Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado en el distrito de Surquillo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-12-03) Llamoja Núñez, Piero Alonso; Santivañez López, Marco Aníbal; Mejía Trejo, Paulo IsraelLa finalidad de esta tesis es desarrollar el análisis sísmico y diseño estructural de una vivienda residencial de ocho niveles situado en el distrito de Surquillo, Lima, Perú. Este proyecto no contempla sótanos, los únicos lugares de aparcamiento se sitúan en la primera planta. El primer piso cuenta con una zona de hall para el ingreso y tres departamentos, del segundo al séptimo se presenta una planta con cuatro apartamentos por nivel y en el último se encuentran los ambientes comunes. Se empieza presentando las características arquitectónicas del edificio, las normas técnicas a utilizar para cada capítulo, las propiedades de los materiales, los objetivos de este trabajo y los combos de fuerzas que se emplean para el diseño de los elementos. Posteriormente, se efectúa la estructuración y predimensionamiento de los componentes horizontales y verticales utilizando los planos arquitectónicos. Después se lleva a cabo el análisis sísmico estático y dinámico de la vivienda donde se determinan: los parámetros sísmicos; la masa sísmica; el tipo de irregularidades que presenta el proyecto; los modos de vibración; las derivas y desplazamientos y la junta sísmica que se aplica. Posteriormente, se realizan los diseños de los elementos: losas macizas y aligeradas; vigas peraltadas; columnas; placas; las zapatas aisladas, combinadas y conectadas; los cimientos corridos; las vigas chatas; los tabiques no estructurales; y las escaleras. Al final, se exponen las conclusiones y comentarios finales con relación a los resultados obtenidos del diseño del edificio. Se verifica que tenga validez y cumpla con todas las solicitaciones de la normativa técnica vigente.Item Diseño estructural de un edificio de 7 pisos en Miraflores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-12-03) Ye Tay, Gino Jian Liang; Moran Yañez, Luis MiguelLa tesis de diseño de concreto armado corresponde a un edificio multifamiliar de 7 pisos sin sótanos, ubicado en el distrito de Miraflores, en la provincia de Lima. La tesis tiene como objetivo principal realizar los análisis sísmicos y diseños sismorresistentes para elementos de concreto armado. Para alcanzar nuestro objetivo, en principio, realizamos la estructuración a partir de los planos de arquitectura. Después, realizamos el predimensionamiento de los elementos estructurales. Luego, evaluamos las cargas de gravedad y cargas sísmicas. Acto seguido, diseñamos los elementos estructurales según los reglamentos nacionales de construcción. Por último, elaboramos los planos estructurales y memorias de cálculo. La teoría y supuestos teóricos, utilizados en la tesis, se encuentran en el reglamento nacional de edificaciones, particularmente, en las normas E.020 Cargas, E.030 Diseño sismorresistente y E.060 Concreto armado. El modelo estructural, usado para el análisis sísmico, se realiza con el programa ETABS en su versión 18, el cual, se configuró con los parámetros y factores de reducción de la norma E.030 de Diseño sismorresistente.Item Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos en el distrito de Lince(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-11-19) Flores Talaverano, Percy Andre; Quiun Wong, Daniel RobertoEn el presente trabajo de tesis, se realiza el predimensionamiento, análisis por gravedad, análisis sísmico y el diseño de los elementos estructurales de un edificio de concreto armado de 7 pisos destinado a uso de vivienda multifamiliar ubicado en el distrito de Lince en la provincia de Lima. El edificio no consta de sótanos, contiene 16 estacionamientos en el primer piso y 5 viviendas por piso en el resto de niveles. El sistema estructural está conformado por placas en ambas direcciones, algunas columnas como elementos de soporte vertical y vigas peraltadas como elementos horizontales que forman pórticos, dichos elementos, debido a la altura de la edificación, serán de concreto con resistencia de f’c=210kg/cm2 . La losa del edificio se mantiene en un espesor de 0.20m conformada por losas macizas en dos direcciones y losas aligeradas convencionales. La capacidad del suelo es de 4.50 kg/cm2 que pertenece a la categoría de suelo S1 según la normativa peruana. La cimentación está conformada por zapatas aisladas, zapatas combinadas, zapatas conectadas, cimientos corridos y, de ser necesario, el uso de falsas zapatas. Para el análisis y diseño del edificio, se contemplan los metrados de cada tipo de carga presente y se usó un modelo computacional en 3D en el software ETABS, el análisis sísmico considera desplazamientos inelásticos, condiciones y límites de factores de regularidad según lo establece la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente E.030. Para el diseño de los elementos estructurales se trabajó con verificación mediante hojas de cálculo y se tomaron las consideraciones dadas en la Norma de Cargas E.020, la Norma Peruana de Diseño en Concreto Armado E.060 y, de ser necesario, se complementarán con las normativas internacionales como lo establecido en el ACI 318-19 Building Requirements for Structural Concrete.Item Análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico destinado a viviendas de siete pisos y un sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-11) Mamani Andía, Ana Victoria; Silva Villegas, Raul Andrey; Velásquez Vargas, José MartínNuestro país está ubicado en una zona con alta actividad sísmica; por ello, la investigación, diseño y uso de tecnologías de aislamiento es de carácter primordial para disminuir el riesgo en la edificación, proteger vidas y mejorar la legislación existente. El sistema de aislamiento protege a la estructura y reduce los daños, debido a la disminución de las aceleraciones y derivas. La presente tesis comprende el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico, ubicada en la ciudad de Lima. El diseño de la estructura se realizará bajo los lineamientos de las normas peruanas: E.020 Cargas, E.030 Diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y Cimentaciones, E.060 Concreto Armado y E.031 Aislamiento Sísmico. El proyecto corresponde a un edificio de 7 pisos, un sótano y una azotea. La planta típica posee un área de 662.32 m2 donde se encuentran 5 departamentos en cada piso típico. El acceso a los departamentos se realiza mediante el pasadizo que incluye dos ascensores y una escalera de evacuación. El acceso al sótano se realiza por una rampa vehicular y dos escaleras de evacuación. El sistema estructural de la edificación es de pórticos de concreto armado. Los sistema de piso están conformados por losas macizas y aligeradas unidireccionales con peralte de 0.20 m. Para la configuración del sistema de aislamiento, se empleó una combinación de aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento con distintas rigideces y deslizadores. A partir de la evaluación, se concluye que el uso del sistema de aislamiento permitió reducir las demandas sísmicas y el daño en la superestructura. Esto se evidencia en las derivas obtenidas en el análisis tiempo historia y en el análisis dinámico espectral definitivo. Las aceleraciones registradas en el análisis tiempo historia en la azotea indican que existirá un daño leve en los elementos no estructurales luego de un sismo extremo de 2500 años de periodo de retorno; sin embargo, la norma E.031 no indica un límite recomendado.Item 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 AlejandroLa 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.Item Modelación numérica del comportamiento sísmico de placas de concreto armado de ductilidad limitada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-31) Gálvez Roldan, Carlos Alfredo; Olivos Mendoza, César Augusto; Loa Canales, Gustavo Juan FranklinExisten edificios en el Perú que representan un bajo costo en la etapa de construcción (por aspectos de economía y rapidez), debido a que son construidos con muros de concreto armado de espesor reducido que soportan las cargas de gravedad y fuerzas sísmicas. Este sistema, a diferencia de los muros de concreto armado convencionales, no poseen extremos confinados y su refuerzo vertical se dispone en una sola capa. La norma E-0.30 de diseño sismorresistente y E-0.60 de diseño en concreto armado los denomina “Muros de Ductilidad Limitada” (MDL). La norma peruana presenta prescripciones específicas que podrían presentar limitaciones en cuanto a la seguridad estructural frente a sismos. Esta ha planteado el análisis y diseños de los muros de ductilidad limitada a partir de diversos ensayos cíclicos de muros cuadrados y ensayos de módulos en mesa vibradora, realizados en los laboratorios de estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú y de la Universidad Nacional de Ingeniería. Con estos ensayos, los factores de reducción sísmica (R) y amortiguamiento se han deducido para muros cuadrados pequeños; sin embargo, no existen deducciones al comportamiento real ante un sismo de un edifico típico en el Perú con muros en distintas configuraciones (muros T, muros C, muros con altas cuantías de acero, muros de grandes dimensiones, etc.). Por lo tanto, este trabajo busca modelar y evaluar mediante el uso de un software computacional, la capacidad sísmica de muros en distintas configuraciones.Item Diseño estructural de un edificio multifamiliar de seis pisos en concreto armado ubicado en el distrito de San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-10) Barrios Tello, Mateo Gonzalo; Noriega Barrueto, RenzoEl trabajo de tesis que se presenta a continuación trata el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de seis pisos con fines de uso de viviendas ubicado en el distrito de San Miguel. La estructura se ubica sobre un suelo de grava mal graduada con una capacidad portante de 4 kg/cm2 aproximadamente. Este trabajo se estructura en 5 partes principales. La primera parte del trabajo tratará los temas de estructuración y predimensionamiento partiendo de una arquitectura ya definida usando criterios de la experiencia de ingenieros de amplia trayectoria y de metrados de carga aproximados. La segunda parte consiste en el análisis de cargas de gravedad de los distintos elementos estructurales por lo que se realizará un metrado de cargas previo para la comparación con el programa de cómputo Etabs y el posterior diseño de los elementos estructurales horizontales como las losas. La tercera parte comprende el análisis sísmico dinámico para el cumplimiento de los requisitos de resistencia y ductilidad requeridos por la norma de diseño sismorresistente E030. Además, será necesario el análisis sísmico en condiciones estáticas y traslacionales para la verificación de las fuerzas cortante mínimas que debe soportar la estructura y a modo de comparación de los resultados obtenido con los distintos métodos. Se tomó 3 grados de libertad para cada piso para el análisis en condiciones dinámicas: dos traslacionales y uno rotacional. La cuarta parte desarrolla el diseño de los elementos estructurales como vigas, columnas, placas y cimentaciones, los cuales fueron diseñados tomando en cuenta el análisis sísmico evaluado en la parte anterior. Por último, en la quinta parte, se describen las conclusiones obtenidas a partir del presente trabajo.Item Diseño de un edificio de cuatro pisos destinado a servicios educativos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-03) Chavez Miranda, Miguel Angel; Ottazzi Pasino, Gianfranco AntonioEl presente proyecto consiste en el desarrollo del análisis y diseño estructural de un edificio destinado a servicios educativos de concreto armado de cuatro pisos, ubicado en el distrito de Lince, departamento de Lima. El edificio diseñado tiene cuatro aulas por piso y una salida de escaleras a cada extremo del edificio. La edificación cuenta con un área de piso típico de 429 metros cuadrados con un total de 1716 metros cuadrados de área a construir. El sistema estructural del edificio es de muros estructurales y de pórticos, ambos de concreto armado. Se efectúa el análisis estructural correspondiente para determinar las fuerzas internas por cargas de gravedad y por cargas sísmicas. Para el análisis de cargas sísmicas se realiza el método dinámico espectral, definido en la norma E.030 de diseño Sismorresistente con el soporte de un modelo en software de diseño estructural ETABS. Se realizan las verificaciones para diseño en concreto armado de la Norma Peruana E.060 para Concreto Armado. Se muestra la concepción del diseño de zapatas combinadas, columnas, placas, vigas, losas aligeradas en un solo sentido y escaleras. Se adjuntan los planos del diseño realizado.Item Diseño estructural de un hotel de concreto armado de 5 niveles ubicado en la ciudad de Huancayo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-23) Gutierrez Barreto, Johann Anibal; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroEl objetivo es realizar el cálculo estructural de un hotel turístico de cinco pisos y azotea localizado en la ciudad de Huancayo, de acuerdo a las normas peruanas: Norma E.030, Norma E.060 y Norma E.020. El área del techo es de aproximadamente 100 metros cuadrados, mientras que los pisos inferiores tienen cada uno 300 metros cuadrados de área. El edificio constará de sistema de muros estructurales. Según la Norma E.0.30, este sistema estructural es cuando la carga sísmica es soportada por muros estructurales, y los esfuerzos cortantes que deben soportar los muros es mayor al 70% de la cortante base (2019: 14). Con base en el EMS el proyecto se colocará sobre un terreno con esfuerzo portante de 2,7 kg/cm². La estructuración correcta de los elementos estructurales bajo consideración y la determinación de pre-dimensiones durante el análisis dinámico y estático de las estructuras crea elementos de refuerzo que cumplen con los requisitos de carga y cumplen con los límites normativos. Los capítulos 1 y 2 brindan una descripción general del proyecto, la construcción del edificio y las dimensiones preliminares de los elementos de concreto armado como son las vigas, columnas, losas, escaleras y cimentaciones. Los capítulos 3, 4, 5 y 6 cuantifican las medidas de carga, modelan el edificio usando a los elementos finitos usando el programa ETABS, realizan análisis de carga sísmica y de gravedad, y verifican que la estructura cumpla con los estándares de diseño sísmico E.030, E. 060 Norma de hormigón armado y todo lo dispuesto en la norma E.020. carga. Si cumple totalmente, se lleva a cabo el diseño de elementos de hormigón armado tales como vigas inclinadas, columnas, losas, escaleras y cimentaciones. En algunos casos, los cimientos se diseñan utilizando cimientos corridos y cimientos independientes de profundidad variable. Al final de la fase de diseño, se elaborará un plan estructural. En los capítulos 7 y 8, continuamos con los comentarios finales y las conclusiones sobre el diseño general.Item Desempeño de un edificio teórico aporticado de 5 pisos con disipadores de fluido viscoso(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-06-28) Chupica Espinoza, Tony Bryan; Ramírez Mejía, Yitzhak; Muñoz Peláez, Juan AlejandroLos sistemas modernos de protección sísmica por disipación de energía empiezan a ser más difundidos en el medio peruano. Por ello, resulta necesario estudiar los procedimientos de análisis y diseño de los edificios con disipadores de energía. Este trabajo tiene por objetivo evaluar la posibilidad de que edificios con disipadores de fluido viscoso permanezcan sin daño en terremotos importantes. Se eligió un edificio aporticado de concreto armado de 5 pisos y se estructuró para lograr una deriva máxima de 7 por mil según lo establecido en la NTE E030. Se incorporó un sistema de protección sísmica empleando disipadores de fluido viscoso no lineales y se desarrollaron dos tipos de análisis para el edificio protegido: análisis espectral y análisis tiempo historia con dispositivos no lineales. La capacidad de cada uno de los elementos se tomó del análisis espectral amplificando estos valores por una sobrerresistencia de Ω = 2, el cual es un valor usualmente considerado para estas estructuras. Esta capacidad luego se comparó con la demanda del análisis tiempo historia, tomándose como criterio de comportamiento elástico el caso en que la capacidad superaba o igualaba la demanda. Los resultados de este trabajo indican que el sistema de protección de fluido viscoso no logra evitar que los elementos estructurales entren en el rango inelástico durante sismos raros; sin embargo, el sistema de protección si permite reducir la deriva en el edificio y por tanto el daño en el sistema estructural.