Facultad de Ciencias e Ingeniería

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    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, Diego
    En 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.
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    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 Edgar
    El 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.
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    Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de cinco pisos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-16) Cárdenas Barriga, Oscar Alfonso; Silva Berríos, Wilson Edgar
    El presente proyecto de tesis tiene como objetivo realizar el análisis y diseño de los principales elementos estructurales de un edificio de viviendas multifamiliares de concreto armado de cinco pisos ubicado en un terreno rectangular de 762.80 m2 en el distrito de San Isidro, departamento y provincia de Lima. El tipo de suelo del terreno tiene una capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio contará con diez departamentos flat y dos departamentos dúplex distribuidos en los cinco pisos. Los estacionamientos estarán ubicados fuera del edificio, en uno de los terrenos colindantes al mismo. En los primeros capítulos, se presenta la estructuración y predimensionamiento de los principales elementos estructurales. Se escoge el tipo de sistema estructural del edificio, se define la ubicación de los elementos estructurales (estructuración) y sus dimensiones preliminares (predimensionamiento). Con estos datos se realiza el metrado de cargas de gravedad (carga muerta y carga viva) empleando los valores de pesos y sobrecargas establecidos en la Norma Técnica E.020 “Cargas”. En los siguientes capítulos, se desarrolla el procedimiento realizado en el análisis estructural, análisis bajo cargas de gravedad y análisis sísmico, con los que se obtiene los datos requeridos para diseñar los principales elementos estructurales. Se realizan los modelos de los sistemas estructurales con ayuda de programas, que emplean el método de elementos finitos, tales como SAP2000, ETABS y SAFE. El análisis sísmico se efectúa siguiendo lo especificado en la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente”. Se elabora un modelo del edificio en el programa ETABS y se realiza el Análisis Dinámico Modal Espectral donde se evalúa el comportamiento del edificio ante el sismo definido por el espectro de la norma. Los últimos capítulos son dedicados al diseño de los principales elementos estructurales. Se hace uso de los resultados obtenidos en el análisis estructural y se realiza el diseño de cada elemento siguiendo lo establecido en la Norma Técnica E.060 “Concreto Armado”.
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    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 Alejandro
    En 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.
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    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 César
    La 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.
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    Diseño estructural de un edificio de concreto armado multifamiliar de seis pisos sin sótanos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-08-12) Luna Castilla, Paul Edisson; Huapaya Huapaya, César Antonio
    El presente proyecto consiste en desarrollar el análisis y el diseño estructural de una edificación multifamiliar de seis pisos de concreto armado sin sótanos, la cual pertenece a un condominio con dos estructuras, de las cuales se desarrollará la principal. Esta cuenta con un área aproximada de terreno de 660m2 ubicada en el distrito de San Isidro – Lima. El tipo de suelo corresponde a una grava típica de Lima con una capacidad portante de 4 kg/cm2, comúnmente encontrada en el distrito. El planteamiento arquitectónico de la edificación consiste en una planta distinta para el primer piso y una típica para el segundo al sexto piso. Cada uno de estos contará con 4 departamentos, lo cual equivale a un total de 24 departamentos. Adicionalmente, se contará con 24 estacionamientos perimetrales, debido a la carencia de sótanos. El planteamiento consiste en el uso de un sistema de muros estructurales acompañados de pórticos. Los primeros se encuentran ubicados en los ejes horizontales adyacentes al límite de propiedad y calzada de ingreso, y en los ejes verticales centrales. Por otro lado, los pórticos se encuentran ubicados al interior de la edificación y en los ejes de la fachada. El sistema de techado consistió en losas macizas para el núcleo central y aligerado unidireccional para el resto. Por último, la cimentación se encontrará a una profundidad 1.00m y contará con zapatas aisladas, combinadas, conectadas y cimientos corridos. No está de más mencionar que se utilizó los criterios de simplicidad y simetría para poder obtener resultados más cercanos a la realidad sin descuidar a la estructura de una adecuada rigidez lateral ante acciones sísmicas (Blanco, 1994). El análisis y diseño de la estructura se ha realizado de acuerdo a los criterios establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). En primer lugar, se realizó el análisis sísmico por medio un modelamiento tridimensional de tres grados de libertad por piso de la estructura en el programa Etabs tomando en cuenta los requerimientos establecidos en la norma NTE E.030 Diseño Sismorresistente. Para este modelo, se consideró los elementos que aportan rigidez lateral a la estructura y se le asignó el peso involucrado durante el sismo acumulado en cada nivel. En segundo lugar, el metrado de cargas por elemento se desarrolló de manera manual teniendo en cuenta los criterios encontrados en la norma NTE E.020 Cargas. Por último, el diseño en concreto armado se realizó por el método de resistencia y capacidad de acuerdo a la norma NTE E.060 Concreto Armado. Adicionalmente, se adjuntarán los planos de detalle estructural con todo lo necesario para llevar a cabo un proyecto de dicha magnitud.
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    Diseño de un edificio de oficinas en Miraflores
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-15) Barrientos Castilla, Froilan Carlos; Ottazzi Pasino, Gian Franco Antonio
    La 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.
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    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 Antonio
    La 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.
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    Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de seis niveles en San Miguel
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-03-29) Castillo León, Ed Renzo; Huapaya Huapaya, Cesar Antonio
    En el presente trabajo se desarrolla el análisis y diseño estructural de una edificación multifamiliar de concreto armado. El edificio presenta seis niveles y se encuentra ubicado en el distrito de San Miguel, perteneciente a la provincia de Lima. Asimismo, el edificio tiene un uso de viviendas con dos departamentos por nivel y uno de tipo dúplex cada dos niveles. El área del terreno es de 400 m2, del cual se proyecta un área techada de 287 m2. La cimentación del edificio se diseña para suelo gravoso con una capacidad portante de 4 kg/cm2. La estructuración desarrollada para el edificio se compone de muros de corte, columnas y vigas de concreto armado. Por otro lado, el sistema de techos consta de losas aligeradas convencionales y losas macizas armadas en dos direcciones. La cimentación se compone de zapatas aisladas, zapatas combinadas y cimentaciones conectadas. El dimensionamiento de los elementos se realizó mediante especificaciones de la norma E.060 de Concreto Armado con el fin de soportar las cargas en estado de servicio. El análisis sísmico de la estructura se desarrolló de acuerdo a lo estipulado en la norma E.030 de Diseño Sismorresistente. Se utiliza un modelo tridimensional asistido por el programa ETABS 2016. Las cargas por gravedad de la edificación tienen en cuenta lo especificado por la norma E.020 de Cargas de acuerdo al uso y espesor de elementos. Debido a la irregularidad de la planta se amplifican las cargas laterales a fin de estimar el comportamiento de la estructura. El análisis sísmico permitió verificar los desplazamientos y derivas de la estructura de manera que no se superen los límites permisibles. El diseño de los elementos estructurales se desarrolló mediante el diseño por resistencia. Principalmente se analiza los elementos para momentos flectores y fuerza cortante. Se aplican hipótesis y modelos para el cálculo de acero de refuerzo. Se prioriza reducir la cantidad de acero en los diseños, respetando las cuantías mínimas establecidas en la norma E.060 de Concreto Armado. Asimismo se tiene en cuenta el detalle de refuerzo de los elementos. Finalmente se desarrollan los planos estructurales donde se presentan los detalles de los elementos de concreto armado.
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    Diseño de un edificio de oficinas en Lince
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-03-01) Monroy Díaz, Luis Airton; Ottazzi Pasino, Gian Franco Antonio
    El presente trabajo de tesis consiste en el desarrollo del análisis y diseño estructural de los elementos de concreto armado que conforman un edificio de siete pisos destinado a oficinas ubicado en el distrito de Lince, Lima – Perú. El edificio se ubica sobre un terreno rectangular de 858 m2 de área con suelo de capacidad portante de 4 kg/cm2. La edificación cuenta con siete pisos de 588 m2 de área techada piso y 4112 m2 en total. El primer piso está destinado al hall de ingreso y los estacionamientos, y los pisos restantes son típicos con dos oficinas por piso haciendo un total de doce oficinas. La circulación vertical se dará por medio de dos ascensores y la escalera principal. La estructura del edificio está conformada por placas y pórticos (columnas y vigas) de concreto armado distribuidos en ambas direcciones. El sistema de techado está compuesto por losas aligeradas en una dirección y losas macizas. La cimentación es del tipo superficial conformada por zapatas aisladas, zapatas conectadas, una zapata combinada y cimientos corridos. La primera parte de esta tesis abarca la estructuración y predimensionamiento de los principales elementos estructurales donde se buscó cumplir los criterios de simplicidad, simetría y poseer una adecuada rigidez en las dos direcciones principales. En la segunda parte se realizó el análisis sísmico para comprobar que la estructura cumpla con lo establecido en la Norma Sismorresistente E.030. El análisis se realizó utilizando el programa ETABS con el cual se realizaron los análisis dinámicos considerando tres grados de libertad y en traslación pura, además del análisis estático para así realizar una comparación de los resultados. La tercera parte consistió en realizar el diseño estructural de todos los elementos del proyecto. Para ello, se cumplió con todas las exigencias de la Norma de Concreto Armado E.060. Finalmente, se procedió a la elaboración a detalle de los planos estructurales.