Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
URI permanente para esta comunidadhttp://54.81.141.168/handle/123456789/6
El Repositorio Digital de Tesis y Trabajos de Investigación PUCP aporta al Repositorio Institucional con todos sus registros, organizados por grado: Doctorado, Maestría, Licenciatura y Bachillerato. Se actualiza permanentemente con las nuevas tesis y trabajos de investigación sustentados y autorizados, así como también con los que que fueron sustentados años atrás.
Ingresa a su web: Repositorio Digital de Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
Explorar
10 resultados
Resultados de búsqueda
Ítem Texto completo enlazado Evaluación del desempeño de un hospital aislado con dispositivos de goma (LRB) y de péndulo friccional (FPS)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-04) Barrientos Castilla, Froilan Carlos; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroLos hospitales deben seguir operando durante y después de un terremoto con la finalidad de asegurar la continuidad de los servicios. Para ello se usa el aislamiento sísmico. Esta tesis evalúa el desempeño de un hospital peruano en la cuidad de Moquegua, ubicado en la zona de mayor sismicidad peruana y suelo intermedio (Z4 y S2 según la NTE E.030). Se utilizan dos tipos de aisladores: elastoméricos y péndulos friccionales. Se desarrolla el análisis del desempeño empleando el Análisis Dinámico Incremental (IDA) con un modelo no lineal del edificio aislado. Los resultados del desempeño estructural muestran que para un PGA de 0.7g (sismo con periodo de retorno de 2500 años) las derivas máximas promedio con dispositivos de goma y de péndulo friccional son de 5.8‰ y 5.5‰, respectivamente. Además, las rotaciones inelásticas máximas promedio de columnas y vigas resultaron ser una fracción del límite de Ocupación Inmediata: de 0.55 y 0.54 para goma, y 0.40 y 0.52 para péndulo friccional. En cuanto al desempeño no estructural, las aceleraciones máximas promedio de piso son de 0.40g con goma y 0.50g con péndulos friccionales. Según HAZUS el umbral de daño leve en elementos no estructurales es 0.45g. Se concluye que con ambas opciones la estructura quedaría en estado de ocupación inmediata. En cuanto a los elementos no estructurales sensibles a aceleraciones, el sistema con goma si lograría dar la protección necesaria (90% del límite de HAZUS). En cambio, con aisladores friccionales no se lograría la protección necesaria (110% del límite de HAZUS).Ítem Texto completo enlazado Inclusión de los efectos de sismo de fuente cercana en la norma de diseño sismorresistente peruana(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-20) Tengan Shimabukuro, Carolina; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroEl estado del conocimiento de los sismos generados en fallas indica que en sitios ubicados hasta 60 km se pueden generar picos en los registros de aceleración, velocidad y/o desplazamiento. Esto se conoce como efectos de fuente cercana. En el Perú, tenemos una gran cantidad de sistemas de fallas activas que podrían presentar estos efectos. Se revisó la manera en que distintas normas internacionales incluyen estos efectos en los espectros de diseño. Se vio que la metodología establecida por el Uniform Building Code (Structural Engineering Design Provisions - 1997) es la que se adecua al estado del conocimiento de las fallas y sus efectos en el país en conjunto con la norma peruana de diseño sismorresistente E.030-19. Se adaptó la metodología del UBC-97 para la inclusión de los efectos de fuente cercana en el espectro de diseño peruano. El procedimiento desarrollado consiste en encontrar factores con los cuales afectar cada zona del espectro elástico de la norma para incluir los efectos de fuente cercana. La propuesta desarrollada ha hecho depender los factores de la zona sísmica, del perfil del suelo, del tipo de fuente sísmica y de la distancia a la fuente. Se ha encontrado que para la zona sísmica 4 y a una distancia de 2 km, estos factores están entre 1.3 y 1.1 para la región de periodos cortos del espectro en perfiles de suelo S0 a S3 y para la zona de periodos largos los factores se encuentran entre 2.1 y 1.4 para estos mismos perfiles de suelo. Para la zona sísmica 2, se ha encontrado que los factores de amplificación en periodos cortos tendrían prácticamente el mismo rango, pero solo para los perfiles S0 a S2, mientras que para periodos largos los factores serían de 2.1 a 1.1 y para perfiles S0 a S3.Ítem Texto completo enlazado 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.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un hotel de concreto armado de 5 niveles ubicado en la ciudad de Huancayo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-23) Gutierrez Barreto, Johann Anibal; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroEl objetivo es realizar el cálculo estructural de un hotel turístico de cinco pisos y azotea localizado en la ciudad de Huancayo, de acuerdo a las normas peruanas: Norma E.030, Norma E.060 y Norma E.020. El área del techo es de aproximadamente 100 metros cuadrados, mientras que los pisos inferiores tienen cada uno 300 metros cuadrados de área. El edificio constará de sistema de muros estructurales. Según la Norma E.0.30, este sistema estructural es cuando la carga sísmica es soportada por muros estructurales, y los esfuerzos cortantes que deben soportar los muros es mayor al 70% de la cortante base (2019: 14). Con base en el EMS el proyecto se colocará sobre un terreno con esfuerzo portante de 2,7 kg/cm². La estructuración correcta de los elementos estructurales bajo consideración y la determinación de pre-dimensiones durante el análisis dinámico y estático de las estructuras crea elementos de refuerzo que cumplen con los requisitos de carga y cumplen con los límites normativos. Los capítulos 1 y 2 brindan una descripción general del proyecto, la construcción del edificio y las dimensiones preliminares de los elementos de concreto armado como son las vigas, columnas, losas, escaleras y cimentaciones. Los capítulos 3, 4, 5 y 6 cuantifican las medidas de carga, modelan el edificio usando a los elementos finitos usando el programa ETABS, realizan análisis de carga sísmica y de gravedad, y verifican que la estructura cumpla con los estándares de diseño sísmico E.030, E. 060 Norma de hormigón armado y todo lo dispuesto en la norma E.020. carga. Si cumple totalmente, se lleva a cabo el diseño de elementos de hormigón armado tales como vigas inclinadas, columnas, losas, escaleras y cimentaciones. En algunos casos, los cimientos se diseñan utilizando cimientos corridos y cimientos independientes de profundidad variable. Al final de la fase de diseño, se elaborará un plan estructural. En los capítulos 7 y 8, continuamos con los comentarios finales y las conclusiones sobre el diseño general.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un pabellón de hospital con aisladores sísmicos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-10-25) Zanelli Flores, Criss Talita; Paredes Salas, Patricia Mercedes; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroLa construcción de edificios aislados es cada vez más importante en países sísmicos dado que el sistema de aislamiento protege a la estructura de los efectos de un sismo mediante la separación de la base con el movimiento del suelo. El daño se logra controlar por medio de la restricción de desplazamientos relativos de entrepiso y de aceleraciones de piso. La mayoría de casos de aplicación corresponden a edificios esenciales; es decir, aquellos cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después de un sismo. Según la Norma E.030 “Diseño Sismorresistente”, las edificaciones esenciales tales como hospitales, y que se ubican dentro de las zonas sísmicas tres y cuatro, deben ser construidas con aislamiento sísmico conforme a los lineamientos de la Norma E.031 “Aislamiento Sísmico”. En consecuencia, el objetivo de esta tesis es elaborar el diseño estructural de un pabellón de hospital de cuatro pisos con aisladores sísmicos ubicado en la costa de Lima de acuerdo a la normativa peruana. Para ello se plantean tres objetivos específicos: diseñar las propiedades de los dispositivos en el sistema de aislamiento, evaluar la respuesta del edificio ante un sismo extremo (2500 años de periodo de retorno) y desarrollar el diseño en concreto armado de los elementos estructurales. La metodología consistió, en primer lugar, en una revisión de la base teórica del aislamiento sísmico donde se estudió el comportamiento dinámico de los edificios de base aislada. Además, se investigó los principales tipos de dispositivos de aislamiento y se describió la modelación tridimensional del sistema de aislamiento. En segundo lugar, se inició el diseño del edificio de base aislada a partir de la estructuración y el predimensionamiento de los elementos estructurales. Luego, se pre diseñaron las propiedades de los dispositivos del sistema de aislamiento con un análisis lineal espectral. El diseño definitivo de las propiedades de los dispositivos se realizó a través de un análisis dinámico no lineal Tiempo Historia donde se calcularon las máximas respuestas del edificio en términos de derivas, aceleraciones y fuerzas. Por último, se desarrolló el diseño en concreto armado de los elementos estructurales y sus correspondientes planos. Los resultados indicaron que el edificio tendría daño leve en los elementos estructurales y no estructurales luego del sismo extremo.Ítem Texto completo enlazado Evaluación del desempeño de edificaciones hospitalarias prefabricadas con aislamiento sísmico en el Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-13) Moscoso Tinco, Joel; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroAnte un sismo severo, un gran número de hospitales en el Perú se verían considerablemente afectados, dificultando el manejo de emergencias. Por tal motivo se hace necesario construir hospitales nuevos que tengan operatividad continua. Una alternativa que mejoraría la calidad y reduciría el tiempo de construcción de los nuevos hospitales sería el uso de prefabricados de concreto. Sin embargo, existen cuestionamientos referentes al comportamiento sísmico de las estructuras prefabricadas de concreto. Actualmente se han desarrollado sistemas de concreto prefabricado que permiten construir estructuras con comportamiento sísmico equiparable al de estructuras de concreto vaciadas in situ, denominados en la literatura como prefabricados emulativos. En este trabajo se estudió la factibilidad técnica de usar aislamiento sísmico y prefabricados emulativos de concreto en hospitales nuevos. Para tal fin se diseñó un edificio de un hospital representativo utilizando las normas peruanas E060, E030 Y E031. Se evaluó el desempeño del edificio usando como medida de daño criterios de derivas y aceleraciones globales del edificio, y también giros inelásticos en las rótulas de los elementos estructurales. Los resultados mostraron que el edificio luego de un sismo severo de PGA=0.675g (correspondiente a 2500 años de periodo de retorno) tendría un desempeño muy bueno permitiendo su ocupación inmediata.Ítem Texto completo enlazado Respuesta torsional de edificios sísmicamente aislados en el Perú. Comparación de métodos estáticos y dinámicos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-01-21) Aguilar Chuquimia, Henry Antonio; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroEl creciente desarrollo de proyectos en el Perú, que involucran el uso de aisladores sísmicos, trae consigo la necesidad de investigar en detalle ciertos aspectos que influyen en la respuesta estructural de estas edificaciones, un aspecto relevante y recientemente actualizado en el estándar ASCE 7-16 es el relacionado a la respuesta torsional de sistemas sísmicamente aislados. En razón de lo indicado, es reconocido que la demanda sísmica característica de una región particular influye sobre la respuesta que posean las estructuras, por ello, el presente trabajo discute sobre la aplicación directa de las expresiones para estimar la máxima respuesta torsional de estructuras sísmicamente aisladas en el Perú, según el código ASCE 7 en sus versiones 2010 y 2016; para tal propósito, múltiples análisis numéricos se realizaron sobre la base de estructuras aporticadas, estableciéndose en las mismas: tres relaciones de aspecto en planta, dos alturas típicas, tres porcentajes diferentes de excentricidad (del orden de 0%, 5% y 10%) y múltiples acciones sísmicas espectro-compatibles, aplicadas de forma bidireccional, tanto para demandas de diseño (con Tr=500 años) como para máximas consideradas (con Tr=2500 años). Encontrándose finalmente, que para el caso de suelos rígidos y zonificación sísmica 4 del Perú, es posible plantear expresiones de mejor ajuste basadas en los códigos ASCE 7-10 y ASCE 7-16, todo ello establecido como producto del análisis de las relaciones entre métodos estáticos y dinámicos (espectral y tiempo-historia).Ítem Texto completo enlazado Diseño del sistema de aislamiento sísmico de un edificio hospitalario usando dispositivos HDR(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-01-23) Janampa Salas, Brayan Bernabé; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroEn un sismo severo las ondas sísmicas someten a las edificaciones a grandes deformaciones y aceleraciones que generan incursiones inelásticas, y daño en la estructura y el contenido. Para controlar o evitar las incursiones inelásticas surge la alternativa de la aislación basal que consiste en la separación del movimiento del suelo mediante un sistema de elementos flexibles. El sistema de aislamiento sísmico se ha venido empleando en el mundo desde el año 1969 mientras que en el Perú recién desde el año 2011 se está empezando a usar estos sistemas. Debido a que en el país no existe una norma para el análisis de las edificaciones aisladas, se han venido empleando normas internacionales junto a normas locales y una interpretación ingenieril de la sismicidad peruana. La dinámica de un edificio aislado logra un nuevo sistema flexible que origina que el periodo fundamental de la estructura incremente, de tal manera que la estructura se encuentre en una zona de menor demanda sísmica. Además, la dinámica logra un aumento de amortiguamiento mayor al 5% únicamente en los modos que originan deformaciones predominantes del sistema de aislamiento. La curva fuerza desplazamiento de un aislador elastomérico puede ser idealizada por un modelo bilineal que permite caracterizar el comportamiento no lineal de los aisladores. También, el comportamiento del dispositivo se puede representar mediante un modelo lineal con una rigidez equivalente junto a un amortiguamiento equivalente de fluido viscoso que disipe la misma cantidad de energía que el modelo bilineal. En este trabajo se propone un procedimiento general de diseño de un edificio aislado en base a los requerimientos de diseño propuestos por los códigos internacionales y locales. Se usó como ejemplo un edificio hospitalario representativo de la práctica en Perú. Se realizó el predimensionamiento inicial del sistema de aislamiento empleando el modelo de un grado de libertad. Luego, se hizo un diseño preliminar usando un proceso iterativo de análisis lineal espectral con propiedades nominales que consiste en modificar las propiedades de la estructura y del sistema de aislamiento hasta que se cumpla con los objetivos de diseño propuestos. Se sugirió para el análisis espectral reducir los límites máximos permitidos por las normas en un 30%; de este modo se deja una holgura para el análisis posterior que debe incluir la variabilidad de los dispositivos. En el diseño definitivo de la estructura aislada se siguió otro proceso iterativo usando análisis tiempo historia no lineal y considerando la variabilidad de las propiedades nominales de los dispositivos. Finalmente, se realizó el diseño de un elemento no estructural (tabique) usando espectros de piso que muestran la tendencia de los armónicos predominantes que reciben los elementos no estructurales en su base.Ítem Texto completo enlazado Evaluación del desempeño sísmico de hospitales aislados en el Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-04-11) Yucra Ayala, Maddeley Elizabeth; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroLos hospitales son estructuras que están permanentemente expuestas a situaciones de riesgo cuando se afrontan eventos naturales o antrópicos adversos. Una de las principales preocupaciones es que se interrumpa su funcionamiento debido a daños ocasionados por un sismo. Por esta razón, existe una gran necesidad de contar con hospitales que permanezcan operativos y funcionando a su máxima capacidad instalada y en su misma infraestructura inmediatamente después de un sismo (MINSA). De acuerdo con el código de diseño sísmico del Perú, los hospitales deben ser diseñados con aislamiento sísmico en la base. El objetivo de este trabajo es evaluar el desempeño sísmico de una estructura hospitalaria de concreto armado con aislamiento sísmico. Para obtener la respuesta de la estructura se utilizó el método de análisis dinámico incremental (IDA), cuyos resultados se presentan para los parámetros de derivas y aceleraciones mediante curvas IDA. La evaluación del desempeño quedó definida por límites de deriva de entrepiso y giros de rótulas para los elementos estructurales y aceleraciones de piso para los elementos no estructurales sensibles a aceleraciones. Los resultados obtenidos muestran derivas menores a 0.0031 y aceleraciones de piso menores a 0.22g para el sismo máximo. Se estima un estado de daño leve en los elementos estructurales y elementos no estructurales sensibles a aceleraciones. Finalmente, se estima que todos los elementos de la estructura hospitalaria con aislamiento sísmico satisfacen los requerimientos de rendimiento del nivel de Ocupación Inmediata cuando es sometida al sismo máximo de PGA 0.675g (Tr=2475 años) y se garantiza el objetivo de funcionalidad continua.Ítem Texto completo enlazado Evaluación experimental de una propuesta de reforzamiento estructural para las edificaciones escolares construidas antes de 1997, Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-11-25) Ramirez Garcia, Pamela Del Rocio; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroEl presente trabajo se desarrolla dentro del marco del convenio entre el Banco Mundial, el CISMID y la PUCP, titulado “Propuesta técnica de actualización del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) para incorporar el reforzamiento incremental en las edificaciones escolares tipo 780 construidas antes de 1997". Esta tesis se centra en el estudio de la respuesta dinámica de dos módulos con características de un aula representativa de un edición escolar tipo 780 construido antes de 1997 (tipo 780-Pre), sin y con reforzamiento, a través de ensayos en una mesa vibradora unidireccional. El edificio escolar tipo 780-Pre, presenta el problema de columnas cortas y elevada flexibilidad lateral. La técnica de reforzamiento estudiada consistió en la inserción de diagonales de acero en forma de cruz integrados a un marco de acero entre los pórticos de CA existentes. Además, consistió separar los tabiques de albañilearía mediante juntas de una determinada longitud y medida. Los módulos fueron escalados en la proporción de 1:2 debido a la capacidad del simulador de sismos del laboratorio de estructuras de la PUCP. Además, los módulos se construyeron siguiendo el proceso constructivo convencional, tanto los pórticos de CA como las estructuras de refuerzo de acero. Para los ensayos de simulación dinámica (fases) en la mesa vibradora, los módulos se instrumentaron con sensores de desplazamiento lineal y con acelerómetros. Antes de dar inicio a cada fase, se hizo un ensayo de vibración libre. Cada fase corresponde a un desplazamiento nominal de la señal comprimida del registro de aceleraciones correspondiente al terremoto del 31 de Mayo de 1970. Cada módulo fue sometido a cuatro (4) fases y cinco (5) vibraciones libres. Los resultados de los ensayos demuestran que: (1) Se logró reproducir la falla tipo corte de los edificios escolares 780 - Pre, en el módulo (Módulo 780 - Pre) según lo previsto por el análisis teórico, el módulo después del ensayo no perdió su estabilidad global. (2) Con el sistema de reforzamiento con marcos y diagonales de acero y la liberación de juntas (a partir de 50 cm de la base del parapeto) se evitó la formación de columna corta en el módulo y lo cual dio inicio a la falla por exo-compresión. (3) El sistema de reforzamiento permitió mejorar considerablemente el desempeño del módulo, reduciendo los daños en cada fase de ensayo de simulación dinámica.