Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Metadata only Propuesta y evaluación de la aplicación del sistema de construcción modular industrializado en concreto armado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-11-06) Risco Sullon, Juan Carlos; Zapata Carreño, JaimeA lo largo de los años, la construcción de viviendas ha estado en constante evolución desde las técnicas rudimentarias empleadas, diseño y materiales usados hasta técnicas más avanzados y sistematizados que buscan optimizar la eficiencia, reducir costos y mejorar la calidad y sostenibilidad de las edificaciones y/o proyectos de vivienda social. En tal sentido, la tecnología Upcrete surge como una alternativa en la industrialización en el sector en torno a la construcción modular en concreto armado, la cual es innovadora y sobresaliente a los métodos tradicionales. La tecnología Upcrete permite la construcción de módulos de concreto armado de alta calidad mediante un proceso controlado de inyección de concreto desde la parte inferior de un encofrado modular, reduciendo imperfecciones y desperdicios, lo cual reduce los costos y plazos de producción de una vivienda, como la incidencia de accidentes en obra. La presente investigación desarrolla las diferentes alternativas de la construcción industrializada y, en específico, se centra en la construcción modular con el sistema de tecnología Upcrete en la región de Ica y su aplicación en las viviendas sociales. En este caso, el sistema Upcrete se compara con la construcción modular con encofrados de aleación de aluminio en una vivienda de características similares y se evalúa y compara ambas alternativas tanto en factores económicos, comerciales, técnicas, sismorresistentes, producción, seguridad laboral y satisfacción de residentes. La investigación concluye que el sistema upcrete es una alternativa más eficiente y sostenible para la construcción de viviendas sociales, superando las limitaciones de los métodos tradicionales y ofreciendo soluciones más rápidas, seguras, económicas y accesibles.Item Metadata only Diseño estructural de un edificio multifamiliar de Concreto armado de ocho pisos en Huancayo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-16) Pérez Eulogio, Juan Carlos; Villagómez Molero, DiegoEl presente trabajo de tesis consiste en realizar el diseño estructural en concreto armado de un edificio de ocho pisos, el cual será destinado principalmente a departamentos. El proyecto se ubica en la ciudad de Huancayo, en un terreno rectangular de 640 m 2 , con un frontis de 18 m y un fondo de 35.5 m. La altura del edificio es de 23.60 m y la altura de entrepiso es 2.75 m para todos los niveles, con un espesor de techo de 20 cm. La edificación cuenta con un retiro de 2 m, en el primer nivel cuenta con 5 locales comerciales, un lobby y 4 departamentos; del segundo al octavo nivel presenta pisos típicos con 6 departamentos por nivel. Además, se tiene dos ascensores y una escalera para acceder hasta el octavo nivel. El abastecimiento de agua potable a los departamentos se efectúa con bombas hidroneumáticas y una cisterna ubicada en el primer nivel, en un terreno aledaño a la edificación, donde también se ubican los estacionamientos. El estudio de suelos señala que se tiene una capacidad portante de 4.5 Kg ⁄ cm 2 con una profundidad de cimentación de 1.50 m. El sistema estructural del edificio consta de pórticos de placas y columnas con vigas, dispuestas en ambas direcciones. En las escaleras y ascensores se colocarán núcleos de placas para aportar mayor rigidez a la estructura. La cimentación es del tipo superficial, conformada por zapatas aisladas, zapatas combinadas - conectadas y cimientos corridos. El punto de partida de este trabajo de tesis son los planos de arquitectura de la edificación, a partir de los cuales se realiza la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales. Seguidamente, se realiza el análisis sísmico de la edificación. En esta etapa se comprueban las dimensiones previamente establecidas o se modifican de ser necesario. Después de ello, se realiza el diseño en concreto armado de la estructura, cumpliendo con las exigencias de la norma técnica peruana. Finalmente, se elaboran los planos de estructuras correspondientes.Item Metadata only Análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico destinado a viviendas de siete pisos y un sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-11) Mamani Andía, Ana Victoria; Silva Villegas, Raul Andrey; Velásquez Vargas, José MartínNuestro país está ubicado en una zona con alta actividad sísmica; por ello, la investigación, diseño y uso de tecnologías de aislamiento es de carácter primordial para disminuir el riesgo en la edificación, proteger vidas y mejorar la legislación existente. El sistema de aislamiento protege a la estructura y reduce los daños, debido a la disminución de las aceleraciones y derivas. La presente tesis comprende el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico, ubicada en la ciudad de Lima. El diseño de la estructura se realizará bajo los lineamientos de las normas peruanas: E.020 Cargas, E.030 Diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y Cimentaciones, E.060 Concreto Armado y E.031 Aislamiento Sísmico. El proyecto corresponde a un edificio de 7 pisos, un sótano y una azotea. La planta típica posee un área de 662.32 m2 donde se encuentran 5 departamentos en cada piso típico. El acceso a los departamentos se realiza mediante el pasadizo que incluye dos ascensores y una escalera de evacuación. El acceso al sótano se realiza por una rampa vehicular y dos escaleras de evacuación. El sistema estructural de la edificación es de pórticos de concreto armado. Los sistema de piso están conformados por losas macizas y aligeradas unidireccionales con peralte de 0.20 m. Para la configuración del sistema de aislamiento, se empleó una combinación de aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento con distintas rigideces y deslizadores. A partir de la evaluación, se concluye que el uso del sistema de aislamiento permitió reducir las demandas sísmicas y el daño en la superestructura. Esto se evidencia en las derivas obtenidas en el análisis tiempo historia y en el análisis dinámico espectral definitivo. Las aceleraciones registradas en el análisis tiempo historia en la azotea indican que existirá un daño leve en los elementos no estructurales luego de un sismo extremo de 2500 años de periodo de retorno; sin embargo, la norma E.031 no indica un límite recomendado.Item Metadata only Diseño sismorresistente en concreto armado de un edificio de cinco pisos y un sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-27) Quispe Cartolin, Pedro Jesus; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroLa siguiente tesis tuvo como objetivo desarrollar el análisis y diseño en concreto armado de un edificio de 5 pisos y 1 sótano ubicado en el distrito de San Isidro, departamento de Lima. El edificio se estructuró con muros estructurales conectados por vigas. Para los techos se utilizaron losas aligeradas y losas macizas. El diseño se realizó para elementos de concreto armado con f’c=210 kg/cm2 y acero de grado 60 (4200 kg/cm2). El edificio está cimentado sobre un estrato de arena gravosa mal graduada (SP) con una capacidad portante de 23 ton/m2. El análisis y diseño de esta edificación se realizó siguiendo el reglamento nacional de edificaciones. Se obtuvo los períodos fundamentales del edificio. En el eje X, el periodo fundamental es de 0.39 seg., y en el eje Y es de 0.33 seg. Los desplazamientos máximos inelásticos en los ejes X e Y fueron 4.73 cm y 3.38 cm, respectivamente. Las derivas máximas inelásticas en los ejes X e Y fueron de 4.25 ‰ y 2.85 ‰, respectivamente. Se aplicó la metodología de diseño por resistencia para elementos sometidos a cargas de gravedad y la metodología de diseño por capacidad para elementos con responsabilidad sísmica. El diseño de elementos estructurales se realizó por esfuerzos últimos de flexión, corte, tracción y compresión, de acuerdo a la norma E.060. Finalmente, se concluye que se obtuvo que los criterios utilizados en la estructuración son adecuados en términos de funcionalidad y rigidez. Además, el dimensionamiento de los elementos estructurales resulta adecuado debido a que genera un armado óptimo con cuantías mínimas sin generar congestionamiento de acero en los nudos.Item Metadata only Modelación numérica del comportamiento sísmico de placas de concreto armado de ductilidad limitada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-31) Gálvez Roldan, Carlos Alfredo; Olivos Mendoza, César Augusto; Loa Canales, Gustavo Juan FranklinExisten edificios en el Perú que representan un bajo costo en la etapa de construcción (por aspectos de economía y rapidez), debido a que son construidos con muros de concreto armado de espesor reducido que soportan las cargas de gravedad y fuerzas sísmicas. Este sistema, a diferencia de los muros de concreto armado convencionales, no poseen extremos confinados y su refuerzo vertical se dispone en una sola capa. La norma E-0.30 de diseño sismorresistente y E-0.60 de diseño en concreto armado los denomina “Muros de Ductilidad Limitada” (MDL). La norma peruana presenta prescripciones específicas que podrían presentar limitaciones en cuanto a la seguridad estructural frente a sismos. Esta ha planteado el análisis y diseños de los muros de ductilidad limitada a partir de diversos ensayos cíclicos de muros cuadrados y ensayos de módulos en mesa vibradora, realizados en los laboratorios de estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú y de la Universidad Nacional de Ingeniería. Con estos ensayos, los factores de reducción sísmica (R) y amortiguamiento se han deducido para muros cuadrados pequeños; sin embargo, no existen deducciones al comportamiento real ante un sismo de un edifico típico en el Perú con muros en distintas configuraciones (muros T, muros C, muros con altas cuantías de acero, muros de grandes dimensiones, etc.). Por lo tanto, este trabajo busca modelar y evaluar mediante el uso de un software computacional, la capacidad sísmica de muros en distintas configuraciones.Item Metadata only Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de ocho pisos ubicado en el distrito de Barranco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-21) Ordoñez Vallenas, Pablo; Rivas Fernández, Fidel Andreé; Acero Martinez, Jose AlbertoLa presente tesis tiene como objetivo el diseño estructural de un edificio de ocho niveles de concreto armado de uso multifamiliar, ubicado en el distrito de Barranco, provincia y departamento de Lima. El proyecto será construido dentro de un terreno de 473 m2, el primer piso será destinada para la recepción y estacionamientos; mientras que los pisos típicos contarán con dos departamentos por nivel. Tanto en el primer piso, como en los niveles superiores, el área construida será de 303m2, el cual representa el 64.5% del área del terreno; cumpliendo así con el porcentaje de área libre mínima (35%) indicados por la Municipalidad de Barranco para edificios en esquinas, como es el caso. El terreno en el que se ubica el edificio está compuesto principalmente de grava bien graduada con arena medianamente densa, la cual cuenta con una capacidad portante del suelo de 4.0 kg/cm2. De acuerdo a la norma E.030, el factor de aceleración máxima horizontal del suelo es de 0.45 para la zona sísmica 4, donde se encuentra ubicado el edificio. Para la estructuración del edificio se optó por un sistema mixto de pórticos y muros de concreto armado en ambas direcciones. Para el sistema de techo, se utilizaron viguetas de concreto pretensado y losas macizas en dos direcciones, los cuales constituyen un diafragma rígido en cada nivel. La cimentación está conformada por zapatas aisladas, combinadas y vigas de cimentación. Para el análisis del edificio se realizó un modelo tridimensional con la ayuda del programa ETABS, cumpliendo con los lineamientos establecidos por la norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Finamente, el diseño estructural de los elementos de concreto armado se desarrolló según los lineamientos de la norma E.060.Item Metadata only 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.Item Metadata only Análisis y diseño estructural de un reservorio circular de almacenamiento de agua de 2700 m3 ubicado en Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-06) Rojas Buendia, Luis Enrique; Villagómez Molero, DiegoEste presente trabajo tiene como finalidad presentar el proceso realizado de análisis y diseño de un reservorio circular de almacenamiento de agua de 2700 m3 de concreto armado apoyado en el terreno ubicado en la ciudad de Lima. Por requerimientos hidráulicos, posee dicha capacidad, de 6.5 m de altura y diámetro de 25 m en la base, la cual se apoya sobre un perfil de suelo considerado S1, de módulo de balasto de 2.0 kg/cm3. Este proceso conllevó a realizar el predimensionamiento de la estructura para iniciar un modelo tridimensional. Se realizó el análisis sísmico a través del método dinámico y, finalmente, se desarrolla el diseño de la estructura. Los elementos estructurales que conforman el reservorio son los siguientes: cúpula esférica, las paredes cilíndricas de la cuba, la viga tipo anillo que une a la cúpula y muro cilíndrico, y la losa de cimentación. El análisis estructural se realizó en el software de elementos de finitos Sap2000. Para ello, se consideró las normas E020, E030-2018, E060, ACI350-06 y el ACI 350.3-06. De manera similar, dichas normas se utilizaron para el diseño estructural de la estructura. Cabe resaltar que parámetros como la durabilidad, calidad de concreto, verificaciones en servicio, modelo simplificado masa resorte (Housner, 1963), son varios de los factores que intervienen en su análisis y diseño. Finalmente, se obtiene las dimensiones la estructura: pared circular y losa de cimentación de 45 cm espesor, cúpula de 7 cm de espesor y una flecha 2.80, y la viga de sección 60x40 cm. Se presenta como resultado el diseño de estos elementos y los planos correspondientes.Item Metadata only Análisis comparativo estructural del sistema de aislamiento de un museo de concreto armado de varios niveles usando aisladores sísmicos elastoméricos y deslizantes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-03) Hidalgo Tasayco, Adolfo Rafael; Montalbetti Solari, Juan Antonio AlejoLa presente tesis consiste en la comparación del desempeño de un museo de concreto armado de varios niveles de 1, 3 y 5 pisos utilizando 2 distintos tipos de aisladores sísmicos (elastoméricos y deslizantes). Con la superestructura ya adecuadamente diseñada, se predimensionarán los elementos estructurales del sistema de aislamiento. Además, se emplearán análisis estáticos y espectrales para el diseño inicial de la interfaz de aislamiento utilizando propiedades nominales en los dispositivos. En base a esto, se realizará el diseño final empleando análisis tiempo-historia para propiedades nominales y para sus valores máximos y mínimos correspondientes tomando en cuenta los lineamientos de la norma E.031 de aislamiento sísmico. Finalmente, una vez verificado que los dispositivos de aislamiento hayan cumplido con los requisitos mínimos de diseño, se prepararán las especificaciones técnicas del sistema de aislamiento para cada situación planteada, además se evaluará el comportamiento de cada caso para presentar la mejor elección propuesta.Item Metadata only Diseño de un edificio de cuatro pisos destinado a servicios educativos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-03) Chavez Miranda, Miguel Angel; Ottazzi Pasino, Gianfranco AntonioEl presente proyecto consiste en el desarrollo del análisis y diseño estructural de un edificio destinado a servicios educativos de concreto armado de cuatro pisos, ubicado en el distrito de Lince, departamento de Lima. El edificio diseñado tiene cuatro aulas por piso y una salida de escaleras a cada extremo del edificio. La edificación cuenta con un área de piso típico de 429 metros cuadrados con un total de 1716 metros cuadrados de área a construir. El sistema estructural del edificio es de muros estructurales y de pórticos, ambos de concreto armado. Se efectúa el análisis estructural correspondiente para determinar las fuerzas internas por cargas de gravedad y por cargas sísmicas. Para el análisis de cargas sísmicas se realiza el método dinámico espectral, definido en la norma E.030 de diseño Sismorresistente con el soporte de un modelo en software de diseño estructural ETABS. Se realizan las verificaciones para diseño en concreto armado de la Norma Peruana E.060 para Concreto Armado. Se muestra la concepción del diseño de zapatas combinadas, columnas, placas, vigas, losas aligeradas en un solo sentido y escaleras. Se adjuntan los planos del diseño realizado.