Este artículo muestra los resultados de la optimización de la cuantía de acero en muros de concreto armado de un edificio de 7 niveles. Para ello se realizó un análisis lineal estático siguiendo lo descrito en la norma peruana E060, también se realizó un análisis no lineal Pushover, siguiendo lo estipulado en la norma ACI.318.19. en cuanto al análisis lineal se evaluaron aspectos de irregularidades, derivas máximas, fuerzas cortantes en l base de la estructura y los modos de participación, para así poder realizar el diseño de los muros estructurales de la edificación. Por otra parte, para el análisis no lineal se realizó un análisis global de la estructura, evaluándola para sismo de servicio, de diseño y máximo. Para estos tres se evaluaron las derivas, además también se obtuvieron las curvas de capacidad de la estructura y el nivel de desempeño sísmico. Finalmente se pudo optimizar la cuantía de acero, por lo cual se pudo cumplir con el objetivo principal y se comprobó la eficacia de un análisis no lineal.

Actualmente el análisis y diseño de naves industriales se realiza de forma tradicional pero en la norma E0.90 se estipula el concepto de diseño para estabilidad el cual permite analizar estructuras de acero con más criterios estructurales en comparación de la forma tradicional, esto nos conduce a tener un diseño estructural más seguro y optimo. La presente tesis tiene como objetivo diseñar una nave industrial empleando el diseño para estabilidad enfocándose en el método de análisis directo, en el cual mostraremos el procedimiento de análisis y diseño. El diseño de naves industriales por el método de análisis directo tiene sus bases en el análisis y diseño tradicional pero amplia el análisis considerando lo siguiente: las imperfecciones geométricas, esto es porque los elementos estructurales al ser construidos tienen un desaplome natural; la perdida de rigidez, esto es porque la estructura en algún momento tendrá incursiones inelásticas; efectos de segundo orden, esto es porque al tener elementos esbeltos será más fácil incursionar en la no linealidad geométrica. El método de análisis directo tiene un procedimiento de diseño muy similar al tradicional con la excepción de que el factor K de pandeo se considera igual a 1. Las consideraciones mencionadas anteriormente conllevan a obtener mayores solicitaciones luego del análisis, lo que producirá diseños con mayores ratios a comparación del diseño tradicional. En conclusión, el diseño para estabilidad enfocado en el método de análisis directo permite tener diseños con ratios cercanos a 1 debido a una mayor consideración de criterios en el análisis estructural, eliminando así algunas incertidumbres y garantizando una mayor seguridad mediante la optimización de los elementos estructurales. El método de diseño para estabilidad en la actualidad es más fácil de implementar gracias a la enorme capacidad de los softwares estructurales que existen por ello este método debería ser empleado más seguido en los diseños de estructuras de acero.

El objetivo general del presente documento es presentar el análisis por cargas de gravedad, sísmicas y de viento de una nave industrial ubicada en el distrito de La Victoria en Lima. Será realizado el diseño estructural en acero y concreto armado. Para ello, serán utilizadas las secciones vigentes del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) y serán seguidos los lineamientos de la norma norteamericana de diseño en acero estructural (AISC 360-16). Finalmente, serán elaborados metrados y el presupuesto de construcción de toda la estructura principal. La nave industrial destinada a almacén, consta de siete tijerales metálicos paralelos de 22 m de luz y 15 m de altura. Estos presentan una configuración a dos aguas y se encuentran espaciados cada 6 m. La carga muerta considerada en el techo ligero es de 30 kg/m2 entre peso de viguetas, de cobertura (tipo TR4 de PRECOR), instalaciones ACI e iluminación. La sobrecarga considerada en el techo es de 30 kg/m2 según los requerimientos mínimos de la norma de cargas E.020.

El propósito de esta investigación es analizar la resistencia a la compresión y el módulo de rotura del pavimento rígido al incluir Fibras de acero en el diseño de la mezcla, así como diferentes porcentajes (8%, 10% y 12%) de microsílice y policarboxilato. Se está considerando como una propuesta para mejorar el rendimiento del concreto en pavimentos rígidos mediante la incorporación de microsílice y fibra de acero en el diseño de la mezcla. Esta adición se está evaluando como una medida para la fabricación de pavimentos rígidos más efectivos. Para este fin, se realizaron distintos ensayos, cuya población está compuesta por 90 testigos para la resistencia a compresión y 22 vigas para el módulo de rotura para cada una del diseño de mezcla 8%,10% y 12% de microsílica y 20kg/m3, 30kg/m3 y 40kg/m3 de fibras de acero, que nos puedan dar a conocer el efecto que tienen estas dos nuevas tecnologías sobre el concreto simple. Se obtuvieron resultados positivos y significativos en los ensayos, destacando dos dosificaciones de materiales que aumentaron la resistencia a la compresión y el módulo de rotura del concreto simple. Las dosificaciones más efectivas fueron 8% y 10% de microsilica y 30 kg/m3 de fibra de acero. Deduciendo así, que el uso de estos materiales conlleva una mejora significativa en la calidad de los pavimentos rígidos, ya que mejora sus propiedades mecánicas y físicas, aumentando de esta forma su durabilidad importante.

Este trabajo de investigación busca fomentar la implementación de un nuevo sistema de construcción en el Perú basado en modulares. De esta manera, se podría mejorar la calidad de vida y facilitar el abastecimiento de estas viviendas a familias de medios o, en un largo plazo, bajos recursos económicos en todo el país. Se dará a conocer un enfoque amplio del estado actual de la industria de la construcción en el Perú, así como plantear la importancia que posee en la economía nacional mediante diferentes ejemplos estadísticos basados en los últimos años. Se conceptualizará la función de la autoconstrucción dentro del sector construcción, así como el aporte a la economía basada en la demanda actual que posee. Se planea presentar el concepto general de los sistemas de construcción modulares no convencionales vigentes en la actualidad a nivel nacional. Esto con la finalidad de dar a conocer una amplia gama de materiales y procesos constructivos que aún no están reglamentados a nivel nacional. Después de que el lector tenga una idea general, tanto del estado actual de la industria de la construcción, como de las formas alternativas de construir con el uso de modulares, se procederá a presentar el sistema de construcción modular elegido para el análisis: Steel Framing. Este sistema podría ser de mucho beneficio, ya que, actualmente el país se encuentra con un gran atraso el rubro de la construcción y la mejor manera de plantearle una solución sería mejorando la productividad a través de la automatización. Se mostrarán análisis comparativos entre el sistema de construcción convencional, el cual ha tomado lugar en esta industria hace ya muchos años, y el sistema de construcción modular Steel Framing, el cual se basa en componentes prefabricados que son de fácil ensamblaje. Asimismo, se hará uso de una de las índoles más comunes e influyentes en el sector construcción peruano, la autoconstrucción, la cual podrá ser capaz de propagar el uso del sistema de construcción modular en un mediano o largo plazo con medidas de información correspondientes. Se darán a conocer los beneficios en cuanto a la disminución de tiempo en la ejecución mediante la optimización de procesos constructivos con mano de obra menos calificada, es decir, con trabajadores que requieran un mínimo de instrucción en el tema, reduciendo de esta manera costos, tiempos, defectos y aumentando la productividad. Hoy en día, la construcción de una vivienda que satisfaga las necesidades humanas esenciales requiere de una fuerte inversión económica, además de encontrarse vinculada a diversos problemas como los tiempos de ejecución, demoras en la entrega del producto final, poca facilidad de modificación una vez concluida la obra, entre otros. Estos problemas en la industria de la construcción serán desarrollados en la tesis y se les buscará una solución que no solo lidie con ellos mismos, sino que fomenten un avance y, sobre todo, una evolución en el rubro de la construcción civil. Esto, con una mirada hacia un futuro en el que los elementos de cualquier tipo de edificación puedan ser manufacturados y que contemplen un buen diseño con una buena calidad y un aspecto económico-financiero más viable.

Se desarrollará el diseño estructural de un puente metálico (tanto de la superestructura como de la subestructura) en la intersección de la avenida Javier Prado con las avenidas El Golf Los Incas y Las Palmeras. Actualmente, ésta es una intersección a nivel en la cual se encuentra el óvalo Monitor. La tesis propone generar un cruce a desnivel, de forma tal que la avenida Javier Prado se convierta en un By-Pass, por encima del cual se coloque el puente a diseñar, uniendo las avenidas Las Palmeras y El Golf Los Incas. Los alcances de la tesis comprenden, en primer lugar, las presentaciones geométricas de las vías de tránsito y del puente, presentadas en los planos de geometría G1, G2 y G3. En segundo lugar, se presentará el diseño estructural de la losa de concreto, las vigas de acero, los conectores de corte, las barandas metálicas peatonales, las barandas de concreto vehiculares, los diafragmas metálicos, los apoyos elastoméricos, los estribos, la losa de aproximación, y el muro de contención de altura variable a lo largo del paso a desnivel. Se contempla además el diseño de todas las conexiones empernadas y soldadas necesarias. Todos los diseños serán presentados en los planos de estructuras. Se asumirán las condiciones topográficas y geotécnicas correspondientes a la zona de ubicación del puente. Para el diseño se utilizará la sobrecarga HL-93, y todas las especificaciones indicadas en la Norma AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Sexta edición) y el Manual de Diseño de Puentes elaborado por el MTC, además de la bibliografía adicional indicada.

En la actualidad, los Ensayos No Destructivos (END) han desempeñado un papel muy importante en el control de calidad de componentes en la industria uno de estos ensayos aplicados con mayor frecuencia es la Radiografía Industrial (RI) usada principalmente para la identificación y clasificación de las discontinuidades de soldadura. Este ensayo tiene la ventaja de alta fiabilidad, versatilidad y capacidad de otorgarnos un registro permanente de información. La RI es muy utilizada en los procesos industriales, en los que líquidos y gases son transportados por tuberías soldadas. Para poder realizar este ensayo se debe detener el proceso de la planta lo que, como se sabe, significaría una pérdida de tiempo y de costo para la industria donde se realice dicho ensayo: el tipo de material y su espesor harían más prolongado el tiempo de exposición de la soldadura en la tubería, sin contar con que esta debería estar vacía. El presente trabajo de investigación ha tenido como propósito encontrar un factor de corrección para el tiempo que debe estar expuesta una tubería soldada de acero inoxidable, en la cual hay líquido, en este caso agua; asi se busca conseguir una radiografía que cumpla con los criterios de calidad establecidos por las normas de fabricación. Previamente se realizó un estudio para definir los parámetros involucrados en esta técnica. El manejo de estos parámetros se realizaron de acuerdo al Artículo 2 del Código ASME, sección V, Edición 2013, y acorde a lo recomendado en el Apéndice A "Recommended Radiographic Technique Sketches for Pipe or Tube Welds" de dicho Código. Después de realizar varias pruebas en el laboratorio en las que se utiliza un factor que se multiplica, en cada ensayo realizado, al tiempo de exposición de la tubería llena de agua expuesta a los rayos X, sin variar su voltaje y amperaje, se logra obtener un valor de corrección para este tiempo, el cual es aceptable y que cumple con los criterios de calidad. Al final del presente trabajo de investigación, se presenta el valor del factor de corrección que se puede utilizar para los ensayos de RI que se realicen a tuberías de acero inoxidable con agua.

Una de las técnicas más ampliamente utilizadas dentro del ámbito del control de calidad de componentes y soldaduras es la radiografia industrial, sin embargo una de las desventajas de esta técnica es cuando se tienen que radiografiar grandes tramos de soldadura en la cual es complicado realizar una sola exposición y se ve forzado entonces a realizar múltiples exposiciones lo que requiere mayor demanda de tiempo y mayor exposición del personal a las radiaciones. Por tanto se requiere el estudio, implementación y utilización de nuevas técnicas de inspección que nos permitan disminuir los tiempos de exposición sin afectar la calidad de las radiografías obtenidas y la salud del personal. La radiografía en movimiento es una técnica especial de la inspección radiográfica en la que ya sea la fuente de radiación, el objeto de prueba o la película se encuentran en movimiento. Mediante el uso de esta técnica se pueden disminuir en gran medida los tiempos de exposición durante las inspecciones. Sin embargo se requiere de un estudio minucioso y sistemático de los conceptos básicos para poder utilizar y así aplicarla durante la inspección de componentes o soldaduras. El presente trabajo de investigación utiliza la técnica de radiografia en movimiento para lograr radiografiar planchas de acero de espesores variables consiguiendo un radiografia que cumpla con los criterios de calidad establecidos. Previo a ello se realiza un estudio de los parámetros más importantes involucrados con esta técnica de radiografia, en este caso la penumbra geométrica en movimiento, la velocidad relativa entre la fuente y el objeto de prueba, la energía de la fuente y el ancho del haz de radiación incidente. La calibración y el manejo de estos parámetros se realizó de acuerdo a los alcances y requerimientos generales estipulados en el Artículo 2, Apéndice I “In Motion Radiography” del Código ASME sección V Edición 2013. Después de realizar varias pruebas de laboratorio, en las que se incluyeron la variación de la distancia fuente película, la colimación del haz de radiación y la velocidad relativa entre fuente y objeto de prueba, fue posible radiografiar planchas de acero de hasta 16mm de espesor considerando una densidad de película de 2.0 y una velocidad de 2.45mm/s. La distancia fuente película fue de 450mm y la energía del tubo de rayos X para radiografiar dicho espesor fue de 300 KV. Al final del presente trabajo de investigación se incluyen las curvas de exposición elaboradas para el equipo de rayos utilizado y para el uso de la técnica de radiografia en movimiento. / Tesis

Debido al efecto tremendamente importante de la microestructura en el desempeño de las herramientas, trabajos de investigación y desarrollo han mostrado que los tratamientos térmicos criogénicos son un camino para conseguir la estructura que ofrezca las mejores características frente a solicitaciones de desgaste y dureza. Gran importancia recae tanto en la presencia como en el porcentaje relativo de la austenita retenida frente a los otros constituyentes del acero. El presente trabajo de tesis busca estudiar los efectos de los tratamientos criogénicos comparados con los tratamientos térmicos convencionales en la obtención de una estructura con menor austenita retenida, realizados en el acero de herramienta para trabajo en frío AISISAE D3 (DIN X 210 Cr 12).

El objetivo principal de la presente tesis es dar a conocer un método de diseño basado en el comportamiento plástico de las estructuras metálicas, cuando estas se encuentran sometidas a caras sísmicas; es decir, analizar la formación de rótulas plásticas o tipos de fallas en los elementos estructurales. Se detallarán todas las variables que intervienen en este método de diseño; así como también, se deducirán las ecuaciones mediante el uso de herramientas matemáticas o programas de cálculo estructural. De esta manera, se busca que el lector entienda como funciona esta metodología de diseño. Con la finalidad de entender el método expuesto, se realizará un ejemplo sencillo en donde se aplicarán todos los conceptos paso por paso, de manera que el lector sea capaz de aplicar la metodología en sus diseños o investigaciones Se analizarán y compararán los resultados obtenidos mediante el uso de programas de cómputo. Finalmente, se analizarán los resultados, para obtener la mayor cantidad de conclusiones y recomendaciones para investigaciones futuras que puedan complementar la presente Tesis.