Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Análisis de la influencia de aberturas en muros de albañilería confinada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-24) Toro Zubieta, Oscar Jaime; Quiun Wong, Daniel RobertoEl objetivo principal de la investigación es analizar muros de albañilería confinada con aberturas sin reforzamiento mediante modelamiento de elementos finitos y evaluar la influencia que tienen estas aberturas, tanto en su rigidez como en su resistencia. Se analizaron muros de albañilería confinada con cinco diferentes relaciones de aspecto (hm/Lm: 0.60, 0.80, 1.00, 1.20 y 1.40). Para cada esbeltez de muro se modeló un muro sin aberturas y muros de dimensiones iguales con aberturas con 16 variaciones de dimensiones teniendo en total 80 modelos con aberturas y 5 modelos de muros sin aberturas. El modelamiento de los materiales de concreto y albañilería se hizo mediante macromodelamiento. El comportamiento no lineal del concreto se basó en el modelo de Hognestad. El comportamiento no lineal de la albañilería se estableció a partir de investigaciones experimentales previas. A cada modelo se empotró en la base y se le aplicó desplazamiento horizontal en la parte superior de los muros hasta alcanzar derivas de 0.007 a 0.008. De este modo se pudo obtener la máxima resistencia al cortante y la rigidez lateral de cada modelo. Se estableció la relación entre la resistencia de un muro sin aberturas y la resistencia con aberturas (pR=Ri/Ro). De igual manera para la relación entre la rigidez de un muro sin aberturas y la rigidez con aberturas(pK=Ki/Ko), para cuantificar la influencia de las aberturas. Procesando los datos se determinó que la relación entre el área de aberturas y el área del muro confinado (ra=Aa/Am) es el principal parámetro que se relaciona con la reducción de rigidez (pK) y la reducción de resistencia (pR) del muro con aberturas. Si consideramos como insignificante la reducción de la resistencia al corte en un 95%, se pudo concluir que en muros de albañilería confinada con aberturas de áreas menores al 2% del área total del muro no reducen significativamente ni la resistencia ni la rigidez frente a desplazamientos laterales.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo de la incorporación de aisladores de FPT, amortiguadores FVD y outriggers de concreto como solución para reducción de derivas aplicado a un edificio de 30 pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-13) Cépeda Alcázar, Diego Elías; Asmat Garaycochea, Christian AlbertoLas soluciones de protección sísmica como aisladores, amortiguadores o outriggers son muy usados alrededor del mundo para poder proyectar edificaciones complejas debido a su considerable altura. Por ejemplo: el Sendai Mt Building, ubicado en Japón, cuenta con una altura de 84.9 metros y está aislada sísmicamente. La torre Mayor, ubicada en México, cuenta con 57 pisos y hace uso de amortiguadores de fluido viscoso como método de protección sísmica. Finalmente, la torre de Shanghái, ubicada en china, es un rascacielo que cuenta con un centro de muros conectados a través de outriggers a las columnas perimetrales como método de protección sísmica. Estas soluciones de protecciones sísmicas han permitido asegurar la operatividad de los edificios ante diferentes eventos sísmicos en sus respectivos países. En la presente investigación se abordarán las tres soluciones de dispositivos de protección sísmicas aplicados a un edificio de concreto armado de 30 pisos ubicado en la ciudad de Lima y se buscará generar un aporte al área de estructuras orientadas al diseño de edificios altos, se interpretará los resultados obtenidos y se validará la hipótesis planteada: edificio con outriggers de concreto tiene menores derivas comparadas con las otras soluciones de protecciones sísmicas. Se aplicará una metodología cuantitativa, en la cual se desarrollará el análisis estructural para el edificio con base empotrada y un análisis del edificio incluyendo las protecciones sísmicas. De los resultados obtenidos, se realizará una comparación del desempeño de cada dispositivo sisimico en materia de reducción de derivas, desplazamientos y fuerzas cortantes. Se desarrollarán las conclusiones y recomendaciones que resulten de dicha interpretación en el rango elástico del edificio.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de seis pisos en concreto armado ubicado en el distrito de San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-10) Barrios Tello, Mateo Gonzalo; Noriega Barrueto, RenzoEl trabajo de tesis que se presenta a continuación trata el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de seis pisos con fines de uso de viviendas ubicado en el distrito de San Miguel. La estructura se ubica sobre un suelo de grava mal graduada con una capacidad portante de 4 kg/cm2 aproximadamente. Este trabajo se estructura en 5 partes principales. La primera parte del trabajo tratará los temas de estructuración y predimensionamiento partiendo de una arquitectura ya definida usando criterios de la experiencia de ingenieros de amplia trayectoria y de metrados de carga aproximados. La segunda parte consiste en el análisis de cargas de gravedad de los distintos elementos estructurales por lo que se realizará un metrado de cargas previo para la comparación con el programa de cómputo Etabs y el posterior diseño de los elementos estructurales horizontales como las losas. La tercera parte comprende el análisis sísmico dinámico para el cumplimiento de los requisitos de resistencia y ductilidad requeridos por la norma de diseño sismorresistente E030. Además, será necesario el análisis sísmico en condiciones estáticas y traslacionales para la verificación de las fuerzas cortante mínimas que debe soportar la estructura y a modo de comparación de los resultados obtenido con los distintos métodos. Se tomó 3 grados de libertad para cada piso para el análisis en condiciones dinámicas: dos traslacionales y uno rotacional. La cuarta parte desarrolla el diseño de los elementos estructurales como vigas, columnas, placas y cimentaciones, los cuales fueron diseñados tomando en cuenta el análisis sísmico evaluado en la parte anterior. Por último, en la quinta parte, se describen las conclusiones obtenidas a partir del presente trabajo.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de requerimientos de ductilidad para elementos de concreto armado resistentes a sismo en edificios con aislamiento sísmico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-31) Mamani Villalobos, Carmen Giovanna; Asmat Garaycochea, Christian AlbertoLa presente investigación tiene por finalidad evaluar la ductilidad a flexión con determinados lineamientos de diseño para elementos de concreto armado (CA) de edificaciones con aislamiento sísmico. Esto debido a que actualmente no existen lineamientos para este tipo de estructuras, sino que se usan los mismos que para estructuras de base fija. Ello a pesar de que el principio de diseño con aislamiento, así como la evidencia de desempeño, muestran menor demanda de ductilidad e incursión en el rango inelástico para elementos con responsabilidad sísmica de edificios aislados. Se usó evidencia de experiencias sísmicas en estructuras con aislamiento y análisis de desempeño desarrollados por otros investigadores. Entre la evidencia se puede mencionar: curvas de capacidad, gráficas desplazamiento versus número de pisos, fuerza cortante versus desplazamientos, aceleración de pisos, entre otros. Como análisis se puede mencionar push over para diferentes tipos de estructuración y diseño, formación de rótulas plásticas, etc. A partir de la información mencionada se proponen lineamientos para diseño de elementos en CA que se acomodan mejor a estructuras aisladas sin dejar de lado los márgenes de seguridad. Se evaluaron dos casos de estudio, uno de ellos diseñado con la norma vigente y el otro diseñado con los lineamientos propuestos. Ambos casos cuentan con la misma estructuración y dimensiones de elementos, y sometidos a análisis tiempo historia no lineal mediante integración directa. Se propone una herramienta práctica la cual identifica la aplicabilidad de los lineamientos a partir de las cuantías y ratios de carga según se trate de vigas o columnas. La evaluación de los casos de estudio concluye que la aplicación de los lineamientos propuestos no implica desmejora en el desempeño de la estructura y en cambio, su uso optimiza las cuantías de acero de refuerzo. Esto debido a que los elementos estructurales se mantienen en el rango elástico, es decir, para los casos analizados, no se hace uso de la ductilidad instalada.Ítem Texto completo enlazado Optimización de la productividad de una planta de concreto en proyectos de vivienda económica masiva aplicando conceptos de la filosofía Lean Construction(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-23) Castillo Quispe, Antonella Krhistel; Cano Carreño, William Daniel; Bravo Salomón, Luis HumbertoEl trabajo de tesis posee el principal objetivo de demostrar que al emplear herramientas de la Construcción sin pérdidas se puede obtener mejoras en la productividad de las actividades y procesos del sector construcción. Asimismo, la reducción de los costos unitarios de las actividades y procesos constructivos es otro aspecto adicional para tener en cuenta. En esta oportunidad, se ha elegido analizar la actividad de vaciado de concreto tradicional, que consta de usar concreto premezclado y bomba, y se aplicarán dos conceptos de la filosofía Lean Construction los cuales son el análisis de desperdicios y el círculo de Deming o ciclo PHVA para mejorar el proceso constructivo. La información empleada ha sido recolectada de varias pruebas y mediciones en el proceso constructivo mencionado de los sótanos para estacionamientos del proyecto “Condominio Multifamiliar Villanova” ubicado en el distrito del Callao, en Perú. Como resultado del trabajo de tesis se comprueba que, al emplear las herramientas y conceptos mencionados, se logra un aumento de la productividad en los procesos constructivos que impacta directamente en la reducción de costos del proceso. Al reducir los costos, el producto final se comercializará a menor precio por lo que es más competitivo económicamente en el mercado. Finalmente, las ventas aumentarán y mejorará la situación económica del sector construcción.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de 6 pisos ubicado en Miraflores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-09) Quispe Vivanco, Marco Adriel; Acero Martínez, José AlbertoEl presente proyecto de tesis desarrolla el análisis y el diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de 6 pisos ubicado en Miraflores, Lima. El área total del terreno es de 463.70 m² y el área construida es de 329.20 m² la cual está distribuida en diez departamentos, estacionamientos para vehículos, estacionamientos de bicicletas, área de gimnasio, áreas verdes y recepción. Las cargas utilizadas para el análisis y diseño son las proporcionadas por la norma E.020. En cuanto a la estructuración elegida para el presente proyecto, es la de estructura de muros, puesto que, después de realizar el análisis sísmico, se observó que los muros de corte toman el 98 y 96 por ciento de la fuerza cortante en la base en los ejes XX y YY respectivamente. Este análisis tridimensional se realiza con el software ETABS. Además, con dicho análisis se comprueba que la estructura no tenga ningún tipo de irregularidad de acuerdo a los parámetros que nos indica la norma E.030 ya que estas irregularidades son muy peligrosas para edificios de la costa peruana. Por todo lo mencionado, la estructuración utilizada resultó siendo la más idónea ya que el edificio está apto para soportar cargas de gravedad y principalmente cargas de sismo a lo largo de toda su vida útil. Esto se debe a que el proyecto se ubica en una de las zonas sísmicas más riesgosas del país y del continente americano al estar sobre el Cinturón de Fuego del Pacífico. Finalmente, el diseño de los elementos estructurales se realizó siguiendo las indicaciones de la norma E.060, estos diseños se realizaron por capacidad y resistencia con el fin de obtener fallas dúctiles.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de 8 pisos en el distrito de San Isidro(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-06-26) Aguirre Plejo, Carlos Bruno; Noriega Barrueto, RenzoEste documento presenta el diseño de un edificio en esquina de 8 niveles de concreto armado para uso multifamiliar. El edificio cuenta con 8 pisos con 2 departamentos por piso, el primer piso será destinado para la recepción y estacionamientos. El terreno se encuentra en la ciudad de Lima en el distrito de San Isidro, compuesto principalmente de grava subredondeada la cual cuenta con una capacidad portante del suelo de 4.0 kg/cm2, tal como se indica en el informe técnico de suelos con fines de cimentación realizado por el Instituto Metropolitano Protransorte de Lima para el Proyecto del Puente N° 02 de la Estación Javier Prado y Av. Las Begonias [3]. De acuerdo a la Norma E.030 [8], el factor de la aceleración máxima horizontal del suelo es de 0.45 para la zona sísmica 4, donde se encuentra ubicada el edificio. El terreno tiene 610.32 m2 de área. El primer piso será destinado a estacionamientos y el piso típico contará con 392.90 m2, el cual representa un 64.4% de área construida del terreno; respetando el porcentaje de área libre mínima (35%) indicado en los parámetros urbanístico de la Municipalidad de San Isidro. Así mismo, se cuenta con 3,143.20 m2 de área total construida. El proyecto presenta un sistema estructural mixto de pórticos y muros de concreto armado en ambas direcciones. Los techos se consideran como diafragmas del tipo rígido, brindándole al edificio un modelo tipo corte. Para los techos, se utilizó losas aligeradas armadas en una sola dirección y losas macizas armadas. El análisis sísmico del edificio se realizará mediante el uso de un modelo en 3D en el programa ETABS ® de manera que se pueda verificar el cumplimiento de la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Además, ya que se trata de un edificio en esquina, se tendrán problemas importantes de torsión en planta. Por lo tanto, se realizará una verificación detallada de cumplir con lo propuesto por la Norma E.030.Ítem Texto completo enlazado Aplicación del método directo de diseño basado en desplazamientos (DDBD) para estructuras de pórticos y muros de concreto armado con un incremento en la densidad de muros(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-06-09) Yeckle Damian, Jose Stefano; Soto Oblea, Edward JonathanLa presente tesis analiza los efectos del incremento de la densidad de muros de corte de concreto armado en estructuras diseñadas por el método DDBD. Para este fin, se realizó una revisión de la teoría relacionada al método y se diseñaron dos edificaciones con estructuraciones similares, pero con una disminución en la resistencia de sus pórticos, de 50 a 25% de la fuerza cortante basal y con las modificaciones en la estructuración corrrespondientes. Tras el proceso de diseño, se modelaron ambas estructuras en el programa ETABS y se les realizó el análisis dinámico modal espectral, con el fin de comparar los parámetros teóricos con resultados más exactos, así como de verificar el cumplimiento de criterios normativos locales. Finalmente, se discutieron los resultados obtenidos, y se definieron conclusiones y recomendaciones resaltantes. De los resultados obtenidos, se observa que el incremento en la densidad de muros reduce los desplazamientos y la diferencia entre desplazamientos reales y de diseño en un 15% aproximadamente. Asimismo, el incremento en la densidad de muros aumenta la rigidez secante del modelo idealizado hasta en un 30%. Tras el proceso de diseño, se observa que la normativa peruana actual es parcialmente compatible con el método DDBD, aunque su aplicación depende de la implementación de adaptaciones tanto al método como a los requisitos de los códigos de diseño.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un edificio de 8 pisos para vivienda multifamiliar en Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-12) Flores Rodriguez, Oscar Dioni; Zea Quispe, Smith Gerardo; Acero Martínez, José AlbertoLa finalidad del presente proyecto es el análisis y diseño estructural de un edificio destinado para vivienda multifamiliar que se ubica en la ciudad de Lima, distrito de Surquillo. Los entregables del proyecto son 30 departamentos, una terraza y ambientes compartidos. Asimismo, el área en planta es de 340 m2 y el área construida es de 2720 m2 . Para el diseño del edificio se realizó el predimensionamiento de los elementos estructurales en base a la Norma E.030 Diseño Sismorresistente y E.060 Diseño en Concreto Armado. Asimismo, el metrado de cargas de gravedad se realizó en base a la Norma E.020 Cargas. Luego, se prosiguió a realizar iteraciones repetitivas de prueba y error hasta cumplir con los parámetros mínimos establecidos en las normas ya mencionadas. Para análisis de edificio, se realizó el modelamiento de la estructura en el software ETABS 2016; asimismo, los resultados obtenidos del programa han sido contrastados con cálculos manuales para ciertos tipos de elementos estructurales a fin de verificar que los datos de salida del software sean coherentes. Por otro lado, el estrato del suelo donde se apoya el proyecto es una grava típica de Lima (grava mal gradada) por lo que se trabajó con una capacidad portante del suelo de 4 kg/cm2. Finalmente, se realizó la memoria del proyecto y el dibujo a detalle de los elementos estructurales.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio de concreto armado de seis pisos con sótano y semisótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-12) Vargas López, Renzo Fernando; Villagómez Molero, DiegoEl presente trabajo plantea el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar ubicado en el distrito de Miraflores siguiendo las pautas y lineamientos presentados en el Reglamento Nacional de Edificaciones. El edificio, que se construirá sobre un área de terreno de 1033 m2 , está compuesto de 6 pisos, un semisótano y un sótano que conforman en total un área techada de 5847.02 m2 y se encuentra cimentado sobre un suelo rígido cuya capacidad portante tiene un valor de 4.00 Kg/cm2 . El sistema estructural planteado para ambas direcciones ortogonales de análisis del edificio consta predominantemente de muros de corte (Placas) de concreto armado además de vigas y columnas del mismo material. El sistema de techos considera losas aligeradas armadas en una dirección y de losas macizas armadas bidireccionalmente que en conjunto funcionan como un diafragma rígido para cada piso. Por su parte la cimentación se encuentra conformada por zapatas aisladas, combinadas, zapatas continuas y vigas de cimentación. El análisis sísmico se realizó partiendo de un modelo computacional mediante el programa ETABS, teniendo en cuenta que la asignación de cargas de cada elemento estuviera supeditada al marco normativo de la Norma E.020 y cuyos resultados de desplazamientos y derivas se verificaron encontrarse dentro de los límites planteados por la Norma E.030 El diseño estructural de cada elemento se realizó cumpliendo lo estipulado en el método de resistencia y aplicando los lineamientos indicados en la Norma E.060. De esta manera, y en conjunto al criterio de predimensionamiento planteado en este trabajo, se dota al edificio de una buena rigidez lateral, que tenga un comportamiento dúctil bajo cargas sísmicas y que el edificio no colapse bajo los efectos de un sismo severo.