Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Desempeño sísmico de edificios multifamiliares de muros estructurales aplicando el método de espectro de capacidad(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-07-01) Huerta Quispe, Paolo Cesar; Soto Oblea, Edward JonathanEsta investigación se desarrolla con la finalidad de generar conocimiento sobre el desempeño sísmico de edificios multifamiliares de muros de concreto armado construidos en la zona sísmica Z4 del Perú. En el desarrollo de la investigación, se estudian cuatro edificaciones multifamiliares ubicados en la zona sísmica Z4, construidos sobre un suelo de perfil tipo S1. Para estudiar el desempeño estructural de los edificios se realiza un análisis estático no lineal (AENL). Para esto, se usa el método de espectro de capacidad (MEC), el cual fue desarrollado en el ATC-40 (1996) y posteriormentemejorado en el FEMA-440 (2005). Este método consiste en calcular el punto de desempeño de manera gráfica mediante la superposición de la curva de capacidad del edificio y una curva de demanda. Para esto, se realiza el modelo computacional de los edificios y se modelan las rotulas de los elementos estructurales haciendo uso del programa Etabs v.18. La curva de capacidad de cada edifico se obtiene mediante la aplicación de un patrón de cargas proporcional al modo de vibración fundamental. Para el cálculo del punto de desempeño, cada edificio es sometido a una demanda sísmica correspondiente a un nivel de diseño y máximo, definidos según el ATC-40. Complementariamente, se realiza un análisis modal espectral y se verifican las irregularidades estructurales y derivas. Finalmente, el punto de desempeño es evaluado según las propuestas del comité VISION 2000 (SEAOC, 1995). Se concluye que, a partir de los puntos de desempeño calculados con ayuda del programa Etabs v.18 y usando los criterios ya mencionados, los edificios estudiados tienen un desempeño óptimo ante un sismo de diseño y máximo en las direcciones transversal y longitudinal.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo entre el método de diseño basado en fuerzas (FBD) y el método directo de diseño basado en Desplazamientos (DDBD) para un edificio de concreto armado de sistema estructural dual de 7 niveles(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-20) Montufar Canal, Kevin André; Soto Oblea, Edward JonathanLos terremotos ocurridos alrededor del mundo durante el siglo pasado y en lo que va de este han llevado a ingenieros e investigadores a cuestionar los conocimientos y métodos de diseño que se conocían sobre la ingeniería sismorresistente. Es así que un primer cambio de enfoque ocurrió cuando se consideró a los desplazamientos como la principal causa del daño estructural en reemplazo de las aceleraciones y fuerzas que pueda experimentar una estructura. En base a esto, resulta lógico pensar que los métodos de diseño se deben basar en los desplazamientos y no en las fuerzas. Es así que Priestley, Moehle y Kowalsky, en los años 90, presentan el Método de Diseño Directo Basado en Desplazamientos (DDBD) como alternativa al diseño tradicional basado en fuerzas (FBD). El presente trabajo busca realizar un análisis comparativo entre el FBD y el DDBD aplicado a una estructura de sistema estructural dual de 7 niveles. El diseño por FBD estará basado en la Norma de Diseño Sismorresistente E.030 peruana del 2018, mientras que el DDBD en el texto Displacement-Based Seismic Design of Structures por Priestley et. al. del año 2007. En el Capítulo I, se presenta una introducción al tema, describiendo la situación. Además, se desarrolla la justificación y la importancia del trabajo. Finalmente, se describe el objetivo principal y los objetivos secundarios de la investigación. En el Capítulo II, se presenta el marco teórico en el cual se resaltan las principales características de ambos métodos, los niveles y objetivos de desempeño estructural según ASCE 41-13 y el diseño por capacidad de los elementos estructurales. Asimismo, se discuten las incoherencias conceptuales del método FBD y se desarrolla el marco conceptual del Análisis Estático No Lineal “Pushover” que se utilizará para evaluar el desempeño estructural de la estructura analizada para ver si cumple con los objetivos propuestos. Finalmente, se elabora una lista de todos los parámetros a ser comparados en la investigación. El Capítulo III reúne los procedimientos paso por paso del FBD y del DDBD basados en los documentos antes mencionados. Se presentan las expresiones matemáticas necesarias para los cálculos que se realicen. Adicionalmente, se presenta el procedimiento del “Pushover” según ASCE 41-13. En el Capítulo IV, se presenta el caso de estudio, el cual corresponde a una edificación destinada a oficinas de 7 niveles de sistema estructural dual ubicado en la ciudad de Lima. La distribución en planta, las propiedades de los materiales a utilizar y el metrado de cargas son mostrados. En el Capítulo V, se aplica la metodología descrita en el Capítulo III. Asimismo, los resultados obtenidos son presentados destacando el periodo estructural, la rigidez lateral, la fuerza cortante basal, los momentos de volteo, las fuerzas laterales y el diseño de los elementos estructurales. En el Capítulo VI, se realiza la aplicación del análisis “Pushover” para cada caso. Se presenta la curva y espectro de capacidad para cada método, estableciendo el punto y la matriz de desempeño. Mediante este análisis se demostró que el DDBD cumple de manera eficiente con los parámetros de diseño por desempeño, validando así la metodología. En el Capítulo VII, se realiza el análisis comparativo entre el FBD y el DDBD. Los resultados se presentan en gráficos que permiten explicar las diferencias de manera didáctica, evidenciando por qué el DDBD resulta más efectivo en la estimación del comportamiento real de una estructura ante movimientos sísmicos, ya que toma en cuenta la respuesta no lineal en la etapa de diseño. Por último, en el Capítulo VIII se discuten las conclusiones a las que se llegaron luego de aplicar el FBD y el DDBD para el caso de estudio y con los resultados del análisis “Pushover”. Asimismo, se presentan algunos comentarios finales sobre el trabajo y se brindan recomendaciones para futuras investigaciones relacionadas.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos ubicado en el distrito de Magdalena del Mar(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-12-17) Escalante Yupanqui, Marcelo; Soto Oblea, Edward JonathanLa presente tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de siete pisos, constituido por 28 departamentos. El proyecto se sitúa en el distrito Magdalena, sobre un terreno de capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio no presenta sótanos y los estacionamientos se disponen exteriormente. Además, el piso típico consta de un área de 710 m2. Este edificio está compuesto del siguiente modo: el sistema de cimentación del edificio se basa en zapatas aisladas, conectadas y combinadas. Asimismo, el sistema estructural está constituido por muros estructurales, pórticos de columnas y vigas; y el sistema de techado por losas aligeradas con viguetas convencionales y losas macizas. A partir de la composición descrita, una estructuración y predimensionamientos iniciales; se derivó al proceso del análisis sísmico previo, con el fin de comprobar si lo planteado cumplía con los requerimientos impuestos por la Norma de Diseño Sismorresistente (NTE E.030). Se encaminó el proyecto para llegar a una estructura simple y con una adecuada rigidez lateral en ambas direcciones. Además, para el análisis sísmico se empleó el programa ETABS, del cual se interpretó la respuesta de la estructura ante el espectro de pesudos-aceleraciones proporcionado por la Norma. Una vez culminado el análisis y cumplir con las exigencias de la Norma, se desarrolló el diseño de los elementos estructurales siguiendo las metodologías de resistencia y capacidad, indicadas por la Norma de Concreto Armado E.060. Por último, los resultados del presente proyecto se plasman en los planos estructurales, los cuales se dibujaron con el apoyo del programa AUTOCAD.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de cinco pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-09-24) Peramas Crisanto, Miguel Angel; Soto Oblea, Edward JonathanEl objetivo de esta tesis es presentar el procedimiento y desarrollo adecuado de análisis y diseño de una edificación de concreto armado. En este caso, se trabajó con una edificación multifamiliar de cinco pisos ubicada en el distrito de San Isidro en el departamento de Lima. La edificación consta de un área de lote de 765 m2, con un área libre de 280 m2. El primer piso contiene al lobby del edificio, del segundo al quinto nivel se tienen pisos típicos compuestos de dos departamentos de 118.14 m2 cada uno. Por último, en la parte superior se tiene la azotea y está ubicado el cuarto de máquinas del ascensor. El sistema estructural se compone de muros de corte y pórticos de concreto armado. Se usan losas aligeradas y macizas que sean capaces de resistir y transmitir las solicitaciones de carga y de formar diafragmas rígidos en cada nivel de la edificación. Se realizó un modelo de la edificación en el programa Etabs, el cual a partir del uso de elementos finitos halla la respuesta de la estructura ante las distintas solicitaciones de carga, con la correspondiente verificación manual de los cálculos realizados por el programa. Por último, se priorizó que los en los elementos estructurales y estructura en general se cumplan con los requerimientos de diseño y buen comportamiento dados en la norma de cargas E.020, de concreto armado E.060 y del diseño sismorresistente E.030.