Ciencias con mención en Ingeniería Civil

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Análisis comparativo a nivel de presupuestos y plazo de ejecución, de un proyecto de residencia estudiantil, planeado y programado con programación rítmica y sectorización con trenes de trabajo versus el sistema convencional (PERT)
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-10) Araujo Zorrilla, Mariela Diana; Quevedo Mares, Natalí; Yañez Correa, Diana Sofía; De La Cruz Lavado, Ruggerths Vidal; Silva Villegas, Raul Andrey; Hoyos Vértiz, Carlos Raúl
En la presente investigación, se plantea como objetivo comparar a nivel de presupuestos y plazos de ejecución la planificación y programación de un proyecto de edificación de residencia estudiantil mediante el método de Programación Rítmica propio de la filosofía Lean Construction versus el sistema convencional PERT (Program Evaluation and Review Technique – Técnica de evaluación y revisión de programas) que se utiliza tradicionalmente. Se analiza la planificación de la especialidad de estructuras, en específico, las partidas de acero, encofrado y vaciado de concreto de elementos verticales y horizontales. A partir de los resultados del análisis, se podrá elegir la metodología que brinde resultados más favorables para la ejecución de este proyecto en específico. Como principales hallazgos del presente trabajo de investigación, se tiene que, para el tipo de edificación, residencia universitaria, el método más adecuado es el de Programación Rítmica pues en este tipo de proyectos es posible sectorizar y obtener metrados similares entre sí, con el objetivo de que el flujo de trabajo sea continuo entre los sectores. De este modo, el ahorro obtenido empleando el método de Programación Rítmica a nivel de presupuesto es de 10% respecto al método PERT que se utiliza tradicionalmente. Y a nivel de plazo el tiempo empleado por la Programación Rítmica es 47% menor al de PERT.
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Análisis comparativo de la reglamentación pertinente de centros educativos. Casos de estudio pabellón a (ingeniería) y pabellón o (industrial)
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-08) Arotoma Flores, Hiroshi Pedro; Cornejo Zuniga, Noel Noel; Vásquez Calanche, Miguel Eduardo; Ventura Torres, Luis Felipe; Vilca Vilchez, Jesús Carlos Alberto; Ramírez Valdivia, Victoria Emperatriz
En el presente trabajo se tiene objetivo principal comparar las normas de arquitectura y ver el nivel de importancia en los pabellones de estudio. Para lograr este objetivo, la investigación se desarrolló mediante la lectura de reglamentos nacionales e internacionales, la normativa de MINEDU, libros y artículos del tema, luego se comparó y verificó las características particulares de cada pabellón, en el análisis de los resultados obtenidos de normas internacionales hay un consenso en bienestar de los alumnos con respecto al ambiente de estudio, también el cumplimiento del reglamento y normas del MINEDU en las infraestructuras. En el trabajo de investigación también se vio el tema de arquitectura bioclimática en centros educativos, donde se comprueba la influencia en el diseño de los pabellones.
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Análisis comparativo de métodos para el cálculo del asentamiento de cimentaciones superficiales sobre suelo granular
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-06) Ramírez Gonzáles, Renzo Martín; Alva Melgarejo, Giancarlo; Falcón Cabrera, Alexis Bernabé; Polo Huamán, Pamela; Ortega Ramos, Erika Estefany; Anaya Infantes, John Steven; Zamora Beyk, Juan Pablo
Para el diseño de cimentaciones superficiales en suelos granulares es necesario controlar el asentamiento que pueden sufrir estas por acción de las cargas aplicadas. Por lo tanto, el problema geotécnico referido al cálculo de este parámetro se vuelve importante, y es necesario enfocarlo desde diversos puntos de vista en cuanto al método de solución a utilizar. Hoy en día, existen diversos métodos con los cuales es posible estimar el asentamiento de cimentaciones superficiales en suelos granulares, cada uno de estos con sus propias consideraciones, tanto en los parámetros de entrada que se utilizan como en el procedimiento de cálculo. En esta investigación, se analiza comparativamente los valores de asentamiento de una zapata cuadrada de 1m de lado cimentada en un estrato de suelo granular, ubicado en el distrito de La molina en Lima, obtenidos empleando cinco métodos analíticos (Elástico, Meyerhof, Terzaghi y Peck, Parry y Burland & Burbridge) y el método computacional utilizando el programa de elementos finitos Plaxis 2D (con el modelo constitutivo Mohr - Coulomb), considerando variaciones progresivas en las cargas aplicadas. De esta forma, se definen las principales diferencias entre los métodos estudiados, los cuales se refieren a la definición de parámetros de entrada, procedimiento de cálculo y la complejidad de la solución. Asimismo, se precisan tendencias en cuanto a la coincidencia entre los métodos analíticos con el computacional, teniendo en cuenta las diversas variables mencionadas anteriormente.
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Análisis comparativo de seguridad y señalética en edificios educativos de Perú con México, España y Canadá
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-02) Blanco Villafuerte, Daniela Alejandra; Quirita Alvarado, Marcela Sariah; Ramírez Ochoa, Mayte Elizabeth; Ruiz Godoy, José Antonio; Ramos Palma, Yhoner Yhoner; Ramírez Valdivia, Victoria Emperatriz
El Perú tiene un total de 113069 centros educativos de acuerdo con el reporte del Ministerio de Educación del Perú (2018). Sin embargo, gran parte de estas edificaciones son altamente vulnerables frente a eventos sísmicos como lo indica el informe del Censo de Infraestructura Educativa 2014 (Instituto Nacional de Estadística e Informática y Minedu, 2014). Además, muchos de ellos tienen problemas de acceso a electricidad, agua, saneamiento y telecomunicaciones, especialmente en las zonas rurales (Minedu, 2016). Teniendo en cuenta que los centros educativos son ambientes que albergan niños, adolescentes y personal docente, es necesario que las escuelas sean entornos seguros y saludables para estas personas (Instituto de Prevención, Salud y Medio Ambiente, 2012). Para ello, es primordial cumplir con los requisitos de emplazamiento, infraestructura, mantenimiento, servicios públicos, señalización y programas de defensa civil; tal como lo establecen las normas de cada nación. En tal sentido, el objetivo principal de esta investigación es comparar la normativa peruana de seguridad y señalética en edificios educativos con las normativas extranjeras: española, mexicana y canadiense. De este modo, se puede determinar que países presentan normas mejor diseñadas en determinados aspectos y así señalar cuales de estos podrían ser modificados para una óptima aplicación de las normas peruanas. En este caso, la investigación se centró en comparar las normativas de los países mencionados, correspondientes a los aspectos de emplazamiento, infraestructura básica, arquitectura, estructura y señalización. Según el análisis realizado, se precisaron algunas recomendaciones para las normativas peruanas, tales como adoptar la norma ISO 7010 en señalética con el fin de especificar las dimensiones para las señales, señalar la importancia de contemplar el plan de desarrollo urbano para escoger el emplazamiento de los centros educativos, implementar el uso de mapas de regionalización de cargas de granizo y velocidades de viento con el fin de mejorar los criterios de diseño estructural, entre otras.
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Análisis comparativo del diseño de espesor de la capa de rodadura de pavimentos rígidos según las metodologías AASHTO 93 y PCA 84
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-09-09) Solano Cahuaya, Luz Daniela; Espinoza Nieto, Lucía Florencia; Zapata Chávez, Renzo Sebastián; Zevillanos Begazo, Francis Joao; Mogollón Rivera, Joao Emanuel; Villagómez Molero, Diego
En la presente investigación se realiza una comparación teórica-técnica de los métodos AASHTO 93 y PCA 84 para el diseño de los espesores de la capa de rodadura de pavimentos rígidos. El estudio de las metodologías de diseño de pavimentos es necesario para lograr un correcto diseño cumpliendo los estándares de calidad adecuados según los requerimientos de cada vía proyectada. Para lograrlo, la investigación presentada a continuación describirá y comparará los requerimientos y parámetros de los métodos en análisis y diseñará teóricamente, para cada una de las metodologías, espesores de la capa superficial para pavimentos con diferentes características. Con ello, se identifica las ventajas o desventajas de cada uno de estos. De acuerdo a la comparación teórica, a pesar que ambos métodos consideran parámetros muy similares entre sí, se obtiene que los espesores obtenidos con el método AASHTO 93 son mayores que los obtenidos con el PCA y, en consecuencia, se puede considerar a AASHTO 93 como más conservador y a PCA 84 como más económico. Sin embargo, la Norma Peruana E.050 Suelos y Cimentaciones, recomienda ambas metodologías para el diseño de pavimentos rígidos como el analizado en la investigación por lo que se puede usar adecuadamente ambos métodos teniendo en cuenta las consideraciones de cada uno.
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Análisis de costos de partidas representativas de un proyecto de viviendas multifamiliares con tres turnos de trabajo
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-05) Avilés Gutiérrez, Camila Miryam; Chuyacama Guzmán, Dayanna Marilin; Ancajima Lévano, Cristhian José; Larrea Ponte, Fernando Manoel; Valdivia Moya, Alfredo Miguel; Benavides Vargas, José Félix Alejandro
El presente trabajo de investigación tiene como objetivos la comparación de partidas características de un proyecto de vivienda multifamiliar realizadas con un turno de trabajo usual y con tres turnos de trabajo que duran las 24 horas del día. La metodología consiste en el cálculo del costo de la mano de obra, en la determinación del rendimiento para cada turno y el análisis de costo unitario por partida. El análisis de costo unitario de cada partida fue utilizado para la comparación de los regímenes laborales en base al presupuesto y duración que necesita cada partida para ser desarrollada. El estudio del presupuesto por partida incide en el costo directo del proyecto y el tiempo de duración de cada una influye en el costo indirecto, es decir, en sus gastos generales. Asimismo, para la validez del trabajo de investigación se hizo uso de data obtenida de un proyecto de vivienda multifamiliar en Lima.
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Análisis de estabilidad de un talud crítico de la costa verde en el distrito de San Miguel
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-08) Lavado Mejía, Melani Betsabe; Alcántara León, Renato Fabrizio; Garagorri Linares, David Antonio; Lizárraga Callata, Walter Elías; Ramos Dedios, Juan Ángel; Ortiz Salas, Carmen Eleana
El presente trabajo se trata del análisis pseudoestático en un talud crítico de la Costa Verde ubicado en San Miguel cuyos resultados están acompañados de recomendaciones de metodologías de mejoramiento de la estabilidad. En ese sentido, en primer lugar, se ha hecho una revisión de los antecedentes históricos de la Costa Verde para tener una contextualización de su estado a través de los años, seguido a ello se han estudiado los principales tipos de falla y sucesos de desprendimiento de los últimos años. También, se ha estudiado diferentes estudios geotécnicos para poder sintetizar las diferentes caracterizaciones realizadas a la resistencia al corte de los materiales presente en los taludes. Finalmente, se han estudiado diferentes métodos de mejoramiento aplicados. En un segundo lugar, se ha definido un caso de estudio de talud crítico ubicado en el distrito de San Miguel, al cual se le ha determinado topografía y parámetros geotécnicos a partir de diferentes investigaciones. Con estos datos, el talud es analizado para obtener las superficies críticas de deslizamiento y sus factores de seguridad. Después de ello, con los resultados obtenido se han comentado sobre las propuestas de mejoramiento de sistema de banquetas y un sistema de mallas ancladas que pueden ser aplicables para aumentar la estabilidad en la sección. Finalmente, se presenta las principales conclusiones y recomendaciones del presente trabajo.
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Análisis de factibilidad del uso del acero en sistemas estructurales de edificios
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-20) Prada Conde, Grecia Chijei; Malca Valderrama, Orlando Javier; Lira Vargas, Gerardo Antonio; Olarte Bustinza, Jafet Fabricio; Díaz Cobeña, Marcelo Eduardo; Villagómez Molero, Diego
El presente trabajo de investigación consiste en determinar las principales razones por las cuales, el acero debería ser una alternativa importante para el diseño y construcción de sistemas estructurales sismorresistentes de edificios en el Perú. En primera instancia, la investigación consistió en revisar el panorama actual de la construcción en el país, determinando las principales causas por las que se sigue masificando el uso del concreto armado para el diseño y construcción de sistemas estructurales de edificios, sin dar paso al uso de materiales con propiedades estructurales tan eficientes como el acero. Luego, se establecieron las principales ventajas de este material como elemento estructural sismorresistente; lo cual fue el punto de partida para el análisis de factibilidad del uso del acero en los sistemas estructurales de edificios. Asimismo, la presente investigación tuvo una metodología cualitativa, para lo cual se revisaron numerosas fuentes bibliográficas, extrayendo apartados que resulten importantes para el desarrollo de la investigación. En ese sentido, se abordó el trabajo de investigación con los siguientes puntos principales: - Revisión de Literatura. Se presenta de manera breve la historia del uso del acero como material de construcción, así como sus principales usos en la actual industria peruana, se resume de manera breve la normativa nacional e internacional para el diseño de sistemas estructurales de acero y se enumera las principales propiedades estructurales del acero. - Desarrollo de la investigación. Se presenta las principales consideraciones para el diseño de estructuras de acero, donde se mencionan las consideraciones para la estructuración, cargas, métodos y verificaciones de diseño; además, los principales sistemas estructurales planteados en la normativa. Por otro lado, se identifica y desarrolla las principales ventajas del uso del acero como material de miembros estructurales y se desarrolla un análisis de factibilidad para su uso en la construcción. La investigación desarrollada permitió obtener conclusiones y recomendaciones finales, que se detallan en el capítulo final del presente trabajo de investigación. Lo cual, pretende ser de utilidad para estudiantes y empresas del sector construcción, como una fuente inicial de información para detectar los principales problemas y soluciones ante el actual estado de estancamiento en el desarrollo de edificios de acero estructural en el país. De modo que, se brinde un impulso para el desarrollo, especialización y masificación del acero como material en sistemas estructurales sismorresistentes de edificios.
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Análisis de la viabilidad de la implementación de un sistema fotovoltaico en una vivienda rural en Cusco
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-15) Párraga Terbullino, Anghie Paola; Mamani Aliaga, Jan Antoline; Chávez Gamarra, Adrián Hostin; Raymundo Cajahuanca, Nevil; Gallegos Pérez, Jherú Naghyb; Torres Mendoza, Luis Enrique
El sector de energía es uno de los más importantes para el desarrollo económico, social y cultural en pueblos originarios y zonas rurales a través de la educación de calidad y la generación de oportunidades de trabajo que brindan desarrollo económico. No obstante, también es uno de los entes responsables del calentamiento global debido a la gran cantidad de gases de efecto invernadero, que se producen en la generación de energía de manera convencional, es decir, de la quema de combustibles fósiles. Es así que nace la importancia de evaluar la viabilidad de la implementación de paneles solares en zonas rurales del departamento de Cusco para reducir el daño ambiental al consumir energía eléctrica limpia, además de asegurar la producción de electricidad necesaria para el desarrollo de la vida cotidiana, con diversos artefactos como un televisor, radio, interruptores y focos de luz. Entonces, como resultado del trabajo de investigación, se obtiene que el sistema fotovoltaico resulta competente tanto técnica como económicamente gracias a que brinda lo mínimo necesario en época de menor rendimiento que es durante el invierno, además de ser competitivo económicamente pues al tener una duración de vida de 20 años, el gasto que implica la compra e instalación del sistema se recupera a lo largo de su vida útil, ya que no es necesario el empleo de mano de obra especializada para su mantenimiento.
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Análisis dinámico de columnas basculantes ante excitaciones sinusoidales
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-02-08) Torres Acosta, Arturo Vladimir; Blondet Saavedra, Jorge Marcial
En varios países altamente sísmicos existen columnas sueltas que no se han volcado a pesar de haber soportado fuertes terremoto. Es claro, entonces que, estas columnas han tenido un comportamiento oscilante alrededor de su base (Pitilakis & Tavouktsi, 2010). Esta resistencia ante la volcadura de las columnas ha sido un tema interesante de estudio durante décadas (Housner, 1963)(Pitilakis & Tavouktsi, 2010)(Hogan, 1989)(Makris & Zhang, 1999)(Caliò & Marletta, 2003)(Manos, Petalas, & Demosthenous, 2013). Las ecuaciones que rigen el comportamiento oscilante de la columna son difíciles de resolver. Sin embargo, hoy en día, el avance de la tecnología permite hallar soluciones numéricas precisas y estables. Este estudio resume el análisis dinámico de estabilidad de columnas basculantes sometidas a sismos de subducción. Primero, se desarrollaron las ecuaciones del movimiento de una columna simplemente apoyada sobre un terreno rígido que oscila o no ante movimientos en su base. Luego, se resolvieron numéricamente estas ecuaciones ante excitaciones armónicas (método de aceleración angular lineal). Se variaron los parámetros más importantes como las dimensiones características de la columna, el coeficiente de restitución, las características del sismo (amplitud y frecuencia), el periodo natural de la columna, frecuencia de muestreo de fijación del movimiento del suelo y la respuesta de la columna. Finalmente, se visualizaron los movimientos de las columnas con animaciones.
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Análisis estructural considerando interacción suelo - estructura en centro educativo Puente Piedra
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-15) Garro Manayay, Hernán Jhonatan; Sotelo Vargas, Hebert Harley; Grozo Alencar, Gerardo Andre; Argüelles Madalengoitia, Luis Augusto; Aguirre Plejo, Carlos Bruno; Ucañan Diaz, Robinson
En la actual Norma Peruana de Diseño Sismorresistente, las características del suelo de fundación y su impacto en la respuesta de la estructura se representan en una modificación de la aceleración en el sitio de la edificación. Dicho factor se magnifica en la medida de la cantidad de energía remanente después de la disipada por la deformación del suelo debido a un determinado nivel de sismo. Por lo tanto, el efecto del suelo incide directamente en la construcción del espectro de diseño. Sin embargo, no se acompaña dicha consideración de las propiedades del terreno durante el proceso de análisis. El desarrollo de la investigación y planteamiento de modelos más acertados con el comportamiento estructural surge con la necesidad de incrementar la confiabilidad de los resultados acordes a los objetivos de la ingeniería de desempeño y resiliencia. Por tal motivo, la interacción suelo-estructura es una de las principales líneas de estudio y busca conocer la modificación del movimiento del sistema de fundación. En el presente trabajo de investigación se realiza un análisis modal espectral de un pabellón escolar de dos niveles y una azotea de muros de concreto armado, cimentado sobre un suelo arcilloso de baja plasticidad (clasificación S2 según Norma E.030). Se pretende validar los modelos dinámicos de interacción suelo-estructura propuestos en las guías de diseño sismorresistente ASCE 41-13 y GBDS 2020. Asimismo, se compara los resultados obtenidos frente a un modelo de base fija en términos de fuerzas y desplazamientos del sistema y los elementos estructurales, dentro de los lineamientos de la Norma Peruana. Finalmente, a partir de las comparaciones de cada modelo, se concluye que la flexibilización de la base genera un estiramiento del periodo, incremento de las derivas, así como problemas de irregularidad torsional. Asimismo, la incidencia en las fuerzas de diseño tiene una mayor variabilidad según el tipo de elemento y su ubicación.
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Análisis sísmico comparativo entre los sistemas de concreto armado y albañilería confinada para la construcción de un edificio de viviendas multifamiliares del distrito de Surquillo
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-01-28) Barrueto Zamora, Jomar Berardo; Quiun Wong, Daniel Roberto
La presente investigación se realiza con la finalidad de ejecutar un estudio comparativo del comportamiento sísmico entre un edificio de viviendas multifamiliares construido principalmente con concreto armado y otro que mezcla elementos de albañilería confinada con concreto armado. Lo que se busca es evaluar los parámetros sísmicos y las respuestas inelásticas de ambas estructuras, así como descubrir cuál de los modelos de edificios sufriría menos deterioro ante cargas sísmicas. La motivación principal para realizar esta investigación se basa en encontrar las principales diferencias sísmicas entre los tipos de construcción según los sectores económicos de la población. Mientras que la población de recursos económicos altos puede costearse una vivienda de concreto armado, la población restante solo se puede permitir construir viviendas de albañilería. Debido a construcciones y/o análisis sísmicos ineficientes, se ha visto a lo largo de los años que las viviendas de albañilería son las primeras en colapsar ante cargas sísmicas. La hipótesis de este trabajo de investigación plantea que, de diseñarse apropiadamente, los edificios de albañilería confinada pueden llegar a ser tan resistentes ante cargas sísmicas como los edificios de concreto armado. Para poner a prueba lo planteado se ha realizado un modelo tridimensional de ambas estructuras en el software estructural ETABS 2016, teniendo como principales datos de salida los periodos, los desplazamientos y las derivas máximas. Los resultados indican que si bien es cierto que el sistema estructural de concreto armado tiene menor periodo y se encuentra más lejos de los límites exigidos por la Norma sismorresistente E.030, el sistema estructural de albañilería confinada no se encuentra tan alejado de su contrincante, hasta incluso tiene derivas mucho menores a la máxima permitida. Por este motivo se llega a la conclusión principal que los edificios de albañilería confinada pueden ser tan resistentes a cargas sísmicas como lo son los edificios de concreto armado.
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Análisis técnico-económico para la toma de decisión entre el reforzamiento de la estructura actual o una nueva construcción de un centro educativo
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-27) Galvez Carrión, Renzo Didier; Portal Melendrez, Rocio Amparo; Solano Osorio, Enrique Martin; Meza Pantoja, Francis Alfredo; Pinares Luna, Mijahil; Ucañan Diaz, Robinson
El presente trabajo de investigación busca mostrar las deficiencias estructurales que se pueden presentar en edificios educativos antiguos. Así, el objetivo principal es ayudar en la toma de decisión entre dos opciones para resolver dichas deficiencias estructurales: Llevar a cabo un programa de reforzamiento y rehabilitación estructural, o realizar la demolición y construcción de un nuevo bloque de aulas. Para ello, la investigación utiliza como herramienta la evaluación técnica y económica de ambas alternativas. Esta se aplica al caso práctico de un pabellón de aulas del Instituto Superior Tecnológico Público Carlos Cueto Fernandini de la ciudad de Lima con más de 50 años de construido. En el presente trabajo se desarrolla la metodología que se emplea para una evaluación de estructuras existentes de concreto armado, incluyendo los principales ensayos que se suelen realizar en la estructura, así como las técnicas más comunes y económicas de reforzamiento estructural disponibles. Luego, se detalla la evaluación estructural efectuada, donde se indica las principales deficiencias estructurales de la edificación, y se calcula el costo de los ensayos que se realizarán. Después, se plantea un programa preliminar de rehabilitación de la estructura en función de las deficiencias encontradas, de modo que la estructura renovada cumpla con las exigencias mínimas de las normas actuales; de este modo, se obtiene un estimado rápido de los costos que este programa implicaría. Seguidamente, se estima mediante ratios de un proyecto similar, los costos que generaría la alternativa de demolición y construcción de un nuevo pabellón que reemplace al existente. Finalmente, comparando los costos de las dos alternativas en estudio, se puede concluir que la opción de reforzamiento y rehabilitación es la más conveniente.
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Análisis técnico-económico sobre la decisión de reforzamiento o construcción nueva de la estructura de un centro educativo
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-06) Aguilar Huarca, Thalia Esmeralda; Flores Rodriguez, Oscar Dioni; García de la Arena Gonzalez, Joseph Isaac; López Ortiz, Josué Diego; Pillaca Oruro, Reiner Diego; Ucañan Diaz, Robinson
La siguiente investigación se realiza por la necesidad de conocer alternativas que cambien la situación de distintos centros educativos que en los últimos años se han visto muy afectados a causa de los sismos ocurridos en nuestro país. Es de suma importancia conocer si los distintos centros educativos resistirán a sismos de grandes magnitudes y si necesitan un reforzamiento estructural para que presenten un buen desempeño o será necesario su demolición y una posterior reconstrucción de acuerdo a las nuevas normas de diseño sismorresistente. El objetivo general del presente proyecto de investigación consiste en definir la opción óptima en términos técnico-económicos entre las dos alternativas planteadas; la demolición y posterior reconstrucción de la estructura, o el reforzamiento de la estructura. Se usan como base en el siguiente proyecto distintas investigaciones de reforzamiento sísmico de los centros educativos en el Perú, investigaciones que persisten en evaluar la vulnerabilidad sísmica. En el presente trabajo se analizan de manera técnica y económica dos alternativas de reforzamiento en sentido longitudinal que serán la colocación de aletas de concreto armado y el cierre de paños con albañilería, métodos que serán aplicados en un pabellón típico considerando parámetros más desfavorables para posteriormente determinar la mejor opción respecto al costo de reparación o de construcción de un nuevo centro educativo. Finalmente, en esta investigación se concluye que es necesario tener no solo un análisis técnico sino también económico ya que en los proyectos de gran envergadura, en el país, cada nuevo sol (S/.) es vital para la elección de la mejor alternativa de mejoramiento o saneamiento de infraestructuras y se recomienda que las futuras edificaciones de centros educativos sean construidas bajo el sistema de pórticos duales, además de aislar la tabiquería de las columnas a fin de evitar la falla de columna corta que es tan recurrente.
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Análisis y aplicabilidad en el mercado peruano de los métodos más usados y las nuevas metodologías en el cálculo de asentamientos de zapatas en arcillas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-05-12) Guedes del Pozo, Rodrigo Fernando; Quispe Rojo, Roberto Manuel; Ancajima Bernal, Alex Paul; Mogollon Jimenez, Sebastian; Campos Mallqui, Kevin Elvis; Zavala Rosell, Guillermo José
En el presente trabajo se explica los diferentes tipos de asentamientos generados en una zapata sobre arcilla y se resalta las peculiaridades e importancia de cada uno. A su vez, se describen los daños que pueden ejercer estos asentamientos a la estructura y se contextualiza las condiciones sobre las que la respuesta de la arcilla a esta carga de la cimentación es variada. Por ello, se presenta una variada cantidad de fórmulas usadas y propuestas para el cálculo de los asentamientos de zapatas en arcillas. Dichas formulas se detallan y describen identificando sus requerimientos y condiciones bajo las cuales fueron planteadas. Este punto es importante ya que saber los requerimientos que presenten, así como las condiciones bajo las que se diseñaron ayuda a elegir la correcta o más idónea al momento de requerir el cálculo de asentamientos de zapatas en zarcillas para algún proyecto. Dentro de los métodos evaluados se verán asentamientos inmediatos, por consolidación primaria y por consolidación secundaria. Sabiendo que estamos evaluando para arcillas se toma en mayor consideración el asentamiento por consolidación primaria. Como una de las principales conclusiones del trabajo se tiene que para elegir el mejor método de cálculo se debe tener en cuenta varios factores técnicos, así como económicos, a su vez se debe tener en cuenta el riesgo del diseño para decidir si los esfuerzos extras requeridos para usar métodos más modernos valdrán la pena para el proyecto. Mediante la masificación y difusión de los nuevos métodos se podrá elevar la calidad de los trabajos, así como generar que se sean económicamente factible su uso y registro de información más detallada.
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Análisis y comparación de presiones admisibles propuestas en las normas peruanas E-060, E-030, E-050 y normas de cimentaciones chilena, mexicana y española
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-17) Lozano Guevara, Andrea Mercedes; Bandach Pantoja, Aaron Salvador; Castillo Sayan, Rodrigo Alberto; De Freitas Vidal, Henry Fernando; Marcas Arrieta, Miguel Manuel; Ortiz Salas, Carmen Eleana
Los profesionales responsables de redactar, revisar y publicar cada norma, no suelen ser partícipes en la elaboración de otras normas; ya sea porque se trate de un área o especialidad distinta o porque simplemente se eligieron otros expertos en el ámbito. Lo anterior se puede ver reflejado en diferencias o variaciones de algunos términos y consideraciones en las Normas E.030 “Diseño Sismorresistente”, E.050 “Suelos y Cimentaciones” y E.060 “Concreto Armado”, y su aplicación en la construcción de proyectos. Por ejemplo, para la Norma E.060, se puede incrementar en un 30% la presión admisible del suelo; mientras que la Norma E.050 no hace ningún tipo de referencia a un incremento de dicho parámetro. El término de presión admisible de un suelo es de suma importancia puesto que se ve mencionado en tres normas del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Asimismo, es utilizado por diferentes expertos, sean de distintas especialidades o no, pues involucra parte importante del diseño total de una edificación. Por dicho motivo, además de la importancia de conocer las distinciones, surge la necesidad de compatibilizar conceptos referidos a presiones admisibles entre las distintas normas. El objetivo principal de este trabajo de investigación es recopilar términos relacionados a las presiones admisibles para su posterior comparación entre las Normas E.030, E.050 y E.060. Esto se realizará mediante la revisión de las distintas normas anteriormente mencionadas. Asimismo, se revisarán otras normas internacionales como la Norma chilena, Norma mexicana y Norma española con el fin de contrastar la terminología referida a presiones admisibles y, a partir de ello, presentar una propuesta que logre uniformizar conceptos.
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Análisis y comparación de técnicas de reforzamiento estructural en centros educativos 780 pre mediante el método Choosing By Advantage
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-03) Ariza Gómez, Ricardo Agustín; Matallana Curi, Alessandro Adolfo; Mora Ordoñez, Claudia Cristel; Rebata Hilario, Mauricio Andrés; Rupay Hospinal, Ricardo Iván; Villagómez Molero, Diego
Los colegios diseñados y construidos desde la década de los 50 hasta antes de la actualización de la norma de diseño sismorresistente (NDSR) del año 1997 muestran grandes deficiencias en el diseño estructural, las cuales no aseguran un comportamiento idóneo para tal tipo de edificación generando un alto grado de vulnerabilidad estructural. El diseño estructural de dichos colegios presentaba baja rigidez en la dirección longitudinal, así como falta de juntas sísmicas entre la tabiquería y columnas. Debido a dichas deficiencias, se presentaron daños considerables en los colegios ante distintos sismos suscitados durante dicha época. El presente trabajo de investigación consistirá en la descripción y análisis de cinco diferentes técnicas de reforzamiento estructural que se podrían aplicar en colegios: • Reforzamiento con fibra de carbono. • Reforzamiento mediante la intervención de columnas (recrecido y encamisado). • Reforzamiento mediante la adición de nuevas columnas de concreto armado. • Reforzamiento mediante muretes de albañilería reforzados con malla en ambas caras. • Reforzamiento mediante la incorporación de pórticos metálicos. A partir del análisis cualitativo de las técnicas de reforzamiento, en la que se tomaran en cuenta criterios de rigidez, desplazamientos y modificación de la arquitectura, se realizará un análisis comparativo empleando el método Choosing by Advantages (CBA) y se estimarán presupuestos de las técnicas desarrolladas en la comparación con el fin de conocer, también, la alternativa más económica. Finalmente, se mostrarán las conclusiones de las estimaciones y observaciones comprendidas de todas las técnicas, así como también, las conclusiones del método CBA.
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Análisis y propuesta de unificación sobre el criterio de presiones admisibles del suelo indicado en las Normas Técnicas Peruanas E.060, E.030 Y E.050
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-31) Márquez Cuevas, Megan Freisy; Morales Oré, Suleiman Javier; Huerta Quispe, Paolo Cesar; Luza Cahuana, Edwin Andreé; Gamero Motta, Héctor Guillermo; Ortiz Salas, Carmen Eleana
El Reglamento Nacional de Construcción que rige en el Perú es un conjunto de normas que abordan principalmente las pautas a considerar dentro de las especialidades de la ingeniería civil. Por ello, es posible encontrar tópicos en común que son abordados desde el punto de vista de cada comité designado por norma técnica para preparar dichas directrices. De esta manera, luego de una observación y análisis de las normas E.030 Diseño sismorresistente, E.050 Suelos y cimentaciones, y E.060 Concreto Armado, se encontraron distintas formas de abordar lo correspondiente al parámetro de la presión admisible y las consideraciones que se hacen para poder emplear y determinar la magnitud de esta variable. En consecuencia, en el desarrollo de esta investigación se detallan los juicios que cada normativa nacional lleva a cabo acerca de la presión admisible. Asimismo, se realizó una revisión de normas internacionales (Chile, Costa Rica, México y EE.UU.) sobre este tema y las anotaciones que hacen en el desarrollo de cada una de estas. Luego, se formula una propuesta unificadora que logre homologar los conceptos de presión admisible en las normas peruanas mencionadas. Además, se brinda una serie de recomendaciones para que se mejore la interpretación de los artículos referentes a la presión admisible y evitar ambigüedades.
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Aplicación de tecnologías 4.0 a proyectos de edificación
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-09) Rojas Córdova, Alejandro Rafael; San Martin Blas, Erick César; Peña Saavedra, Héctor Enrique; Jara Enriquez, Josué; Flores Zorrilla, Jackelin Violeta; Orihuela Astupinaro, Pablo Fernando
El trabajo de investigación que se presenta en las siguientes páginas se desarrolla en torno a la Cuarta Revolución Industrial y la aplicación de las tecnologías 4.0 a proyectos de edificaciones. El desarrollo de las denominadas tecnologías es relativamente reciente y ha ofrecido a proyectos de edificaciones e infraestructura avances en la industrialización de procesos. La industria de la construcción, en comparación a otras industrias, sigue requiriendo del uso intensivo de mano de obra para la ejecución de las labores correspondientes; sin embargo, la incorporación de las tecnologías 4.0 tendrían un efecto disruptivo en la industria en cuanto a la optimización los procesos de diseño y ejecución, mejoramiento de la gestión de la cadena de suministro, incorporación de herramientas digitales y, para que todo esto sea posible, se deberá invertir en la capacitación de la fuerza laboral. En el Perú, con el desarrollo de la industria de la construcción con un crecimiento relativamente estable, se han adaptado nuevas tecnologías, siendo la más difundida, el BIM, que entre las ventajas de su aplicación es mejorar la eficiencia en un proyecto de construcción debido a que permite gestionar la información de los materiales y componentes a utilizar, desarrollar en un modelo único todas las especialidades involucradas, programar las partidas, entre otras. Las principales aplicaciones como inteligencia artificial, Machine Learning, robótica y automatización, Big data, Building Information Modelling, entre otros, en el sector de la construcción serán presentadas en la presente investigación. Dichas aplicaciones en proyectos del sector construcción se centran principalmente en incrementar la productividad de las empresas, industrializando los procesos repetitivos y el perfeccionamiento de la gestión de proyectos, control y planificación de la producción. Al finalizar, se presentarán propuestas a implementar en la industria de la construcción del Perú debidamente sustentadas y cuyas aplicaciones en otros sectores o países han resultado beneficiosas para dinamizar el sector que, debido a la pandemia, fue duramente afectado y optimizar actividades de gestión y ejecución de proyectos de construcción.
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Aplicación del six sigma en proyectos de construcción
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-02) Mujica Plasencia, Valeria María; Cirilo Yactayo, José Manuel; Castillo Morales, Stefanno Ramiro; Ocrospoma Baldeón, Dilan André; Calderón Pintado, Miguel Alberto; Orihuela Astupinaro, Pablo Fernando
En un sector tan importante como el de la construcción se hace cada vez más necesario, de acuerdo a la exigencia del mercado, alcanzar procesos de clase mundial donde se busque que el porcentaje de error sea casi inadmisible. En este contexto, en el presente trabajo de investigación desarrolla como objetivo principal la implementación del uso del Six Sigma en la variabilidad de la construcción. Como aplicación puntual, se toma como referencia la construcción de un edificio residencial en Lima para que, mediante la metodología Six Sigma, se haga un diagnóstico acertado de las principales causas de variabilidad en la productividad, principalmente de la mano de obra. Si bien, el sector construcción cuenta con procesos complejos que dependen de diversos factores, un primer paso para reducir la variabilidad consiste en la identificación de causas especiales, que son las primeras que deben ser corregidas. Es así que, mediante el uso de gráficos de control y herramientas estadísticas de Six Sigma, que suponen una distribución de datos normal, se busca implementar este enfoque a algunos gráficos usuales en el control de una obra de construcción, como por ejemplo el Porcentaje de Plan Cumplido (PPC) y el rendimiento de la partida “Concreto pre mezclado para losas macizas” con el fin de identificar las causas especiales de variación por las cuales los valores se encuentran fuera de los límites esperados. Luego del análisis, se obtiene que las principales Causas de No Cumplimiento de las partidas de construcción asociadas a las causas especiales son las relacionadas con los factores de Mano de obra y Tarea previa. Asimismo, el rendimiento se ve fuertemente influenciado por el Ajuste de cuadrillas por inicio de trabajos. Finalmente se encuentra que para el PPC y el rendimiento de la partida en mención, el nivel sigma es cercano a 2, lo cual debe ser mejorado por lo menos a un nivel de 3 (Hernandez y Oliveres 2018), mediante estrategias que eliminen las causas especiales en su totalidad, y en general, la variabilidad en los procesos constructivos.