Ingeniería Mecánica (Lic.)

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    Diseño de una galería estructural de sección 2,8 m x 3 m x 57 m de largo que sirve para soportar y cubrir a una faja abarquillada que transporta Clinker a granel con una capacidad de 300 T/h.
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-03-16) Mesias Medrano, Luis Miguel; Cotaquispe Zevallos, Luis Orlando
    El principal objetivo de este documento es realizar el diseño de una estructura metálica que cumpla con los requisitos de resistencia, rigidez y estabilidad utilizando los métodos analíticos aprendidos durante los años de estudio de la carrera de ingeniería mecánica; adicionalmente a ello, se considera los requisitos estéticos del cliente, los impedimentos de transporte hacia la zona de montaje de la estructura, recomendaciones de diseñadores y la normativa vigente en el diseño de estructuras metálicas. En la elaboración de esta tesis se realizan diversas idealizaciones, modelamientos y suposiciones que debe hacer el ingeniero mecánico para poder realizar los cálculos estructurales analíticos, por lo que esta y otras tesis consultadas en la elaboración de este documento, pueden servir como guía para que un ingeniero pueda incorporarse en el diseño estructural. El cálculo estructural es un proceso iterativo en el cual se empieza con una solución y se verifica su validez analíticamente, descartando alternativas hasta llegar a la mejor solución que cumpla con todos los requisitos antes descritos. La parte más importante para empezar un diseño estructural es contar con todas las cargas distribuidas y puntuales que deberá soportar la estructura en cuestión. Muchas veces el cliente carece de esta valiosa información que, para el diseño es determinante. Como resultado, el ingeniero diseñador debe darse la tarea de hacer cálculos precisos para lograr ese objetivo, en el caso particular de este documento, la selección de la faja transportadora con sus componentes y el diseño de la estructura soporte se realizaron únicamente con el fin de conseguir dicha información. El principal inconveniente que se presenta en la elaboración de esta estructura metálica fue su modulación, en palabras más simples, seccionar la estructura en pequeñas estructuras para poder transportarla y luego unirlas mediante tornillos sin que la estructura en conjunto pierda sus propiedades mecánicas. La poca o casi nula bibliografía que se encontró referido al tema, obligó a detallar el cálculo de la modulación en el último capítulo de este documento. Con lo mencionado, se logró tener una estructura perfectamente funcional y óptima cumpliendo con los requisitos de resistencia, rigidez, estabilidad, estética, económica y normativa.
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    Análisis estructural comparativo de 2 tipos de estructuras metálicas externas utilizadas para soportar una cámara refrigerada de almacenamiento de papa de 480 toneladas de capacidad
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-08-17) Berrospi Aquino, Giovani Jesus; Jiménez de Cisneros Fonfría, Juan José
    El presente trabajo consisitió en realizar el análisis comparativo de dos estructuras metálicas (Propuesta N°1 y Propuesta N°2) que son destinadas para soportar una cámara refrigerada que almacena una cantidad de 480 toneladas de papa. Por lo cual, en base a esta capacidad, se realizó la distribución del producto en el interior de la cámara, para de esta manera obtener las medidas idóneas de cada estructura metálica. Posteriormente, se definieron y determinaron los tipos de cargas que son aplicadas en cada propuesta, cumpliendo con la norma NTE-0.20 y NTE-0.30, para así calcular, utilizando el análisis matricial del método directo de la rigidez, los desplazamientos de los nodos en dos planos distintos (plano del pórtico o celosía y plano longitudinal). A partir de estos desplazamientos se obtuvieron las reacciones y fuerzas internas que experimentan los apoyos y elementos de cada propuesta, respectivamente. En base a las fuerzas internas calculadas, se diseñó cada estructura por el método de Load Resistance Factor Design (LRFD) y cumpliendo los requerimientos de la norma NTE-0.90, NTE-0.20, NTE-0.30 y ASCE 7. Además, se realizó el cálculo de las conexiones más importantes en la estructura, cumpliendo la norma NTE-0.90 y las guías de diseño de la AISC. Por último, una vez dimensionadas cada propuesta y sus conexiones se procedio a realizar los planos y los costos de fabricación y de montaje. Estos costos de fabricación y de montaje son importantes, ya que se comparó la Propuesta N°1 y la Propuesta N°2 de manera técnica y económica.
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    Metodología para el análisis estático y dinámico de estructuras metálicas aplicando el método de los elementos finitos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-25) Carrasco Angulo, Cristian Alfredo
    La presente tesis formula y desarrolla el análisis estático y dinámico en sistemas estructurales continuos, mediante las ecuaciones gobernantes de la mecánica de sólidos deformables y el método de los elementos finitos. Así también propone una metodología que enuncia los pasos más relevantes que permitan que el diseño de estructuras no convencionales, cumpla con los criterios establecidos por la norma AISC–LRFD. La aplicación de la metodología propone 7 pasos secuenciales para el diseño de estructuras no convencionales en un ejemplo concreto de análisis, lo cual permitió demostrar que esta metodología constituye una alternativa eficiente para el diseño pues, al basarse en el método de los elementos finitos, consigue generar resultados óptimos. Finalmente, la metodología propuesta es aplicable a aquellas estructuras no convencionales en etapa de diseño, lo que presupone un comportamiento elástico– lineal del sistema, para poder aplicar el análisis estático y dinámico en éste. Además, la metodología es factible de aplicar también a estructuras existentes, bajo esta hipótesis de diseño.