Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Capacidad estructural de ensambles muro-viga de concreto armado con discontinuidad del acero negativo en la viga ante acciones cíclicas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-21) Arzapalo Guerra, Joel Christian; Silva Berríos, Wilson EdgarEl trabajo de investigación presenta un estudio experimental y numérico sobre la capacidad estructural de las vigas de acoplamiento presentes en decenas de edificios de un proyecto inmobiliario masivo. Debido a un error en la construcción, solo la capa inferior de las barras de refuerzo longitudinal son continuas y anclan en los muros, mientras que el resto de las capas fueron cortadas antes de ingresar al cuerpo del muro. En este estudio se determinó experimentalmente la capacidad estructural de estas vigas de acoplamiento mediante ensayos cíclicos y monotónicos de subensambles viga-muro que representan la geometría, las condiciones de borde y las condiciones de carga de las vigas en los edificios. Este análisis experimental mostró el comportamiento dúctil de la viga de acoplamiento cuando los esfuerzos de tensión se presentan en la zona con barras de refuerzo con continuidad, a diferencia del comportamiento frágil observado cuando estos esfuerzos se presentan en la zona sin continuidad en las barras de refuerzo. El comportamiento dúctil se refiere a un patrón de agrietamiento distribuido, degradación de la resistencia y rigidez no abrupta, así como un incremento constante de la energía disipada. Finalmente, la capacidad estructural de las vigas se sintetiza en los valores de los parámetros de desempeño calculados a partir de los registros experimentales. En este estudio, también se desarrolló un modelo numérico basado en el método de elementos finitos que permite representar el comportamiento estructural global de las vigas de acoplamiento. Este modelo numérico tiene en cuenta tanto la no-linealidad geométrica como la no-linealidad material para ofrecer una simulación más precisa del comportamiento de las vigas.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural en concreto armado de un edificio de forma irregular para vivienda(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-05-20) Carrascal Pérez, Edwin Martin; Silva Berríos, Wilson EdgarLa presente tesis consiste en realizar el diseño estructural en concreto armado de un edificio de forma irregular en planta para vivienda multifamiliar de 6 niveles, ubicado en el distrito de San Borja, en la ciudad de Lima. El área del lote donde se construirá la edificación es de 678 m2 y tendrá un área techada de 2771 m2. El terreno presenta una resistencia portante de 4 kg/cm2. El sistema estructural del edificio está conformado por muros de corte (placas), columnas y vigas. Los techos constan de losas aligeradas armadas en una y dos direcciones y losas macizas armadas en dos direcciones. Para la cimentación se emplean zapatas aisladas, zapatas conectadas y cimientos reforzados. Para realizar el modelaje de la estructura, se aplican criterios de estructuración y predimensionamiento en los que se plantea la ubicación, distribución en planta y altura y las dimensiones tentativas de los elementos estructurales. Las secciones determinadas en este proceso son verificadas en los siguientes procesos de análisis y diseño. Para el análisis de cargas por gravedad se realiza previamente un metrado de cargas de los elementos estructurales y se aplican a modelos, tipo líneas o áreas, que representen mejor su comportamiento. Para el análisis sísmico, se determinan los parámetros sísmicos que representan la acción del sismo de diseño en la estructura y se aplican a un modelo tridimensional. Del análisis sísmico se determina si la rigidez lateral de la estructura es suficiente para controlar los desplazamientos relativos de entrepisos (derivas) exigidos por la Norma E.030, asimismo, se verifica el tipo de irregularidades, como torsión, que puede presentar la estructura. Las derivas máximas que presenta la estructura a diseñar son 1.3‰ en la dirección “X” y 4.24‰ en la dirección “Y”. De ser posible y en la medida que la arquitectura lo permita, se busca eliminar las irregularidades que presenta la estructura, para ello, se modifica las dimensiones de las secciones de algunos elementos estructurales. Determinadas las fuerzas internas que actúan en los elementos estructurales, se realiza el diseño en concreto armado empleando el Método por Resistencia y por Capacidad de la Norma E.060. Se determina el área de acero de refuerzo necesario en las secciones de los elementos estructurales de manera que cada sección tengan mayor resistencia de diseño que el efecto de las solicitaciones amplificadas. Asimismo, se busca que cada elemento estructural tenga suficiente ductilidad, dándole mayor resistencia por corte que por flexión. Finalmente, el diseño en concreto armado de los elementos estructurales es plasmado en planos con detalles de los arreglos del refuerzo. Asimismo, se calcula el metrado y los ratios de concreto, encofrado y acero por área techada. Se verifican que estos ratios estén dentro de los rangos objetivos que se manejan en el ámbito de la construcción.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado en Surco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-02-25) Portilla Yupanqui, Victor Armando; Silva Berríos, Wilson EdgarLa presente tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de ocho niveles superiores y tres sótanos ubicado en el distrito de Surco, en el departamento de Lima. Los sótanos tienen un área aproximada de 440 m2 por nivel mientras que los niveles superiores tienen 300 m2 por nivel. La cimentación del proyecto se apoya sobre el conglomerado típico de Lima, con una capacidad portante de 4 kg/m2. El sistema de techado se conforma de losas aligeradas y losas macizas. El sistema estructural sismorresistente es de muros de corte en combinación con pórticos de concreto armado. El sistema de contención de tierra en los sótanos consiste en muros anclados (anclaje temporal) dispuestos en los linderos del proyecto. Los criterios de estructuración y predimensionamiento tomados en cuenta permitieron obtener elementos con refuerzo de acero que satisfacen las solicitaciones de carga y cumplen los límites de la Norma E.060 Concreto Armado. El análisis sísmico del edificio se desarrolló con un modelo de masas concentradas de 3 grados de libertad por nivel superior. Los resultados del análisis muestran que el edificio califica como regular y que las derivas inelásticas (0.62 % en XX y 0.18 % en YY) son menores a la máxima (0.70 %) exigida por la Norma E.030 Diseño Sismorresistente. La cimentación del proyecto se conforma por un conjunto de zapatas aisladas, combinadas y conectadas. En todos los casos los esfuerzos sobre el suelo son menores a su capacidad portante, incluso en las zapatas más cargadas.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de 8 pisos en Surquillo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-02-21) Ramírez Orozco, José Manuel; Silva Berríos, Wilson EdgarEl presente proyecto de tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de ocho pisos, ubicado en el distrito de Surquillo, en la Provincia de Lima. Dicho edificio es destinado a vivienda multifamiliar y cuenta con un área construida de 1680.72 m2, repartida en 16 departamentos, áreas comunes, cisterna y tanque elevado. Se encuentra sobre un suelo de tipo S1 y su estructura sismorresistente se basa en muros de concreto armado. Se realizó la estructuración del edificio, ubicando los elementos estructurales según la concepción estructural de la Norma E.030. Se obtuvieron las dimensiones preliminares de los elementos estructurales siguiendo reglas prácticas de predimensionamiento para concreto armado, luego se realizó un modelo tridimensional de la estructura en el programa ETABS. Se analizó la estructura bajo cargas de gravedad, comparando los resultados obtenidos del modelo con los obtenidos del metrado de cargas manual. Posteriormente, se realizó el análisis sísmico de la estructura de forma iterativa, hasta que cumplió con todos los requisitos de la Norma E.030. Luego se procedió a diseñar los elementos estructurales con las cargas provenientes del análisis, bajo los procedimientos de diseño por resistencia y por capacidad establecidos en la Norma E.060. Para vigas y losas, además, se verificaron las condiciones de servicio por deflexión y fisuración. Se diseñaron las placas compuestas por varios ramales comparando dos métodos: en el primero, se diseñó cada ramal por separado, mientras en el segundo se tomó toda la placa como un solo conjunto. Las cimentaciones fueron diseñadas asumiendo una capacidad portante de 4.00 kg/cm 2 y una profundidad de cimentación de 1.20 m. Se tienen zapatas aisladas, combinadas o conectadas mediante vigas de cimentación y cimientos corridos para tabiques y cercos.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un edificio de concreto armado de 10 pisos, destinado a oficinas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-09-03) Villegas Macedo, Nestor Walter; Limache Salvador, Renato César; Silva Berríos, Wilson EdgarEl presente proyecto de tesis consiste en el análisis y diseño de un edificio de concreto armado de 10 pisos destinado a oficinas ubicado en el distrito de Miraflores, Lima. La capacidad portante del suelo donde se ubica la edificación es de 4 kg/cm2. Las dimensiones en planta del edificio son de 12 m x 30 m, teniendo un área de terreno total igual 360 m2; en cuanto a la altura, considerando desde un nivel de piso terminado a un nivel piso terminado superior, es de 3.3 metros, teniendo una altura total de 33 metros. El primer piso estará destinado al uso de estacionamiento y se contará con un total de 5. Del piso 2 al 10 son típicos y se contará con dos oficinas por piso, teniendo un total de 18 oficinas. El sistema estructural de la edificación consiste en muros estructurales perimetrales e interiores, distribuidos de tal forma que proporcionen una buena rigidez lateral para ambas direcciones. El sistema de techado consiste en losas aligeradas en una dirección y losas macizas en ambas direcciones para la región central de la edificación. La primera etapa del proyecto consiste en la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales; para ello, se empleó los criterios proporcionados por el libro ¨Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado¨ (Blanco, 1997). Se buscó una estructura simple; ya que, ésta tiene un mejor comportamiento durante los sismos, además que resulta más fácil de analizar y predecir su comportamiento. La segunda etapa consiste en el análisis sísmico; para ello, se empleó el programa ETABS 2016 v.16.1. Se buscó estimar el comportamiento sísmico de la edificación según los lineamientos de la Norma E.030 - Diseño Sismorresistente; para con ello, evaluar si nuestra estructuración y predimensionamiento son los adecuados. La tercera etapa consiste en el diseño de todos los elementos estructurales de la edificación, tales como: vigas, placas, losas macizas, losas aligeradas, cimentación y escalera. Para ello, se empleó los criterios indicados en la Norma E.060 - Concreto Armado.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural en concreto armado de un pabellón universitario en la ciudad de Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-16) Salsavilca Pomacarhua, Jhoselyn Junny; Silva Berríos, Wilson EdgarEn el presente trabajo se ha desarrollado el análisis y diseño estructural en concreto armado de un pabellón universitario ubicado en la ciudad de Lima. El área en estudio es el primer bloque de un pabellón universitario conformado por dos. La altura total es de 26.65m de altura y consta de 7 pisos y un semisótano. El área techada del semisótano es de 609.10 m2 y de los pisos típicos es de 679.60m2. La diferencia se debe a la presencia de un ambiente de doble altura. El trabajo incluye la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales acorde a los criterios obtenidos de la literatura. Así, vigas peraltadas de 0.40x0.65m, placas de hasta 8.20 m de longitud y columnas de 0.40x1.50m fueron considerados. El sistema estructural es dual (Tipo I) y de muros estructurales en la dirección Y-Y y X-X, respectivamente. Ello fue verificado en la etapa de análisis sísmico, el cual fue ejecutado siguiendo los lineamientos de la Norma Técnica Peruana E.030. Resultados arrojaron periodos de 0.37 y 0.71 segundos en la dirección X e Y respectivamente, lo cual guarda relación con el sistema estructural adoptado para cada dirección. Los elementos estructurales como vigas, columnas, placas y vigas de cimentación fueron diseñados con el método de resistencia o diseño a la rotura (LRFD) acorde a la Norma Técnica Peruana E.060. En caso de las cimentaciones, se utilizaron zapatas superficiales como las aisladas, conectadas y combinadas. El concreto empleado tiene una resistencia especifica de 280 kg/cm2 y el acero de refuerzo grado 60 tiene un esfuerzo de fluencia igual a 4200 kg/cm2.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de viviendas en el distrito de Miraflores, Lima, Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-07-06) Alonso Linares, Diego; Silva Berríos, Wilson EdgarEl presente proyecto desarrolla el diseño estructural de una edificación destinada a viviendas situada en el distrito de Miraflores, municipio de Lima, provincia de Lima, Perú. La parcela sobre la que se va a construir tiene un área de 540 m2 y el Estudio de Mecánica de Suelos determina que el terreno cumple las características de un suelo “S1” según las N.T.E. de Perú con una capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio cuenta con 6 pisos y azotea con área construible de 370 m2 en el piso típico. El primer piso se destina a estacionamientos y el acceso principal, mientras que en los pisos típicos se distribuyen dos apartamentos por piso. La azotea es un área recreativa de uso común. El esquema resistente de la estructura se basa en los muros perimetrales en la dirección X-X y en vigas peraltadas en la dirección Y-Y. En los techos se dispusieron aligerados de 25 y 30 cm y losa maciza en la zona central para garantizar la condición de diafragma rígido. Las vigas se diseñaron con 65 cm de peralte y se proporcionaron vigas chatas bajo los tabiques paralelos a los aligerados. El análisis sísmico se realizó conforme a las NTE vigentes. Los parámetros sísmicos S1, UC y Z4 y un R=5.4 en ambas direcciones por irregularidad por esquinas entrantes. Se modeló la estructura en ETABS calculando el periodo fundamental en cada dirección de Tx=0.248 y Ty=0.516 y se comprobó que las derivas de entrepiso son menores a 0.7%. En el análisis estructural de los elementos se realizó un metrado manual para cargas de gravedad y los esfuerzos de sismo se calcularon escalando la cortante basal al 90% de la cortante del análisis estático. Las losas macizas y las zapatas combinadas se analizaron con la ayuda de un software de elementos finitos como el SAP2000. Por último el diseño en concreto se hizo conforme a la E.060 basado en el método de diseño LFRD, diseñando la resistencia a esfuerzos cortantes por capacidad para garantizar siempre una falla dúctil frente a una frágil.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural en concreto armado de un edificio con seis pisos, ubicado en Jesús María - Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-18) Pino Duymovich, Alfredo Rai del; Silva Berríos, Wilson EdgarEl proyecto comprende el análisis y diseño estructural de un proyecto de viviendas multifamiliar, a partir de una arquitectura propuesta de un edificio de 6 niveles, compuesto por 24 departamentos, cuatro por piso. Para el desarrollo del diseño estructural, se inició con una estructuración, la cual se basó en la concepción estructural sismorresistente de la Norma E.030. Asimismo, se pre-dimensionará los elementos estructurales basándonos en los criterios técnicos establecidos en la bibliografía y en las Normas del Reglamento Nacional de Edificaciones. Luego, se realizará el metrado de cargas de cada uno de los elementos estructurales para validar su buen comportamiento por cargas de gravedad. Posteriormente, se estimará el comportamiento del edificio ante las cargas sísmicas equivalentes. Sin embargo, este planteamiento, iterativamente, irá variando en caso los resultados calculados no sean los esperados. Por último, se diseñarán los elementos estructurales más representativos.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio para oficinas de concreto armado de seis pisos en la ciudad de Trujillo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Mejía Trejo, Renzo Julián; Silva Berríos, Wilson EdgarEn la presente tesis se ha desarrollado el análisis y diseño estructural de un edificio para oficinas de concreto armado de seis pisos en la ciudad de Trujillo. La edificación cuenta con un mezzanine en el segundo nivel de 486 m2 y en el resto de los niveles típicos se tiene un área de 690.00 m2. El sistema estructural del edificio es de muros de corte en ambas direcciones, y pórticos conformados por columnas y vigas de concreto armado. Las losas presentes en la edificación son losas aligeradas en una dirección y losas macizas. La capacidad portante del terreno es de 2.5 kg/cm2 y se usó zapatas aisladas, zapatas conectadas a través de vigas de cimentación, cimientos corridas para las placas del perímetro y zapatas combinadas. Para el análisis estructural bajo cargas de sismo se desarrolló un modelo tridimensional en el programa ETABS Nonlinear v9.7.4. Este modelo se realizó cumpliendo los criterios y parámetros establecidos por norma peruana E.030 Diseño Sismorresistente. De igual forma, para el análisis bajo cargas de gravedad se empleó el programa SAP2000 v14.2.4. El diseño en concreto armado de los elementos estructurales se hizo por el método de resistencia o diseño a la rotura (LRFD) y bajo los requerimientos de la Norma E.60 Concreto Armado, El concreto empleado tiene una resistencia a la compresión característica de 210 kg/cm2, y el acero corrugado de refuerzo, un esfuerzo de fluencia igual a 4200 kg/cm2.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Callirgos Padilla, Daniel Esteban; Cancino Arevalo, Paul Fernando; Silva Berríos, Wilson EdgarEl presente proyecto de tesis comprenderá el análisis y el diseño de un edificio de 11 pisos con tanque elevado ubicado en el distrito de San miguel. Se cuenta con dos ascensores y una escalera común. Del mismo modo, el edifico se encuentra en la zona central de un terreno y el área libre se encuentra distribuido alrededor del edificio. El área del terreno es de 500 m2 y el área construida es de 210 m2 por planta aproximadamente. Para el desarrollo del proyecto, se consideraron los datos reales del proyecto como estudio de mecánica de suelos y planos de arquitectura La estructura está conformada por pórticos y placas en ambas direcciones que se conectan por vigas peraltadas. El techado de la edificación está conformado por un sistema de losas aligeradas típicas y losas macizas. Se analizó el edificio por cargas de gravedad ( cargas muertas y cargas vivas) y por efectos sísmicos. Luego, se diseñó la estructura con elementos de concreto armado. Para el análisis sismoresistente, ya que se cuenta con una geometría en "L" en la planta del proyecto, se separó en dos bloques la edificación para evitar posibles problemas tales como "aleteo" y concentración importante de esfuerzos cortantes en una sola zona. Los elementos diseñados fueron los siguientes: vigas, placas, columnas, muros, losas macizas, aligeradas y cimentaciones. La estructura se modeló tridimensionalmente utilizando programas de diseño estructural, como el "ETABS" y el "SAP2000". Asimismo, en el presente proyecto se utilizaron las normativas vigentes y, para lo correspondiente a la parte sísmica, se utilizó la nueva normativa que saldrá en los próximos años.