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El presente trabajo de suficiencia profesional detalla los criterios y procedimientos empleados para el análisis y diseño estructural de la edificación denominada: ATRIO ESCOLAR. Estructura compuesta por un sistema de pórticos ordinarios resistentes a momento en dirección “X” y de pórticos ordinarios concéntricamente arriostrados en dirección “Y”. El pórtico principal posee una luz de 18.35 metros a ejes de columnas, está espaciado a cada 4.50 metros y tiene una altura de 10.25 metros. Dicho pórtico principal está conformado por una viga de alma llena fabricada de sección W variable y rolada, y por una columna de alma llena fabricada de sección W también variable. El pórtico secundario está conformado por vigas de alma llena laminadas y por la columna ya descrita; adicionalmente, en esta dirección, se cuenta con paños arriostrados con redondos lisos. La estructura del techo se compone de viguetas de sección Z conformadas en frío arriostradas en sus tercios. Se realizó un análisis dinámico modal espectral de la edificación empleando el software SAP2000 siguiendo los parámetros y especificaciones dadas en la Norma Sismorresistente E.030 – 2018. Dicho análisis computacional permitió acceder a información como: periodos y modos de vibración de la estructura; cortante basal y fuerzas internas en elementos estructurales; y desplazamientos laterales. El diseño estructural de los elementos y conexiones se llevó a cabo empleando la normativa del American Institute of Steel Construction (AISC) 360 – 16, siguiendo las provisiones sísmicas para edificios de acero establecidas por el American National Standards Institute (ANSI) 341 – 16 para sistemas OMF y OCBF. El método de diseño empleado fue el de la longitud efectiva. La cimentación fue analizada y diseñada en el software SAFE. El procedimiento de análisis utilizado fue el del método elástico empleando el modelo de la solución de Winkler. Las combinaciones para la verificación de esfuerzos admisibles en el terreno fueron las descritas en el ASCE – 16. Las cargas fueron importadas al SAFE desde el modelo realizado en SAP2000, el sismo fue trasladado por medio del método de la fuerza equivalente como un sismo estático para cada dirección. El diseño estructural de la cimentación se realizó siguiendo las especificaciones dadas en la Norma E.060 vigente.

En el sector de metal mecánica el trabajo de corte de metales es realizado en condiciones de labores peligrosas y hostiles para los técnicos u operarios que la realizan, por lo cual se busca la automatización del proceso mediante un sistema mecatrónico. El trabajo realizado consiste en el diseño de una máquina que automatiza el corte plasma de láminas de acero de espesores variables, tubos, perfiles y elementos de máquinas, mediante una mesa de movimientos cartesianos y una cortadora plasma manual la cual se acopla al cabezal de corte. Para el diseño mecatrónico y obtención de requerimientos se consultó a los dueños y gerentes de talleres de trabajo metal- mecánico sobre los trabajos de corte que realizan y sus necesidades particulares. A esto se suman los requerimientos de ingeniería propuestos para obtener una diferenciación frente a equipos ya existentes en el entorno. Después del diseño se verifica que las ventajas competitivas propuestas de la máquina a diseñar como el espacio que ocupa y la no liberación de emisiones gaseosas son posibles más suman al costo final una cantidad que supera el admisible para ser adquiridos por los emprendedores. Por otro lado su principal característica es el funcionamiento automático efectivo para el corte de figuras complejas o que requieren exactitud mayor a la que se obtiene con el pulso del operario. Se concluye que es posible la fabricación de máquina y sistemas más eficientes o con características más deseables pero para que sea rentable esta mejora y no afectar el precio máximo que pagarían los clientes se debe pensar en producciones de miles de máquinas y procesos de producción normalizados y automáticos.

Esta tesis desarrolla el diseño de un graderío de concreto armado en el campo de futbol del lado Norte del campus PUCP, así como de una estructura metálica sobre ella con una membrana tensada. Tanto la cubierta como el graderio fueron diseñados por el alumno, mediante programas de modelado CAD y cálculo de estructuras variados. Se muestran en la memoria los diferentes pasos de diseño y comprobaciones. Aparte del desarrollo de la memoria de diseño y cálculo con los planos correspondientes, se incluye una introducción y posterior desarrollo del campo de las tensoestructuras, aquellas conformadas por membranas tensadas. La estructura del documento de la tesis se compone por: • Memoria de diseño y cálculo • Anexo de descripción de estructuras tensadas • Estudio de mecánica de suelos • Planos La memoria expone de forma preliminar los antecedentes del proyecto, su objeto, un estado del arte de las estructuras tensadas, el análisis multicriterio, normativas estructurales utilizadas, selección de materiales, hipótesis de carga y posteriores procesos de diseño y cálculo de los diferentes tipos de estructuras de concreto armado, acero y membrana tensada. El anexo de descripción de estructuras tensadas explica el funcionamiento, propiedades y fundamentos de cálculo y diseño recogidos de diferentes fuentes bibliográficas. El estudio de mecánica de suelos del lugar donde se ejecutaría el proyecto ha sido realizado para la PUCP en el año 2012, para una ampliación de la Facultad de Arte. Los planos definen geométricamente las dos estructuras: la cubierta textil con su soporte de acero y correspondientes cimentaciones y el graderío de concreto armado, también con sus cimentaciones.

El presente estudio se realizó en una empresa metalmecánica dedicada a la fabricación de productos pesqueros, mineros y eléctricos en su mayoría. Este estudio se basó en la identificación de los problemas ergonómicos y de salud ocupacional en la fabricación de los productos más representativos de esta empresa. Donde la fabricación del motón de acero fue calificado como el más crítico debido a su volumen de producción y la cantidad de peligros ergonómicos, trastornos músculo-esqueléticos y descansos médicos que se presentan durante su elaboración. Es así que se evaluaron todos los procesos y actividades relacionadas con la elaboración de este producto, identificando, en primera linea, los puestos más críticos mediante la matriz de Fine. Luego de esto se procedió a analizar estos puestos mediantes las metodologías OWAS, OCRA, REBA y FANGER, las cuales permiten visualizar desde diferentes perspectivas la interacción del operario con su entorno. Luego de haber indentificado los puestos críticos con sus respectivos problemas de postura, traumas músculo-esqueléticos y perligros ergonómicos, se procedió a realizar las propuestas de mejora en base a criterios de biomecánica, antropometría, salud ocupacional, entre otras herramientas y conceptos que se puedan aplicar para mejorar el ambiente de trabajo. Una vez definidas las soluciones, se realizó el estudio de costo beneficio para evaluar la factibilidad del proyecto con el propósito de justificar la inversión en la implementación de las mejoras propuestas mediante indicadores como son el TIR, el VAN y el PR, los cuales determinaron su viabilidad. Asimismo, una vez realizado todo este análisis se propuso las conclusiones y recomendaciones a nivel general del estudio, las cuales se basan en la implementación y difusión de las mejoras presentadas.

En el presente trabajo se busca obtener el valor Re3, para 3 dosificaciones de concreto (210, 245 y 280 kg/cm2) por dosificación de fibra (20 y 25kg/m3) para cada tipo de fibra Wirand FF1 Y FF3.

En el presente trabajo se plantea reducir el consumo de zinc aplicando como herramienta de mejora la metodología Lean Six Sigma. Se desarrollan las fases de definición, medición, análisis y mejora, utilizando herramientas de Lean Manufacturing y Six Sigma. En la fase de definición se identifica el problema principal del área de galvanizado mediante una matriz de enfrentamiento que considera una serie de factores para cada uno de los problemas encontrados, dando como principal problema el alto consumo d zinc. Además, se elabora el Proyect Charter, la voz del cliente, los diagramas de proceso y el cronograma de trabajo. En la fase medición se describe la situación actual del proceso a través del mapa de flujo de valor, se identifican las variables de entrada-salida de cada uno de los procesos del área de galvanizado para seleccionar las variables críticas del proceso que influyen en el problema principal y se evalúa el costo de la no calidad. Se emplea la prueba R&R, gráficos de control y el análisis de la capacidad del proceso para obtener la situación actual del proceso en estudio. La fase analizar se divide en dos grupos: análisis del proceso y análisis de datos. En el primer grupo se identifican los desperdicios en base al mapa de flujo de valor y las oportunidades de mejora a través del uso de las herramientas de lean manufacturing, donde se hace un planteamiento de la situación actual. En el segundo grupo se efectúa el análisis de varianza (ANOVA) para cada una de las variables correspondientes a este grupo, donde se obtienen que la longitud de inmersión en la tina de zinc (m) y la velocidad de recogido (m/min) son variables causa raíz que influyen en el problema principal. La fase mejorar es la última que se desarrolla y se divide en dos grupos: mejoras utilizando herramientas de Lean Manufacturing y Six Sigma. En el primer grupo se desarrolla el planteamiento de la mejora propuesta por cada herramienta analizada en la fase anterior y su beneficio. En el segundo grupo se desarrolla el diseño de experimentos para las dos variables que influyen en el problema principal, analizadas en la fase anterior. De esta manera se obtienen los valores de las variables que optimizan el valor de la capa de zinc a 274.7 g/m2. Finalmente la evaluación económica nos ofrece los beneficios económicos alcanzados luego de ejecutarse la fase de mejora.

El tema comprende el análisis y diseño de un edificio multifamiliar en la ciudad de Lima sobre un terreno de 446 m2. El edificio tiene 4 pisos y 1 semisótano. El área construida total del proyecto es de 1730.13 m2. El sistema estructural es en base a pórticos de acero con conexiones viga-columnas simples y arriostres especiales concéntricos para tomar el sismo. Todo el sistema estructural será en acero estructural ASTM-A572 Gr50 ó A992. Los techos son aligerados prefabricados FIRTH. Para la cimentación, se tiene una capacidad del terreno de 4 kg/cm2, se diseña usando zapatas aisladas y combinadas. Se desarrolló primero un predimensionamiento de la estructura, se diseña las vigas y columnas por cargas de gravedad, luego se hace un análisis estático con los perfiles seleccionados y después un análisis estructural para hallar los perfiles usados para los arriostres sísmicos. Luego se desarrolla un modelo tridimensional para hacer el diseño por cargas de gravedad y de sismo. Los pisos fueron asumidos como diafragmas rígidos con 3 grados de libertad. El proceso de análisis y diseño se realizó siguiendo la norma E.090 así como las especificaciones del AISC 360-10 y las consideraciones de las Seismic Provisions del AISC-341-10 para los elementos con responsabilidad sísmica. Se realizó también un presupuesto para poder comparar el costo contra un edificio de concreto armado.

En el presente trabajo se desarrolla el diseño estructural de un Muelle Flotante de acero -ubicado en el Puerto Sangama, Departamento de Loreto-, el puente de acceso y los cables que lo mantienen en posición. Los elementos que se diseñarán son parte de un Puerto que se encuentra cerca de la carretera NAPO – PUTUMAYO, el mismo que fue desarrollado por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Consta de una casa de fuerza, un taller, un almacén, un sector para alojamiento, una administración, una planta de tratamiento, una rampa de acceso, el muelle flotante y los cables que lo sujetan a tierra. El terreno sobre el cual se edificarán las estructuras en tierra tiene un área total de 4125m². Este muelle no será utilizado con fines industriales, servirá únicamente para el abordaje de personas y sus equipajes en pequeñas embarcaciones denominadas “chatas” de hasta 1500 toneladas. El Muelle Flotante se desarrollara íntegramente en acero con mamparas para separar en cámaras el muelle en caso de filtraciones de agua. El diseño se hará con el método ASD (Esfuerzos Admisibles), debido a que no se cuenta con suficiente información para desarrollarlo mediante el LRFD, por lo que se opta por ser conservador en este diseño. El puente de acceso será de acero con un tablero de madera para el tránsito de las personas, el método de diseño a utilizar será el LRFD, ya que para el caso de puentes se tiene información suficiente, como para aplicar el Diseño por Resistencia. Para el diseño de los cables de acero, se han tenido en cuenta las fuerzas debido al viento, corrientes marinas y presión de agua, así como la fuerza debido al impacto producido por el acoderamiento de las embarcaciones.

Muchos investigadores han estudiado el comportamiento de las estructuras de concreto armado cuando son reforzadas con aceros de alta resistencia. Algunas normas extranjeras han evaluado los resultados de estas investigaciones y procedido a actualizar sus estándares en ese sentido. En Perú no se ha investigado el comportamiento de estructuras reforzadas con aceros de alta resistencia, en ese sentido en la presente Tesis se estableció como objetivo estudiar el comportamiento de estructuras sismoresistentes de concreto armado, reforzadas con aceros grado 75 en el Perú. El uso de aceros grado 75 con respecto al tradicional acero grado 60 tiene ventajas tales como: diseño de estructuras con menor kilaje de refuerzo, menor cantidad de barras de refuerzo reduciendo la congestión de barras en los nudos, estructuras más esbeltas, y vigas y columnas con mayor resistencia; con las consiguientes ventajas económicas. Perú está ubicado en una zona de alta sismicidad por lo que nuestros reglamentos de diseño sismoresistente son estrictos con los requerimientos de ductilidad que deben cumplir los elementos estructurales con responsabilidad sísmica. Esto no favorece al diseño con aceros de alta resistencia debido a que los aceros pierden ductilidad conforme sean más resistentes. Un edificio aporticado de ocho niveles, de concreto armado, se escogió para el desarrollo de la presente tesis. En este edificio se efectuó el diseño en concreto armado empleando acero de refuerzo grados 60 y 75. A continuación se efectuó un análisis estático no lineal de los casos estudiados a fin de evaluar en qué medida se afecta el comportamiento de la estructura. Los resultados obtenidos muestran que estructuralmente es factible usar aceros grado 75 en el refuerzo de estructuras sismoresistentes similares a la estudiada, recomendando continuar esta línea de investigación para otros tipo de estructuras peruanas. / Tesis