Facultad de Ciencias e Ingeniería

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Start date: 2020Subject: search.filters.subject.Edificios--Análisis estructural

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    Diseño en concreto armado de un edificio multifamiliar de siete pisos en el distrito de Miraflores
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-03) Tacilla Martinez, Gean Carlo Joe; Nolasco Granados, Carlos Fabian; Noriega Barrueto, Renzo
    El documento de Tesis se fundamenta en el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de siete niveles en el distrito de Miraflores. El área destinada a estacionamiento se encuentra en el piso 1, con acceso por medio de escalera y ascensor a los niveles superiores. Del segundo piso al séptimo piso es destinado como zona de departamentos, con dos departamentos por nivel. El proyecto multifamiliar tiene un área de 375 m2 limitado por las calles Teruel y General Borgoño, a cuadras de la huaca Pucllana. El edificio multifamiliar es construido sobre un suelo de grava bien graduada con un qadm = 4 kg cm2 /. El sistema estructural parte del plano de arquitectura planteada, establecido como un sistema estructural de muros. En el presente documento está establecido los criterios, normativas y cálculos del diseño del sistema estructural planteado. El diseño estructural se plantea, calcula y elabora con respecto a la normativa peruana con el objetivo de que el edificio multifamiliar presente un comportamiento adecuado frente a sismos. En el presente documento se incluye el procedimiento de estructuración y predimensionamiento, el metrado de cargas del edificio, el análisis y el consiguiente diseño de los elementos estructurales como losas, vigas, columnas, placas y sistema de cimentación. En adición, el documento examina el análisis de costos y presupuestos en la especialidad de estructuras de la edificación. Se inicia este trabajo con el metrado de movimiento de tierras, material de relleno, concreto, encofrado de elementos estructurales y acero de refuerzo. Con el conteo de los materiales, se procede a realizar en análisis de costos unitarios de las diversas partidas a ejecutar en el proyecto multifamiliar en la especialidad de estructuras. Se elabora el presupuesto de obra mediante los metrados y los análisis de costos unitarios. Por último, en la presente tesis de muestra diversas tomas del modelo 3D en software Revit para la revisión del diseño y comparación del metrado real.
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    Diseño sismorresistente en concreto armado de un edificio de cinco pisos y un sótano
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-27) Quispe Cartolin, Pedro Jesus; Muñoz Pelaez, Juan Alejandro
    La siguiente tesis tuvo como objetivo desarrollar el análisis y diseño en concreto armado de un edificio de 5 pisos y 1 sótano ubicado en el distrito de San Isidro, departamento de Lima. El edificio se estructuró con muros estructurales conectados por vigas. Para los techos se utilizaron losas aligeradas y losas macizas. El diseño se realizó para elementos de concreto armado con f’c=210 kg/cm2 y acero de grado 60 (4200 kg/cm2). El edificio está cimentado sobre un estrato de arena gravosa mal graduada (SP) con una capacidad portante de 23 ton/m2. El análisis y diseño de esta edificación se realizó siguiendo el reglamento nacional de edificaciones. Se obtuvo los períodos fundamentales del edificio. En el eje X, el periodo fundamental es de 0.39 seg., y en el eje Y es de 0.33 seg. Los desplazamientos máximos inelásticos en los ejes X e Y fueron 4.73 cm y 3.38 cm, respectivamente. Las derivas máximas inelásticas en los ejes X e Y fueron de 4.25 ‰ y 2.85 ‰, respectivamente. Se aplicó la metodología de diseño por resistencia para elementos sometidos a cargas de gravedad y la metodología de diseño por capacidad para elementos con responsabilidad sísmica. El diseño de elementos estructurales se realizó por esfuerzos últimos de flexión, corte, tracción y compresión, de acuerdo a la norma E.060. Finalmente, se concluye que se obtuvo que los criterios utilizados en la estructuración son adecuados en términos de funcionalidad y rigidez. Además, el dimensionamiento de los elementos estructurales resulta adecuado debido a que genera un armado óptimo con cuantías mínimas sin generar congestionamiento de acero en los nudos.
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    Análisis comparativo de dos alternativas de reforzamiento estructural de un centro educativo existente que cumplan las normas actuales de diseño sismorresistente
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-03) Valencia Soriano, Jonathan Alexis; Anaya De La Cruz, César; Silva Berríos, Wilson Edgar
    Inicialmente se describe los alcances del estado actual de un Centro Educativo Superior de cuatro pisos que está destinado a aulas, oficinas y laboratorios, el cual se encuentra en la Zona 3 y un suelo tipo S3 de acuerdo a los factores que se identifica en la norma E.030; además, la edificación fue diseñado y construido en el año 1994 con la norma sísmica de 1977, el mismo que resulta ser sísmicamente vulnerable a los sismos ocurridos en los últimos años (Nazca 1996, Ático 2001 y Pisco 2007); por lo tanto, como paso inicial es identificar las características estructurales en base a las Normas Técnicas Peruanas actuales como la E.020, E.030, E.050 y E.060. Finalmente, el objetivo del presente trabajo es demostrar que la estructura existente, el cual fue diseñada con normas pasadas, no está cumpliendo con los requerimientos mínimos de las normativas actuales, como por ejemplo el control de desplazamientos no está cumpliendo ni tampoco el sistema estructural, el cual no se permite un sistema de pórticos para una categoría de edificación esencial como lo es un centro educativo. De esta forma, es necesario que la estructura existente sea reforzada con el fin de disminuir los desplazamientos; asimismo, se busca la forma de no alterar significativamente el diseño arquitectónico o no ser tan invasivo; por ello, se propone 2 alternativas de reforzamiento que permitirán no solo cumplir con la normativa del diseño Sismorresistente sino de emplear diferentes prácticas constructivas para el reforzamiento.
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    Análisis y diseño estructural de albañilería confinada de un edificio multifamiliar de 4 pisos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-06-26) Castro Minaya, Manuel Jesús; Acero Martínez, José Alberto
    El objetivo principal del siguiente trabajo de tesis es analizar y diseñar a modo estructural una edificación residencial multifamiliar de 4 pisos de altura. El edificio se encuentra en la Av. German Aguirre Ugarte 303, distrito de San Martín de Porres; el sistema estructural está conformado por muros de albañilería confinada en las dos direcciones de análisis. La entrada principal se encuentra en el primer nivel (por la parte frontal), el acceso a los niveles superiores se realiza mediante la escalera vertical ubicada en la parte frontal del edificio; cada piso presenta un departamento de 89 m2. El área del terreno destinado al proyecto es de 195 m2, se le asocia un área techada total de 780 m2. Cada muro estructural de albañilería está confinado por dos columnetas a los extremos, conectados mediante una viga solera. Se ha considerado losas macizas para los elementos horizontales. En el caso que los muros de albañilería no resistan deformaciones debido a la fuerza sísmica, se va a proveer de muros de concreto armado. Durante el análisis es necesario enfocarse en los desplazamientos horizontales máximos que se producen en cada elemento estructural y compararlos con la norma vigente, para evitar daños en la edificación tanto en los elementos estructurales como arquitectónicos, se ha considerado una densidad de muros mínima en ambas direcciones (X e Y). Se realiza el modelado del edificio para el análisis sísmico. Se ha considerado cimentaciones superficiales debido a que el terreno presenta una capacidad portante de 4.5 kg/cm2.
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    Diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de 8 pisos en el distrito de San Isidro
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-06-26) Aguirre Plejo, Carlos Bruno; Noriega Barrueto, Renzo
    Este documento presenta el diseño de un edificio en esquina de 8 niveles de concreto armado para uso multifamiliar. El edificio cuenta con 8 pisos con 2 departamentos por piso, el primer piso será destinado para la recepción y estacionamientos. El terreno se encuentra en la ciudad de Lima en el distrito de San Isidro, compuesto principalmente de grava subredondeada la cual cuenta con una capacidad portante del suelo de 4.0 kg/cm2, tal como se indica en el informe técnico de suelos con fines de cimentación realizado por el Instituto Metropolitano Protransorte de Lima para el Proyecto del Puente N° 02 de la Estación Javier Prado y Av. Las Begonias [3]. De acuerdo a la Norma E.030 [8], el factor de la aceleración máxima horizontal del suelo es de 0.45 para la zona sísmica 4, donde se encuentra ubicada el edificio. El terreno tiene 610.32 m2 de área. El primer piso será destinado a estacionamientos y el piso típico contará con 392.90 m2, el cual representa un 64.4% de área construida del terreno; respetando el porcentaje de área libre mínima (35%) indicado en los parámetros urbanístico de la Municipalidad de San Isidro. Así mismo, se cuenta con 3,143.20 m2 de área total construida. El proyecto presenta un sistema estructural mixto de pórticos y muros de concreto armado en ambas direcciones. Los techos se consideran como diafragmas del tipo rígido, brindándole al edificio un modelo tipo corte. Para los techos, se utilizó losas aligeradas armadas en una sola dirección y losas macizas armadas. El análisis sísmico del edificio se realizará mediante el uso de un modelo en 3D en el programa ETABS ® de manera que se pueda verificar el cumplimiento de la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Además, ya que se trata de un edificio en esquina, se tendrán problemas importantes de torsión en planta. Por lo tanto, se realizará una verificación detallada de cumplir con lo propuesto por la Norma E.030.
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    Análisis y diseño estructural de un edificio de uso industrial textil de concreto armado con cinco pisos, ubicado en Ate-Lima
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-04-12) Lopez Salazar, Bruno Mariano; Acero Martínez, José Alberto
    El presente trabajo de tesis consiste en el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio de cinco niveles dedicado al rubro de producción industrial textil, ubicado en Av. Los Virreyes s/n parcela 4-Fundo Zavala del Valle, distrito de Ate, provincia de Lima. La estructura está desarrollada sobre un área de forma casi rectangular de 329 m2, de lados 8.45 m, 35 m, 10.80 m, 33.60 m, siendo los lados de 35m y 8.45 m las fachadas del edificio. La edificación está construida sobre un suelo tipo S1(roca o suelo muy rígido) con capacidad de presión de 4 kg/cm2. La configuración estructural del edificio está constituida por placas en ambas direcciones, pórticos de columnas y vigas peraltadas. Los techos están conformados por losas aligeradas unidireccionales y losas macizas. Asimismo, la resistencia del concreto armado a diseñar es de f’c=210 kg/cm2 y del acero corrugado es de fy=4200 kg/cm2. El procedimiento de análisis y diseño estructural siguen los procedimientos y bases especificadas en las normas peruanas: Cargas (NTE E.020, 2006), E.030 Diseño Sismorresistente (2018), E.050 Suelos (2018), E.060 Concreto Armado (2009). Además, se utilizaron los programas computacionales ETABS (Computers and Structures, Inc., Versión 17.0.1), SAP 2000 (Computers and Structures, Inc., Versión 20.2.0) y SAFE (Computers and Structures, Inc., Versión 16.0.2) como herramientas para desarrollar el análisis y diseño estructural de la edificación.
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    Análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de siete pisos ubicado en el distrito de Magdalena del Mar
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-24) Escalante Yupanqui, Roy Frank; Mejía Trejo, Paulo Israel
    La presente tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de siete pisos ubicado en el jirón Leoncio Prado cuadra 254 en Magdalena de Mar. Esta estructura abarcará una extensión de quinientos diez metros cuadrados con un área libre de treinta por ciento, además estará conformado por diez y siete departamentos, 3 dúplex y catorce simples. El sistema estructural de este edificio estará compuesto de la siguiente manera: para el sistema cimentación se utilizarán un sistema de zapatas aisladas, conectadas y combinadas; para el sistema estructural se utilizará un sistema mixto que consta de un conjunto de placas y pórticos; y para el sistema de techado se contará con losas macizas y losas aligeradas conformadas por viguetas convencionales. Para el análisis y diseño estructural se utilizó en conjunto las diferentes normas de diseño impuestas por el Reglamento Nacional de Edificaciones. Del mismo modo, se utilizarán los criterios y recomendaciones establecidas por esta para realizar el proceso de estructuración, con estas recomendaciones se intentará que la estructura sea lo más simple y rígida posible para poder predecir su comportamiento y tener más control en sus desplazamientos frente a un evento sísmico. Además, se pre dimensionarán los elementos siguiendo las recomendaciones y criterios basados del libro “Estructuración y diseño de edificaciones de concreto armado” del Ing. Antonio Blanco Blasco. Complementariamente a este proceso emplearán programas de modelación, en este caso se utilizará ETABS, el cual servirá para cotejar la resistencia de elementos estructurales, limitarse a los reglamentos de diseño sismo resistente según la norma y realizar el análisis dinámico de la estructura.
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    Análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado para siete pisos en Pueblo Libre
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-20) Gonzales Arcondo, Darwin; Acero Martínez, José Alberto
    El presente trabajo de tesis comprenderá el análisis y diseño estructural de un edificio de siete pisos, sometido a la acción de cargas de sismo y gravedad, destinado para el uso de vivienda multifamiliar, en el distrito de Pueblo Libre, provincia de Lima. La edificación cumplirá con la normativa peruana vigente de diseño en edificación de concreto armado, las exigencias del análisis sismorresistente y el parámetro urbanístico de sitio. La presentación iniciará con los alcances que tendrá la edificación como las características arquitectónicas principales, las normas utilizadas de guía, definición de conceptos de cálculo de estructuras de concreto armado y las cargas de servicio que actuarán en la edificación proyectada. Asimismo, se plantean los criterios utilizados para el predimensionamiento de los elementos estructurales presentes en la edificación como vigas, columnas, placas, losas y elementos no estructurales. En consecuencia, se determinará el proceso del análisis sísmico de la edificación según la normativa peruana sismorresistente, y la hipótesis básica de irregularidad en planta y altura que serán corroboradas con los resultados del estudio como los modos de vibración de la estructura, cortante basal dinámico y estático, y control de derivas. El análisis y diseño comenzará con los modelos, metrados, y análisis estructural de las estructuras de concreto armado en la edificación, mediante el diseño en concreto armado y su respectivo procedimiento. Además, se presentará el diseño adicional de los elementos no estructurales, que son parte esencial de la funcionalidad de la edificación, tales como escaleras, cisterna, vigas chatas y tabiques. Finalmente, se dará a conocer las conclusiones y comentarios que se alcanzaron durante el desarrollo del análisis y diseño del edificio multifamiliar de concreto armado, y se corrobora el diseño propuesto e hipótesis planteada en el avance de la tesis.
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    Diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de seis niveles
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-03-24) Alavedra Simbrón, Elva Milagros; Regalado Traverso, Italo Eduardo; Quiun Wong, Daniel Roberto
    En la presente tesis se realizó el análisis y diseño estructural de un edificio de viviendas de 6 niveles ubicada en el distrito de Magdalena del Mar. El área total del terreno es de 893 m2 y un área techada de 402 m2. El suelo del distrito de Magdalena tiene las propiedades del denominado suelo típico de Lima, cuya capacidad admisible es 4 kg/cm2. El sistema estructural predominante es el de muros estructurales de concreto armado, pero también existen pórticos, vigas y columnas de concreto armando. El sistema de techos consta de losas aligeradas convencionales y losas macizas armadas en dos direcciones. El dimensionamiento y diseño de los elementos estructurales se realizó según los lineamientos de la norma E.060 de Concreto Armado. Se realizó el análisis sísmico siguiendo los lineamientos y consideraciones de la norma E.030 de Diseño Sismorresistente, para esto se realizó el modelamiento de la estructura en el programa ETABS 2016. Las cargas de gravedad se consideraron según lo especificado por la norma E.020 de Cargas de acuerdo al uso y espesor de elementos. El diseño de los elementos estructurales se realizó mediante diseño por resistencia y corte. Adicionalmente se realizó el diseño de elementos no estructurales (parapeto de techo, cerco perimetral y muros de entrepiso) siguiendo los lineamientos de la norma E.070 Albañilería. Finalmente, se desarrollaron los planos estructurales en los cuales se presentan todos los detalles obtenidos para los elementos de concreto armado y albañilería.
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    Evaluación de la factibilidad económica del sistema de muros de ductilidad limitada mediante la comparación con un sistema de muros de corte
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-11) Ticona Quispe, Aldair Renato; Almanza Garay, Sebastián Gonzalo; Villagómez Molero, Diego
    Los muros de ductilidad limitada (MDL) son un sistema estructural frecuentemente utilizado para la construcción de edificios multifamiliares de bajo costo en el Perú. Por tal motivo, es de interés evaluar la factibilidad económica de este sistema frente a otros empleados en el país. En particular, la presente tesis busca determinar si el sistema de MDL resulta ser más económico, en términos de acero y concreto, en el rango límite de 8 niveles que establece la norma para su uso, que un sistema de muros de corte convencionales. Para ello, se desarrolla el análisis y diseño estructural de dos edificios multifamiliares de ocho pisos ubicados en el distrito de Surco, utilizando cada uno de los sistemas mencionados, para su posterior metrado y comparación. Se espera que, debido a la exigencia de la norma en el diseño de un edificio de MDL, los primeros niveles del mismo presenten esfuerzos tales, que la cantidad de acero requerida se incremente hasta superar la utilizada en el edificio de muros de corte convencionales. No obstante, se obtiene como resultado que la cantidad de acero requerida es 12% menor para el sistema de MDL. En consecuencia, se concluye que a pesar del estricto diseño que exige la norma a dicho sistema, este resulta ser la alternativa más económica en cuanto a los materiales utilizados. Cabe señalar que el estudio no contempla aspectos como la constructabilidad o el desempeño en el rango inelástico de las estructuras, y tiene alcance en edificios bajo condiciones similares a las estudiadas en la presente tesis.