de 2700 m3 de capacidad
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-08) Gutierrez Vera, Nichols Javier; Villagómez Molero, Diego
    El presente trabajo académico aborda el diseño estructural de un reservorio de concreto armado apoyado en el suelo destinado a contener agua. El objetivo principal es desarrollar un diseño óptimo que garantice la seguridad, durabilidad y funcionalidad de la estructura, considerando las características específicas del proyecto. El reservorio tiene una capacidad total de 2700 m3 de agua, el cual está diseñado con un diámetro de 25 metros y una altura de agua de 6.5 metros. Se lleva a cabo un análisis detallado de las cargas y solicitaciones a las que estará sometido el reservorio, considerando tanto las cargas permanentes, como el peso propio de la estructura y el agua almacenada, como las cargas dinámicas por sismo y el movimiento de la masa de agua. Se aplican los principios del diseño estructural de concreto armado, considerando las normas y códigos de diseño nacionales e internacionales para dimensionar los elementos estructurales como la cúpula, las paredes y la losa de fondo del reservorio. Asimismo, el trabajo incluye la utilización de SAP2000, software especializado en análisis y diseño estructural para realizar modelos computacionales que permitan evaluar el comportamiento de la estructura frente a diferentes escenarios de carga y realizar verificaciones de resistencia y deflexiones. En síntesis, el trabajo académico presenta un enfoque integral y detallado para el diseño estructural de un reservorio de concreto armado, considerando su capacidad, dimensiones y condiciones de carga específicas. Los resultados obtenidos proporcionan una base sólida para la construcción de una estructura segura y funcional, que cumple con los requisitos técnicos y normativos establecidos.
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    Diseño estructural de un reservorio circular de almacenamiento de agua potable de 2500m3 de concreto armado ubicado en la ciudad de Paucará- Huancavelica
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-12-15) Apumayta Enriquez, Denys Jhonnior; Villagómez Molero, Diego
    El presente trabajo consta del análisis y diseño estructural de un reservorio circular de concreto armado destinado para el uso de almacenamiento de agua potable ubicado en la ciudad de Paucará, provincia de Acobamba y departamento de Huancavelica, el reservorio tiene un volumen de 2500m3, 22m de diámetro y una altura de 7.5m, cabe señalar que el perfil del suelo es de tipo es S2 con un módulo de balasto de 2.5kg/cm³. El reservorio circular consta de los siguientes elementos estructurales que serán propio del estudio, tales como de una cúpula esférica, una pared cilíndrica, un anillo que es una viga que transmite la carga de la cúpula a la pared cilíndrica y una losa de fondo que inicialmente fueron predimensionados y posteriormente se verificó los valores asignados con el análisis y diseño. El análisis de cargas de gravedad, hidrodinámicas y cargas sísmicas se realizará utilizando el programa computacional SAP2000 y las ecuaciones propuestas por el ACI350.3, para el análisis sísmico se realizó una comparación de las fuerzas internas dinámicas y estáticas; sin embargo, para el diseño se utilizaron las fuerzas del análisis estático. Finalmente, el diseño de los elementos estructurales se realizó según establece la norma vigente de Concreto Armado E.060 con la finalidad de obtener un adecuado comportamiento ante diferentes solicitaciones en el reservorio como cargas de gravedad y cargas sísmicas. La filosofía de diseño utilizado es el método por resistencia de los estados límites (LRFD); así mismo, se tuvo en cuenta lo estipulado en el código ACI350.
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    Diseño de un reservorio circular de 2700 m3 apoyado sobre el suelo ubicado en Arequipa
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-10) Vereau Quispe, Bryan Rolando; Villagómez Molero, Diego
    El presente trabajo consiste en el diseño de un reservorio circular compuesto por una cúpula esférica, muros cilíndricos, un anillo en la unión entre estos y una losa de fondo. Por requerimientos hidráulicos, el reservorio contará con 25.00 m de diámetro con una altura de muro de 6.50 m y un tirante de 5.50 m de modo que pueda almacenar 2700 m3 de agua. Según el estudio de mecánica de suelos, se tiene un suelo de perfil tipo S1 con una capacidad portante de 2.5 kg/cm2 y un módulo de balasto de 2.0 kg/cm3. Se utilizó el programa SAP2000 para el modelamiento tridimensional del reservorio y el análisis por cargas de gravedad y de sismo. En el caso de estas últimas, se realizó dos métodos de análisis: uno estático y otro dinámico con el fin de comparar resultados en la etapa de diseño. Para el desarrollo de este trabajo se emplearán las siguientes normas: NTP E.020, NTP E.030, NTP E.060, ACI 350-06, ACI 350.03-06.