Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de 7 pisos sin sótanos ubicado en el distrito de Pueblo Libre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-19) Chocce Falla, Juan Carlos; Huapaya Huapaya, César AntonioLa presente tesis comprende la estructuración, el análisis y diseño de un edificio de concreto armado de 7 pisos sin sótanos. El predio donde se erige la edificación se encuentra en el distrito de Pueblo Libre, ciudad de Lima. El edificio estará destinado a viviendas multifamiliares, consta de dos departamentos por piso con un total de 14 departamentos. El área techada en el primer piso y del piso típico es de 135 m2 y 149 m2 respectivamente, el área techada total es de 1029 m2. El suelo presente en el terreno es de tipo gravoso-arenoso con una capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio se encuentra estructurado de la siguiente manera: como elementos horizontales presenta losas aligeradas y losas macizas apoyadas sobre vigas peraltadas; por otro lado, los elementos verticales constan de columnas y muros de corte. Finalmente, estos últimos elementos se apoyan en zapatas aisladas, conectadas o combinadas. Para la estructuración y dimensionamiento se tomaron en cuenta criterios de simetría, rigidez lateral y ductilidad a fin de que se logre un buen desempeño ante cargas laterales y los modelos discretos de los elementos estructurales reflejen de una mejor manera el comportamiento de la estructura real. El análisis estructural se realizó mediante un modelo tridimensional en el programa ETABS® 2016. Para esto se tomó en cuenta lo estipulado en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), especialmente se siguieron las recomendaciones de la norma E.020 Cargas, la norma E.030 Diseño Sismorresistente y la norma E.060 Concreto armado. Se realizó el metrado de cargas de acuerdo a las áreas tributarias de los elementos y se asignó la carga al modelo tridimensional. Para el análisis sísmico se definió el espectro de respuesta de acuerdo a los parámetros sísmicos definidos por la respectiva norma. Esto permitió obtener las solicitaciones últimas de cada elemento, así como los desplazamientos y derivas de entrepiso. Finalmente se realizó el diseño en concreto armado mediante el método de resistencia siguiendo las recomendaciones de la norma E.060 dependiendo del tipo de elemento y tipo de solicitación a la que se veía sometido. Asimismo, se realizó el detallado del armado del acero en los planos correspondientes.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un edificio de seis pisos de concreto armado con sistema de muros estructurales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-13) Caffo Temoche, Luigi Giuseppe; Huapaya Huapaya, César AntonioEste proyecto comprende el análisis y diseño estructural de una edificación de concreto armado de seis pisos sin sótanos. El edificio está destinado a viviendas. Se ubica en el distrito de Miraflores en Lima, Perú. El área techada de cada uno de los pisos es de 361 m2, lo que da un total de 2166 m2 de área construida. El terreno consta de grava típica del distrito de Miraflores, cuya capacidad portante es de 4.0 kg/cm2 para una profundidad de cimentación de 1.20 m. Para la estructuración se usaron elementos de concreto armado. Se colocaron placas en ambas direcciones y se alinearon las columnas en la dirección perpendicular a la fachada de manera que se puedan controlar los desplazamientos generados por acción del sismo. Los techos están conformados por losas aligeradas y macizas. La cimentación consta de zapatas aisladas y conectadas. Cabe recalca que se trató de lograr la simplicidad y simetría en la estructura, ya que con esto se obtendrían resultados más parecidos al comportamiento real de la estructura. Se procedió a realizar el modelamiento tridimensional de la estructura, considerando como diafragmas rígidos a las losas para reducir los grados de libertad a tres por piso. Solamente se incluyeron los elementos estructurales sismorresistentes y se asignó el peso involucrado durante el sismo. Por último, con el modelo realizado se procedió a verificar que este cumpla con los requisitos establecidos por la Norma de Diseño Sismorresistente E.030. Posteriormente, se realizó el metrado de cargas para los distintos elementos estructurales. Finalmente, con las envolventes obtenidas por dichos metrados de cargas, se realizó el diseño final de todos los elementos estructurales con la finalidad de que estos puedan cumplir con las exigencias de la Norma E.060 de Concreto armado.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos sin sótanos en Pueblo Libre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-13) Callupe Baldeón, Jesús Miguel; Huapaya Huapaya, César AntonioEn esta tesis, se desarrolló el análisis y diseño estructural de una edificación multifamiliar de concreto armado el cual está ubicado en el distrito de Pueblo Libre. El estudio de mecánica de suelos indicó que la estructura se encontraba cimentada sobre un terreno con una capacidad portante de 4 kg/cm2. Por otro lado, el edificio está compuesto por 7 niveles y un total de 28 departamentos. El área techada total es de 2338 m2. Para las losas, se consideró el uso de aligerados de 20 cm de espesor en todas las luces a excepción del paño central, el cual es una loza maciza de 20 cm de espesor. Este cambio de configuración se debe a las aberturas que se presentan a los costados de dicho paño. Para los elementos verticales se consideró 15 muros y 14 columnas. El análisis espectral se realizó con el software ETABS. Para ello, se realizó un modelo tridimensional de la edificación, se añadieron las cargas y se definió el espectro de diseño. Los resultados de este análisis arrojaron que la estructuración dada cumplía con las exigencias de la norma E.030 Diseño sismorresistente. Además, se verificó que la edificación no posee irregularidades. Para el análisis por cargas de gravedad de elementos horizontales, se utilizó el software SAP2000. Se modelaron dichos elementos y se les añadieron las cargas calculadas en base a la norma E.020 Cargas. Para el caso de las vigas, se consideró que las columnas se encontraban empotradas en sus extremos lejanos de ambos entrepisos. Finalmente, se diseñaron los distintos elementos estructurales en base a las solicitaciones obtenidas en los dos análisis mencionados anteriormente. Para ello, se utilizó el método de diseño por resistencia. Este proceso, se realizó en base a las consideraciones de la norma E.060 Concreto Armado.Ítem Texto completo enlazado Diseño de elementos de concreto armado aplicando el método de puntal y tirante(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-12-02) Gervassi Lock, Pedro Baltazar; Huapaya Huapaya, César AntonioUna serie de elementos estructurales comunes no pueden ser analizados suponiendo un comportamiento elástico, los resultados obtenidos haciendo uso de estos criterios evidencian errores. El análisis de estos elementos se hace aplicando métodos complejos o reglas semi-empíricas, sin embargo, también se ha empleado con éxito el método de puntal y tirante, por el American Concrete Institute (ACI) desde el año 2002 y por otros códigos de diseño europeos. En una tesis previa se ha desarrollado el citado método para el análisis de vigas simplemente apoyadas y ménsulas, comparando los resultados con métodos semiempíricos (Huapaya, 2010), obteniendo resultados bastante aceptables y también conclusiones importantes relacionadas con el anclaje de las barras de acero que soportan los esfuerzos de tracción. El objetivo general del presente trabajo es aplicar el método de puntal y tirante a otros elementos estructurales, tales como: vigas con aberturas, muros con aberturas y zapatas sobre pilotes, a fin de comprobar su utilidad y ventajas frente a los métodos tradicionalmente empleados en nuestro medio. Se presentan los conceptos fundamentales a tener en cuenta en el uso de modelos de esta naturaleza y las especificaciones indicadas por el código de diseño en concreto armado del ACI (ACI, 2008 y ACI, 2014). En cada caso estudiado se desarrolla un diseño detallado de un elemento y luego se presentan los diseños obtenidos para determinadas modificaciones (en el caso de las vigas y los muros el parámetro que se modifica es el tamaño de la abertura y en el caso de las zapatas, la influencia de los momentos flectores). Finalmente se comparan los resultados obtenidos en función del diseño tradicional de estos elementos a fin de determinar las bondades de este método.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural en concreto armado de un hotel de siete pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-06-25) Sánchez Ponce, Eduardo Franco; Huapaya Huapaya, César AntonioEl presente consiste en realizar el diseño estructural en concreto armado de un edificio de siete pisos, destinado al uso comercial de hotel, ubicado en el distrito de San Isidro, en la provincia y departamento de Lima. El diseño del edificio se realizará en un lote de forma regular que tiene un área total de 617.10 m2. El hotel contará con una distribución arquitectónica que comprenderá: espacios comunes y de servicios en el primer nivel, 60 habitaciones (24 dobles y 36 simples) en los siguientes niveles y azotea con espacios de estar para los usuarios. Sobre la cimentación, la profundidad será variable, teniendo una máxima a -2.40m. El suelo donde se cimentará la estructura es de una capacidad admisible de 4 m2. Esta cimentación estará compuesta por zapatas combinadas y conectadas, vigas de cimentación y muros de contención en el área del pit de los ascensores. El sistema estructural estará conformado por muros de corte y vigas, para los techos de las habitaciones se utilizarán losas aligeradas en una dirección, además de losas macizas en el área próxima a la caja de ascensores, actuando estos como un diafragma rígido en cada uno de los niveles de la edificación. Se realizará el metrado de cargas de gravedad; según lo establecido en la norma E.020 “Cargas”, para todos los elementos que conformaran la estructura del edificio. Este metrado será utilizado como información para el desarrollo del modelo sísmico. Asimismo, los muros de corte serán modelados en Section Designer del programa ETABS 2016. Se elaborará este análisis de comportamiento sísmico del edificio que cumpla con todos los requisitos que estipula la norma E.030 “Diseño Sismorresistente”. Una vez realizado este análisis se procederá a diseñar todos los elementos estructurales que cumplen los requisitos de la norma E.060 “Concreto Armado”; que se ven reflejados en la elaboración de los planos estructurales del edificio de hotel.Ítem Texto completo enlazado 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 AntonioEl 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.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado de cinco pisos y tres sótanos ubicado en el distrito de Barranco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-09-14) Afuso Muñoz, Minoru Alejandro; Huapaya Huapaya, César AntonioEn el presente trabajo de tesis se tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado con tres sótanos y cinco pisos. El proyecto se ubica en la Avenida San Martín 457-461, distrito de Barranco, en la ciudad de Lima. El terreno tiene un área de 733.58 m2. El tercer sótano tiene un área de 91.38 m2, el sótano 2 y 1 tienen un área de 733.58m2, el primer nivel tiene un área de 553.80m2 y el resto de niveles tienen un área de 472.88m2. El edificio tiene un área total construida de 4003.86 m2. Se estructuró el edificio, teniendo en cuenta los criterios de estructuración. Se buscó que la estructura sea simple y con una adecuada rigidez lateral en ambas direcciones. Asimismo, se predimensionaron los elementos estructurales, siguiendo las recomendaciones y criterios en base a la experiencia de ingenieros. El proyecto cuenta con un sistema estructural de muros de corte, columnas y vigas de concreto armado en ambas direcciones de análisis. Los techos de cada piso forman un diafragma rígido, para los techos se usaron losas aligeradas armadas en un sentido y losas macizas armadas en uno y dos sentidos. La cimentación está conformada por zapatas aisladas, zapatas combinadas y cimientos corridos. La capacidad admisible el terreno es de 4.00 kg/cm2 y se establece una profundidad de cimentación de 1.20 m a partir del piso más bajo. Se realizó el modelamiento 3D del edifico con la ayuda del programa de computadora ETABS con la finalidad de realizar el análisis sísmico para verificar que se cumplan los requerimientos de la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones y para obtener las cargas sísmicas de los elementos. Para calcular las cargas de gravedad se realizó un metrado de los elementos, según las especificaciones de la Norma E.020 y se realizó un modelamiento en 2D en el programa SAP2000. Finalmente, se realizó el diseño en concreto armado de las losas aligeradas, losas macizas, vigas peraltadas, columnas, placas, zapatas, muros de sótano y escaleras, siguiendo con los requerimientos de la Norma E.060 del Reglamento Nacional de Edificaciones.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado de seis pisos destinado a aulas de clase y laboratorio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-04) Gálvez Arroyo, Mayra Evelyn; Tumay Cabrera, Diana Lucia; Huapaya Huapaya, César AntonioEn el presente trabajo se realizó el análisis estructural y diseño en concreto armado de un edificio destinado a aulas-laboratorios. Este se ubica en el distrito de San Miguel, y comprende de seis pisos, los cuales tienen un área de 423m2 por nivel aproximadamente. Así mismo, cuenta con dos ascensores y una escalera de emergencia. Como condición de diseño, la estructura del edificio está compuesta por vigas principales que cargan a vigas intermedias, las cuales, a su vez, soportan la losa aligerada. Además, el edificio se encuentra sobre un terreno intermedio con capacidad portante de 2.5 kg/cm2. La profundidad de cimentación fue de 1.80m. Se efectuó el Análisis Sísmico utilizando el programa ETABS siguiendo los parámetros sísmicos que indica la Norma Sismorresistente E-0.30. Para este análisis se consideraron tres grados de libertad por piso, dos de traslación y una de rotación. Asimismo, se usó el espectro de aceleraciones correspondiente al tipo de suelo. Este espectro nos permitió conocer los modos de vibración, desplazamientos y fuerzas necesarias para el diseño. Posteriormente, se realizó el análisis estático para determinar la cortante basal, este resultado se comparó con la cortante basal obtenida del análisis dinámico realizado anteriormente. La estructura del edificio comprende de vigas peraltadas transversales, que servirán de apoyo a las vigas que cargarán el aligerado. Las placas son elementos predominantes en ambas direcciones principales y son las encargadas de controlar las deformaciones provocadas por los sismos. Además, se usaron columnas T para evitar los efectos de columna corta. Para los techos, se usaron losa aligerada de 17cm de espesor en la zona destinada a los laboratorios y losa maciza de 20 cm en el hall y escalera de emergencia. La sobrecarga considerada en la azotea fue de 300kg/m2, en caso de utilizarla para actividades deportivas o sociales. Por último se realizó el diseño de la cimentación. Este comprende de zapatas aisladas y zapatas combinadas con vigas de cimentación. Todos los elementos fueron diseñados bajo los requerimientos de las Normas: E-030 Sismorresistente, E-050 de Cimentaciones y E-060 de Concreto Armado.