Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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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 de un edificio multifamiliar de 6 pisos con semisótano ubicado en Jesús María – Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-26) Peñaranda Villalobos, Christian Guiliano; Huapaya Huapaya, César AntonioLa presente tesis desarrolla el análisis y diseño de un edificio de 6 pisos con semisótano. El edificio se encuentra ubicado en Jesús María - Lima, tiene un suelo rígido tipo S1 en un área de 162 m2. El semisótano está destinado para estacionamiento vehicular; el edificio también cuenta con escaleras y un ascensor. Se han hecho todos los pasos previos para obtener un diseño adecuado de la estructura. En primer lugar, se realiza un estudio de la propuesta arquitectónica utilizando los criterios de estructuración en los planos de arquitectura, además de realizar un análisis traslacional del edificio para verificar las derivas de entrepiso permitidas por la norma E-030. De esa manera, procedemos con el predimensionamiento de la estructura y su modelamiento en el programa ETABS. Todos los elementos de la estructura son de concreto armado (columnas, vigas, placas y losas). Las placas cumplen un importante rol en la estructura frente a los sismos, ya que son los elementos estructurales que atraen la mayor cantidad de fuerza tipo corte por tener gran rigidez. Las columnas, vigas y losas son las encargadas de transmitir las cargas verticales hasta la cimentación de la estructura. Para predimensionarlas, se utilizan valores predeterminados en relación con su longitud efectiva del elemento, explicados en varios libros de concreto armado. Una vez realizado el predimensionamiento de los elementos, se realizará el metrado real de la estructura y se modelará el edificio con el programa ETABS. Luego, se ejecutará un análisis sismo resistente estático y dinámico que determinan el comportamiento del edificio. Después, se verificará que la estructura cumpla con las diferentes condiciones mencionadas en la norma E.030. Finalmente, se realizará el diseño, según la norma E.060, de cada uno de los elementos de la estructura. Donde se verificará que la resistencia nominal obtenida sea mayor a la resistencia última, y así poder elaborar los planos de estructuras respectivos. Se puede concluir que la finalidad de esta tesis es el desarrollo de los planos estructurales para su futura construcción.Ítem Texto completo enlazado Revisión y análisis crítico del diseño estructural del puente peatonal "Solidaridad" ubicado en el Malecón Checa, límite entre los distritos de San Juan de Lurigancho y El Agustino (Lima)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-03-27) Salas Müller, Reyme Gonzalo; Huapaya Huapaya, César AntonioEl presente tema de tesis desea realizar el análisis y la revisión del diseño estructural del puente peatonal “Solidaridad” ubicado en el malecón Checa, límite entre los distritos de San Juan de Lurigancho y El Agustino. Este puente tiene un diseño especial con estructuras de acero, un gran pedestal y tirantes de acero hacia ese pedestal. Tiene una longitud de 55 metros de luz con un apéndice de 10 m. El puente colapsó en marzo del 2017 a raíz de la crecida del río Rímac producto del fenómeno del niño costero. El objetivo principal de esta tesis es recabar información técnica del diseño del puente y contrastarlo con los requerimientos establecidos para obras especiales de este tipo en la legislación local respectiva. Es importante que se puedan estudiar las especificaciones de este proyecto y verificar que se han realizado en la obra actualmente construida. Entre los objetivos secundarios estará hacer un levantamiento presencial del puente en su estado actual con material fotográfico. También se realizará el análisis estructural de la torre o pedestal del puente, el tablero (vigas y losas de concreto armado), los sistemas de soporte por cables, los estribos y cimentación del puente. Dado que ante la presencia de las lluvias del mes de marzo del 2017 el puente mencionado colapsó, será también una oportunidad para hacer un nuevo levantamiento del estado actual del puente y definir las razones por las que este puente colapsó, razón por la que este trabajo adquiere una mayor importancia.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.Ítem Texto completo enlazado Diseño en concreto armado de un edificio multifamiliar de siete pisos sin sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-01-31) Cisneros Milla, Álvaro Rodrigo; Huapaya Huapaya, César AntonioEste trabajo desarrolló el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de siete pisos, ubicado en el distrito de San Miguel sobre un suelo intermedio (con capacidad portante de 2 kg/cm2). El proyecto tiene un área construida de 350 m2. La arquitectura del edificio era simple y simétrica, lo cual fue una ayuda para el diseñador. Sin embargo, se pudieron notar en planta importantes esquinas entrantes, hecho que condicionó la totalidad del proyecto, especialmente el diseño sísmico. Se estructuró con un sistema de placas para las dos direcciones, ayudado por pórticos para tomar cargas por gravedad. Se eligieron losas aligeradas como sistema de techado, excepto en el hall central, donde se proyectó una losa maciza. Se efectuó un análisis espectral en un modelo tridimensional del edificio (con el programa ETABS), donde se comprobó que la estructuración cumplía con lo exigido en la NTE.030: la deriva máxima resultó 3.4‰ y el desplazamiento estuvo libre de rotaciones. También se comprobó la irregularidad de esquinas entrantes, que fue la principal causa para que la cortante basal se eleve a un valor equivalente a un cuarto del peso del edificio. Aunque se trabajó con la Norma que perdió vigencia el 2016, se hizo un análisis adicional con la Norma actualizada en uno de los Anexos de esta tesis. El análisis vertical se realizó siguiendo los parámetros de la NTE.020, sin mayor problema ya que se tenían pórticos bien distribuidos. Esta vez se prescindió del modelo tridimensional, en favor de un más simple metrado por áreas tributarias. Los diferentes elementos estructurales fueron diseñados según la NTE.060 y con las solicitaciones calculadas en los dos análisis anteriores. Como era de esperarse, los elementos sísmicos requirieron mucho mayores cuantías que los sometidos a carga vertical solamente. La placa más solicitada tuvo momentos volcantes del orden de 3000 ton-m, lo cual llevó a preguntarse si una condición de empotramiento en la base era la apropiada para el modelo sísmico. El proyecto culminó con el diseño de la cimentación, donde se definieron primero las dimensiones y el refuerzo de las zapatas aisladas de las columnas. Por otro lado, la capacidad intermedia del suelo y las altas fuerzas sísmicas exigieron grandes dimensiones a los cimientos de los muros, los cuales tuvieron que ser combinados unos con otros y se recurrió a vigas para rigidizarlos.Ítem Texto completo enlazado Diseño de tres edificios de concreto armado, dos de 5 pisos y uno de 12 pisos más un sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-19) Terry Rajkovic, José Antonio; Huapaya Huapaya, César AntonioLa presente tesis ha sido realizada por la modalidad de experiencia profesional y comprende del diseño estructural de los 3 edificios que conforman el complejo Mac Gregor, ubicados dentro del campus de la Pontificia Universidad Católica del Perú en la avenida Universitaria, distrito de San Miguel. Dos de los edificios (el Edificio A y el Edificio B) tienen 5 pisos y son destinados a aulas, mientras el tercer edificio (Edificio C) tiene 12 pisos y un sótano y está dedicado a aulas y oficinas. Estos edificios se encuentran cimentados sobre la grava típica de Lima, con una capacidad admisible de 5 kg/cm2. El análisis y diseño estructural de estas edificaciones fue realizado por el autor como parte de la empresa Antonio Blanco Blasco Ingenieros EIRL, entre enero y marzo del año 2007. En esta tesis se describen los procedimientos y criterios adoptados para las distintas etapas del proceso de diseño estructural de los edificios: - Estructuración y predimensionamiento - Análisis estructural por cargas de gravedad - Análisis sísmico de la edificación - Diseño de los elementos estructurales - Diseño de las cimentaciones - Diseño de anclajes, empalmes y detalles de refuerzo Se comenta acerca de la experiencia adquirida durante la construcción de la obra, luego de culminado el diseño estructural También se incluyen las conclusiones y recomendaciones obtenidas a partir del aprendizaje adquirido, resaltando la importancia de las etapas iniciales del proyecto donde se recomienda buscar en coordinación con arquitectura para obtener una estructura simple, regular y que tenga elementos estructurales con dimensiones adecuadas.