Facultad de Ciencias e Ingeniería

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Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de cinco niveles en el distrito de Santiago de Surco
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-21) Muñoz Vargas, Brando Alonso; Soto Oblea, Jonathan
El proyecto abarco el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de cinco pisos más la azotea de concreto armado sin sótanos, el mismo que comprende una parte de una edificación de dos bloques, de igual estructura. Esta edificación cuenta con un área de terreno de 568m2, y se encuentra en el distrito de Santiago de Surco – Lima. El tipo de suelo correspondiente a la zona es una grava típica con un esfuerzo admisible de 4kg/cm2. Respecto a la arquitectura de la edificación, ésta comprende una planta de primer piso, una planta típica del segundo al quinto piso, y una planta para la azotea. El edificio contará con dos departamentos por piso, 10 departamentos simples ubicados simétricamente excepto en el primer nivel, como se mencionó previamente. Adicionalmente, el edificio contará con 22 estacionamientos que se encontrarán en el perímetro del edificio ya que no se hará uso de sótanos. El planteamiento estructural que se quiere implementar en la edificación consiste en un sistema mixto de pórticos y muros de corte. Por un lado, la mayor parte de los muros de corte se encuentran en los ejes perimetrales del edificio, y una pequeña parte se encuentra en la parte central vertical, donde se situará la caja del ascensor. Por otro lado, los pórticos, compuestos por columnas y vigas, se encuentran ubicados proporcionalmente, tanto en la parte interior del edificio, como en la parte perimetral correspondiente a la fachada. El sistema de techado comprendió en un uso mixto también, entre losas macizas y losas aligeradas unidireccionales. Finalmente, el análisis y diseño de la estructura de la edificación se hizo siguiendo todas las pautas establecidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Se desarrolló el análisis sísmico de la estructura mediante el modelamiento tridimensional de la estructura considerando tres grados de libertad por nivel. Se utilizó el programa ETABS, teniendo en cuenta los criterios de la NTE E.030. Diseño Sismorresistente. Luego, se desarrolló, manualmente, el metrado de cargas de cada elemento estructural, advirtiendo todos los parámetros que se indican en la NTE. E.020 Cargas. Consiguientemente, se realizó el diseño en concreto armado de los elementos estructurales, por el método de resistencia y capacidad, los cuales están especificados en la NTE. E.060 Concreto Armado. Por último, se elaboraron los respectivos planos estructurales de la edificación, en los cuales están todos los detalles del diseño realizado.
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Evaluación estructural de construcciones masivas de tierra utilizando modelos numéricos avanzados: el caso de La Huaca de La Luna
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-11) Lozano Chávez, Gonzalo André; Aguilar Vélez, Rafael
En el Perú, una cantidad significativa de construcciones de gran valor histórico poseen una estructura de tierra. Estas construcciones son parte de nuestro patrimonio cultural y son una fuente importante de ingresos para el país debido a su valor turístico. Por estas razones es importante su preservación y asegurar un adecuado nivel de seguridad frente a eventuales movimientos sísmicosmediante una correcta evaluación de su comportamiento estructural. La presente investigación busca realizar un análisis preliminar del comportamiento estructural de una de las estructuras patrimoniales más importantes de la costa norte del Perú: la Huaca de la Luna. El estudio contempla la implementación de modelos numéricos en elementos finitos, tanto de la pirámide principal como del suelo sobre el cual se encuentra cimentada, la selección de materiales y leyes constitutivas apropiadas y la ejecución de un análisis no lineal bajo cargas de gravedad y de un análisis lineal tiempo-historia para determinar el efecto de amplificación de una señal sísmica al propagarse por los estratos de suelo. Se desarrollará un análisis paramétrico para evaluar la influencia de los cambios en la geometría causados por los daños que ha sufrido la construcción, así como de las condiciones geotécnicas de la Huaca al considerar la interacción del suelo y la estructura. La contribución de este trabajo será determinar las zonas vulnerables debido a los esfuerzos ocasionados por cargas de gravedad, y a la realización de un diagnóstico preliminar del estado de daño, así como entender el fenómeno de amplificación de ondas sísmicas en estructuras masivas de tierra. Esto se traducirá en estrategias optimizadas de intervención en el futuro. La evaluación estructural de una construcción histórica como la estudiada es un problema complejo debido al poco conocimiento de los procesos constructivos de la época, así como por la variabilidad de las propiedades mecánicas de los materiales y el deterioro sufrido con el paso de los años. Por esta razón, se tomarán como base estudios experimentales previos hechos en la Huaca, entre los que se encuentran la caracterización mecánica de los materiales, estudios geotécnicos y geofísicos, y ensayos de identificación modal. Los resultados de estos estudios serán complementados con modelos numéricos en elementos finitos. Se espera que estos modelos ayuden a identificar las zonas vulnerables en el caso de estudio, así como a comprender el estado actual de daño, y a predecir la amplificación de la aceleración experimentada en el suelo firme a través de la propagación de ondas en el sistema suelo-estructura. Posteriormente, se podrá cuantificar el efecto que produce considerar los cambios en la geometría debido al daño y la interacción suelo- estructura al evaluar su vulnerabilidad sísmica.

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