Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado para residencia estudiantil y locales comerciales de ocho niveles en San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-10-15) Cabrera Oblitas, André Leonardo; Bazán Campos, José Luis; Villagómez Molero, DiegoEn el presente proyecto de tesis se desarrolla el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de ocho niveles, el cual se utiliza para locales comerciales en el primer piso y como residencia estudiantil en los niveles siguientes. Este edificio se encuentra ubicado en el distrito de San Miguel y cuenta con un área de terreno y un área construida de 1029 m2 y 4934 m2, respectivamente. Además, dicho terreno presenta un suelo con una alta capacidad portante, la cual es de 5 kg/cm2. El sistema estructural consta de diafragmas rígidos, pórticos y muros de corte. Asimismo, el techo está compuesto por losas aligeradas o losas macizas de una o dos direcciones. Con la estructuración realizada, se determinaron las dimensiones de cada uno de los elementos y se procedió a modelar la estructura en el programa ETABS. Con ello, se efectuó el análisis sísmico de manera que se cumplió con los lineamientos establecidos en la Norma E.030. Este último proceso fue iterativo, ya que se modificaron dimensiones o ubicación de elementos para evitar posibles irregularidades o exceder la deriva máxima permisible. También, se realizó un análisis por cargas de gravedad con un metrado de cargas manual de cada componente de la estructura. Con respecto a la cimentación, está compuesta por zapatas aisladas, combinadas y conectadas. Para el diseño en concreto armado de la estructura se utilizaron los métodos de diseño por resistencia y por capacidad de la Norma E.060. Además, se verificaron las condiciones de servicio para los elementos que lo requerían. Con relación a las propiedades de los materiales utilizados, se consideró una resistencia a la compresión del concreto de 210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia del acero de 4200 kg/cm2. Finalmente, se efectuó el metrado de materiales de la estructura y se desarrollaron los planos con los detalles de los elementos que la componen.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de seis pisos en concreto armado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-24) Cárdenas González, Rommel Arturo; Silva Berríos, Wilson EdgarEl presente proyecto de tesis desarrolla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de seis niveles que se encuentra ubicado en el distrito de Surco, Lima. El proyecto consta de cinco pisos típicos dedicados a cuatro departamentos por piso. Los estacionamientos se ubican en el primer nivel y en un terreno en la parte posterior del edificio. El ingreso se realiza por el primer piso, donde se encuentra la recepción y el hall de acceso, mientras que la circulación vertical se realiza mediante las escaleras principales y los ascensores. El sistema estructural –en las dos direcciones del edificio- está conformado por muros de concreto armado o placas en las dos direcciones, incluyendo los muros de la caja de ascensores. Además, se usa el sistema de pórticos de concreto armado (sistemas de vigas y columnas), que, junto con las placas, le otorgan más rigidez al edificio en ambas direcciones sin dejar de lado la armonía con la arquitectura establecida. Para el proceso de verificación de la estructuración y predimensionamiento, se procedió a realizar iterativamente los análisis sísmicos preliminares. Luego se comprueba el orden de magnitud de las derivas y son contrastadas con las máximas permisibles de la Norma de Diseño Sismoresistente (NTE E.030-2016), para luego definir las secciones definitivas. Asimismo, se evaluaron las irregularidades que podía presentar el edificio, tanto en planta como en altura, sin embargo, debido a la configuración simétrica de las mismas no fue necesario el uso de los factores de reducción. Se efectuó el análisis de carga vertical de acuerdo a los parámetros establecidos en la Norma de Carga (NTE E.020), obteniéndose las cargas adecuadas y distribuyéndolas por área en las losas que conforman los pisos típicos. Para el diseño de los diferentes elementos estructurales se utilizaron los procedimientos estándar de diseño en concreto armado y los lineamientos de la Norma de Concreto Armado (NTE E.060-2009), junto con las envolventes de las fuerzas obtenidas a partir de las combinaciones de cargas. Adicionalmente, se realizó la verificación del diseño de placas en forma de L, tomando en cuenta dos criterios: considerando una sección descompuesta en subsecciones rectangulares sometidos a flexocompresión uniaxial y otra con la sección completa sometida a flexocompresión biaxial.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado de ocho pisos en Huancayo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-06) Acosta Moreno, Joel; Balcázar Garrido, Jahdai Gesam; Muñoz Peláez, Juan AlejandroEn el presente trabajo tiene por objetivo realizar el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de 8 pisos destinado a oficinas, ubicado en el distrito y provincia de Huancayo. El terreno es de forma rectangular y cuenta con un área de 929.98 m2 y posee una capacidad portante de 4kg/cm2 a 1.20m de profundidad respecto a nivel del terreno natural. El edificio consta de 18 estacionamientos en el primer piso y 20 oficinas por piso del segundo al octavo nivel. El suministro de agua se produce mediante un sistema de cisterna y bomba hidroneumática que impulsa el agua a los distintos niveles, evitando el empleo de tanque elevado. Dicha cisterna se ubica en el primer nivel. El sistema estructural está conformado, predominantemente, por muros de corte en ambas direcciones con el fin de controlar los desplazamientos laterales inducidos por el sismo, además se cuenta con vigas peraltadas y columnas formando pórticos. El sistema de techado está conformado por losas macizas en dos direcciones y aligerados con viguetas pretensadas de h=20cm separados cada 50cm de Concremax. Se realizó un modelo pseudotridimensional mediante el programa ETABS 2017 para analizar el edificio por cargas de gravedad y sismo. La cimentación se resolvió con cimientos corridos, zapatas aisladas, combinadas y conectadas en algunos casos, a profundidades variables, teniendo una profundidad máxima de -2.00m respecto al nivel del piso terminado. El análisis de la cimentación se realizó mediante un modelo basado en elementos finitos con ayuda del programa SAFE 2016. El análisis y diseño se realizaron de acuerdo a los requerimientos del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) y cumpliendo con los requisitos sismorresistentes señalados en la norma E.030, verificando la resistencia de los elementos de concreto armado según la norma E.060.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado de 7 niveles destinado a oficinas en el distrito de San Isidro(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-08-23) Martínez Zereceda, Carlos Alberto; Rubiños Montenegro, Álvaro CésarLa presente investigación desarrolla el análisis sísmico y diseño estructural de un edificio de concreto armado de 7 pisos destinado a oficinas. El edificio cuenta con un área de 482 m2 y forma parte de un proyecto real ubicado en el distrito de San Isidro, provincia de Lima. El primer piso del edificio está destinado a un área de recepción y oficinas; y desde el segundo hasta el séptimo piso están destinados a oficinas de uso múltiple. Por otro lado, el edificio cuenta con un sistema estructural de “Muros Estructurales” en ambas direcciones. Por encontrarse en San Isidro, se asume una resistencia del suelo de 4 kg/cm2. En consecuencia, se proyecta que la cimentación consistirá en zapatas aisladas, combinadas y corridas según el tipo de elemento que soporten. Asimismo, el sistema de techado cuenta con: losas macizas y aligeradas de 20 cm de espesor; vigas, cuyo peralte promedio es de 70 cm y placas con espesores de 15 a 30 cm. El análisis y diseño siguen los lineamientos del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). En ese sentido, se realiza el análisis sísmico conforme a la Norma E.030 de Diseño Sismorresistente. Asimismo, se realiza el diseño estructural de acuerdo a la Norma E.060 de Diseño en Concreto Armado. Por último, se presentan los planos que podrán ser usados en obra. Al respecto, cabe precisar que el edificio es modelado en el software ETABS para poder realizar los análisis correspondientes.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de la seguridad sísmica de las fachadas de la catedral de Lima bajo el enfoque de mecanismos de colapso(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-08-21) Castro Aroni, Gustavo Adolfo; Tarque Ruiz, Sabino NicolaExiste necesidad de conocer el comportamiento sísmico de estructuras históricas que alberguen personas y sean atractivos turísticos, con la finalidad de preservar vidas y conservar el patrimonio cultural. Tal es el caso de la catedral de Lima, que hasta la actualidad sigue en funcionamiento y afora gran cantidad de personas. Por otro lado, en Perú no existe una guía o lista de criterios que ayuden a realizar un correcto análisis y diseñar intervenciones que mejoren la respuesta estructural de construcciones históricas; por esto, es necesario iniciar una investigación que sirva como base para futuros estudios. En primer lugar, el documento propone una discusión sobre los principales retos que representa el analizar estructuras históricas; así como las condiciones deseables que los enfoques orientados al modelado y análisis de este tipo de estructuras deben lograr. En segundo lugar, se hace una revisión de métodos disponibles que se utilizan para analizar las estructuras históricas de mampostería sin refuerzo y finalmente se aplica uno de estos a la fachada de la catedral de Lima. Para el análisis de la seguridad sísmica de las fachadas de la catedral se decidió usar el método propuesto en el código italiano, Norma Técnica de Construcción 2008, debido a su simplicidad y buena aproximación, según estudios antecedentes como el de Criber y Brando (2015). Esta norma italiana propone distintas formas de analizar una construcción histórica, de acuerdo a los resultados que queremos obtener. En primer lugar se realizó una evaluación cualitativa de la catedral de Lima, analizando la vulnerabilidad de sus macro elementos o elementos independientes; luego se identificó los mecanismos de colapso que tienen mayor probabilidad de activarse en un sismo y se realizó un análisis cinemático. La metodología sugiere hacer una verificación lineal y no lineal para analizar la seguridad sísmica de las edificaciones históricas. Estas verificaciones comparan el espectro de capacidad del macro elemento examinado, con el espectro de demanda propuesto en la norma peruana; para esto, se usaron las fórmulas propuestas en el código italiano con los parámetros sísmicos propuestos en la Norma Sismo Resistente E030 de Perú. Los resultados de estas verificaciones nos darán una idea de cómo será la respuesta estructural de las fachadas de la Catedral ante un sismo de gran magnitud. La fachada Principal, que da hacia la Plaza de Armas de Lima, resultó ser la más vulnerable, teniendo como mecanismo de colapso más probable a ocurrir, el volteo simple de muro tipo doble cortina. Se puso en evidencia que las fachadas tendrán una mejor respuesta estructural ante sismos, si es que se garantiza un comportamiento monolítico de los muros de mampostería.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de edificio educativo de concreto armado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-31) Huayllani Godiño, Pier Alejandro; Quiun Wong, Daniel RobertoEn el presente proyecto se ha realizado el análisis y diseño estructural de una edificación ubicada en Huancayo. Los cinco pisos que la componen serán destinados a aulas universitarias como parte de la ampliación de una edificación ya existente. Cabe señalar que hay un ascensor ubicado en la edificación existente y se encuentra adyacente al proyecto a diseñar. El proceso por el que se ha optado para este trabajo consta de seis partes; como primer paso se desarrolló la estructuración en base a la arquitectura, y el predimensionamiento de los diferentes elementos estructurales. Para la segunda parte se ha considerado el análisis para cargas verticales, por lo que ha sido relevante realizar el metrado de cargas teniendo en consideración las indicaciones de la norma E.020 “Cargas”. En la tercera parte se realizó el análisis sísmico de acuerdo a la norma E.030 “Diseño Sismorresistente”. Esto implica que se desarrolló el análisis estático y dinámico. Adicionalmente se desarrolló el análisis dinámico traslacional con el objetivo de anticipar un comportamiento inadecuado de la estructura. Con los resultados de los análisis previos se realiza el diseño. La cuarta etapa comprende el diseño de losas aligeradas, escaleras, vigas, columnas y placas de acuerdo a la norma E.060 “Concreto Armado”. La quinta etapa se enfoca en el diseño de las cimentaciones según las normas E.050 “Suelos y Cimentaciones” y E.060.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un edificio de oficinas en Miraflores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-15) Barrientos Castilla, Froilan Carlos; Ottazzi Pasino, Gian Franco AntonioLa presente tesis tiene como objetivo elaborar lo planos estructurales completos de un edificio de oficinas de siete pisos ubicado en la ciudad de Lima, en el distrito de Miraflores. El proyecto cuenta con un primer piso que estará destinado a estacionamientos, seis pisos típicos destinados a oficinas con una altura de piso a piso de 3.4 m y azotea. Se ejecutara en un terreno rectangular de 1190 m2 con capacidad portante de 4 Kg/ m2 cada 1.50m de profundidad. El terreno cuenta con 5911.85 m2 construidos, con 33.5 m de frente y 35.5 m de largo. El sistema estructural está compuesto por muros de corte o placas, combinados con pórticos de columnas y vigas de concreto armado. Las placas están distribuidas de manera adecuada en ambas direcciones principales, ya que serán las encargadas de controlar los desplazamientos laterales El edificio consta de un sistema de techado de losas aligeradas y una losa maciza. Las losas aligeradas están armadas en una sola dirección y son de 25 cm de peralte. Mientras que la losa maciza tiene 20 cm de peralte. La metodología utilizada para completar desarrollar el proyecto fue realizar una adecuada estructuración de los elementos estructurales, su predimensionamiento, el metrado de cargas, posteriormente se realizó un análisis sísmico estático y dinámico, se realizó el diseño de dichos elementos, y por último se dibujaron los planos estructurales. Para ello se empleó la Norma Peruana de Cargas E.020, de Norma Peruana de Diseño Sismo resistente NTE-030- 2018, Norma Peruana de Concreto Armado E.060.Ítem Texto completo enlazado Análisis y diseño de una edificación multifamiliar de 7 pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-04-12) Torres Soto, Enrique Martín; Montalbetti Solari, Juan AntonioLa presente tesis tiene como objetivo desarrollar el diseño estructural de un edificio de siete pisos sobre la base de los conocimientos teóricos aprendidos en la facultad de ingeniería civil y el criterio adquirido en la experiencia profesional. En la memoria descriptiva se detallan desde los procedimientos empleados, las referencias consultadas, y las normas técnicas relacionadas; hasta los principios y recomendaciones con las que finalmente se obtendrán los resultados finales: el diseño de los elementos de concreto armado y los planos de estructuras. El edificio está destinado a vivienda multifamiliar ubicada en el distrito de San Borja. El terreno sobre el cual se proyectará la estructura se localiza en esquina y cuenta con una capacidad portante de 4 kg/cm2, 20.00 m de frente, 17.20 m de fondo, y un área construida de 226.18 m2. En el primer nivel se dispone la recepción y 11 estacionamientos, mientras que los niveles superiores se tienen seis departamentos flat y tres departamentos dúplex configurados por una arquitectura típica, la cual considera una altura de 2.80 m por nivel, teniendo una altura total de la edificación de 19.60 m. Se cuenta además con un ascensor y una escalera como medios de acceso a los niveles superiores. A partir de los planos de arquitectura de planta y elevación, se planteó un sistema estructural conformado por muros de corte, vigas y columnas de concreto armado con una resistencia a la compresión f’c de 210 kg/cm2, las cuales fueron predimensionadas conservadoramente teniendo en cuenta su alta responsabilidad sísmica en edificios en esquina. El sistema de techos se diseñará para que se comporte como diafragma rígido en cada piso, y se conformará por losas aligeradas de 0.20 m y losas macizas de 0.20 m de espesor distribuidas según las cargas de gravedad y configuración en planta. Por otro lado, el sistema de cimentación estará conformado por zapatas aisladas, zapatas combinadas y vigas de cimentación según se requiera. Habiendo planteado un sistema estructural en el que prevalezca la regularidad y la menor asimetría entre sus elementos, se idealizó el mismo en un modelo tridimensional en el programa ETABS. Debido a la versatilidad y amplitud del programa, se hizo posible considerar criterios tales como la aplicación de brazos rígidos entre muros y vigas, la aplicación de excentricidades recomendadas, la discretización de muros, entre otros; con el fin de aproximar el comportamiento y la rigidez real del edificio. Con los resultados del análisis modal, se realizó el análisis sísmico verificando que se cumplan los requerimientos mínimos de la Norma E.030, y se diseñaron los elementos estructurales para los esfuerzos obtenidos cumpliendo con los parámetros indicado en la Norma E.060.Ítem Texto completo enlazado Análisis y diseño de una galería comercial de 6 pisos ubicado en una esquina(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-11-28) Gómez Durand, Jürgen D'Vita; Contreras Balbaro, Juan JoséEl presente trabajo tuvo como fin, obtener los planos completos de estructuras, iniciándose en la modificación del plano (vista en planta) de arquitectura, luego se realizó una estructuración y predimensionamiento, para así dar inicio al modelo computacional realizado en el programa ETABS. Se realizó un análisis por cargas de gravedad, obteniéndose que el metrado de cargas del modelo fue muy similar con el calculado manualmente, dando lugar a un porcentaje mínimo de error. Luego se realizó un análisis sismorresistente, comparándose el análisis dinámico y estático obtenido, siguiendo las especificaciones de la Norma E.030 (2016). Luego de cumplir con las exigencias sísmicas de la norma, se procedió al diseño estructural de cada elemento por medio de hojas de cálculo de Excel y cotejos con los programas ETABS y SAP 2000. Todo esto se realizó en el caso de las vigas, columnas, muros de corte, losas, escalera y muros no portantes. Asimismo se analizaron y diseñaron las cimentaciones superficiales con hojas de cálculo y verificadas con el apoyo del programa SAFE. Asimismo, se usó el software Corel Draw para la elaboración de imágenes que ilustren mejor algunos capítulos en la presente Tesis. Finalmente, con los diseños completos de los elementos estructurales y no estructurales obtenidos, se procedió al dibujo en AutoCAD de los planos finales de estructuras.Ítem Texto completo enlazado Comportamiento inelástico de pórticos de concreto armado con vigas reforzadas a flexión con CFRP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-02) Cajaleón León, Edson Antonio; Asmat Garaycochea, Christian AlbertoAnte un incremento de solicitaciones sísmicas en una estructura, el cual puede ser generado por incremento de la sobrecarga, o por una debilitación de la estructura por deterioro, las estructuras podrían requerir un reforzamiento. Entre los distintos tipos de reforzamiento empleados actualmente, se tiene, dentro de los casos de intervención externa, el uso de fibra de carbono. Este material se instala exteriormente, de forma no invasiva, al concreto armado empleando resinas epóxicas para aumentar la resistencia. Sin embargo, disminuye la ductilidad de la sección debido a que el CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) es un material frágil. Comúnmente se diseña el refuerzo con CFRP de las vigas en la zona de mayores momentos negativos y positivos debido al incremento de las cargas de gravedad o por deficiencia en estos elementos. Pero, por otro lado, restringe la capacidad de la estructura para desplazarse inelásticamente antes de la rotura. El propósito del presente trabajo de tesis es introducir una nueva configuración de instalación de CFRP; es decir, colocándola solo en la zona de momentos positivos de las vigas. De esta forma, la estructura podrá rotularse en los momentos negativos permitiendo un mayor desplazamiento a la estructura que se traducirá en una mejora de su ductilidad. Para ello en este trabajo se diseñarán cuatro pórticos distintos que cumplirán con la Norma E.030 y la Norma E.060. Se idealizarán los pórticos en el programa SAP2000 con ciertas dimensiones que cumplan una deriva de entrepiso de 6‰. Luego, a los pórticos se colocarán todos los casos de cargas, así como las combinaciones de cargas pertinentes y el espectro de respuesta según los parámetros de sitio correspondientes, con lo que se podrá determinar el diseño de cada sección de concreto armado. Por lo tanto, si aumentamos la sobrecarga, las secciones de concreto armado de las vigas necesitarán un reforzamiento. Se reforzarán de dos maneras: a) la primera consiste en reforzar la zona de momentos positivos y negativos, y b) la segunda consiste solo en reforzar la zona de momentos positivos. Se diseñan las secciones de concreto armado para ambas maneras de reforzamiento, se calcula los diagramas de momento-curvatura de todas las secciones y dichos datos se cargan al programa para asignar las rótulas plásticas de cada elemento. Finalmente, con un análisis estático no lineal, o también llamado pushover, que consiste en aplicar a la estructura con fuerzas horizontales incrementales, se obtendrá la curva de capacidad de la estructura. Esta curva se convertirá en espectro de capacidad para poder ser comparado con registros sísmicos de tres localidades distintas y determinar su desempeño en cada uno. Con dichos resultados, se procederá a comparar el desempeño de una estructura sin reforzar, reforzada en la zona de momentos positivos y negativos, y reforzada solo en la zona de momentos positivos.