La costa central del Perú se encuentra en silencio sísmico desde hace muchos años por lo que es de gran importancia estudiar el comportamiento que sufrirán las estructuras peruanas ante eventos sísmicos de diversas intensidades y estimar sus consecuencias económicas y sociales con la finalidad de planificar acciones de prevención y reconstrucción. En el caso de las edificaciones de muros de ductilidad limitada no se cuenta con la experiencia de campo sobre su comportamiento estructural respecto a eventos sísmicos debido a que son construcciones relativamente nuevas y no son tradicionales. Las investigaciones respecto al desempeño sísmico de estructuras con muros de ductilidad limitada en nuestro país principalmente se centran en el estudio de las edificaciones de departamentos mayores a 5 pisos y no a viviendas unifamiliares de 2 o 3 pisos. En los estudios previos se han obtenido curvas de fragilidad, que analizan el comportamiento sísmico y los daños sufridos en las estructuras, y curvas de vulnerabilidad, que estiman los costos de los daños generados y sus costos de reparación, para edificaciones mayores a 5 pisos: mientras que solo curvas de fragilidad para viviendas de 2 o 3 pisos. Esta tesis tiene como finalidad ampliar el espectro de análisis del estudio del desempeño sísmico de esta tipología a través del estudio de la vulnerabilidad sísmica de viviendas sociales de 2 niveles.

La presente tesis ha sido realizada con el propósito de contribuir con el desarrollo de la población escolar mediante la elaboración del expediente técnico de la I.E. N°10167 los Positos del C.P. los Positos, Distrito de Mórrope-Lambayeque-Lambayeque, asegurando una buena infraestructura, servicios y condiciones adecuadas de salubridad para el logro de aprendizaje de los alumnos de los niveles de primaria y secundaria de la localidad de Mórrope. Asimismo, el siguiente proyecto se basó en la arquitectura proyectada y otorgada por la Municipalidad Distrital de Mórrope, realizando el análisis estructural según el reglamento nacional de edificaciones y las características de la zona, para así permitir la ejecución del nuevo centro educativo. La siguiente tesis fue realizada en cuatro fases programadas. Fase 1: Recolección de información previa Fase 2: Elaboración de estudios básicos y desarrollo Fase 3: Análisis de los resultados de los datos de estudio Fase 4: Presentación final

Inicialmente se describe los alcances del estado actual de un Centro Educativo Superior de cuatro pisos que está destinado a aulas, oficinas y laboratorios, el cual se encuentra en la Zona 3 y un suelo tipo S3 de acuerdo a los factores que se identifica en la norma E.030; además, la edificación fue diseñado y construido en el año 1994 con la norma sísmica de 1977, el mismo que resulta ser sísmicamente vulnerable a los sismos ocurridos en los últimos años (Nazca 1996, Ático 2001 y Pisco 2007); por lo tanto, como paso inicial es identificar las características estructurales en base a las Normas Técnicas Peruanas actuales como la E.020, E.030, E.050 y E.060. Finalmente, el objetivo del presente trabajo es demostrar que la estructura existente, el cual fue diseñada con normas pasadas, no está cumpliendo con los requerimientos mínimos de las normativas actuales, como por ejemplo el control de desplazamientos no está cumpliendo ni tampoco el sistema estructural, el cual no se permite un sistema de pórticos para una categoría de edificación esencial como lo es un centro educativo. De esta forma, es necesario que la estructura existente sea reforzada con el fin de disminuir los desplazamientos; asimismo, se busca la forma de no alterar significativamente el diseño arquitectónico o no ser tan invasivo; por ello, se propone 2 alternativas de reforzamiento que permitirán no solo cumplir con la normativa del diseño Sismorresistente sino de emplear diferentes prácticas constructivas para el reforzamiento.

El presente trabajo tiene como propósito presentar el predimensionamiento, análisis y diseño estructural de un reservorio con una capacidad de 2500 m3 ubicado en la ciudad de Lima. Éste será construido de concreto armado y se encuentra apoyado en un suelo de tipo S2 con un módulo de balasto de 2.5 kg/cm3. Asimismo, el reservorio tendrá 22 m de diámetro, una altura de 7.50 metros y un tirante de agua de 6.50 metros. Por otra parte, para el análisis y diseño del reservorio, se tomaron en cuenta las regulaciones del diseño sismorresistente (Norma E.030), la normativa de concreto (Norma E.060), la Norma E.020 y los códigos ACI 350-06 y ACI350.3-06. Al finalizar el proceso de diseño se determinaron los espesores de las paredes y fondo del reservorio en 40 cm. La cúpula fue diseñada con un espesor de 0.07 m y una flecha de 2.35 m. Después de completar el diseño, se llevó a cabo una verificación de fisuración por flexión y tracción directa. Finalmente, se presentan los planos con los diseños obtenidos de los distintos componentes del reservorio.

Una de las principales patologías que compromete la vida útil de las estructuras de concreto armado es la corrosión del acero de refuerzo, frente a la cual, surge como una medida de protección la adición de compuestos químicos al concreto fresco, denominados inhibidores de corrosión, para mejorar la durabilidad de las estructuras. La presente investigación consiste en evaluar la efectividad de tres aditivos inhibidores de corrosión con importante presencia comercial en el Perú, uno de tipo inorgánico (A) y dos de tipo orgánico (B y C), adicionados a mezclas de concreto diseñadas con relación w/c igual a 0.60 y con cloruro de sodio en distintas concentraciones para inducir la corrosión acelerada de las barras de acero embebidas en las probetas de concreto. La evaluación del estado de corrosión de las barras de acero de refuerzo se realizó por medio de dos técnicas electroquímicas: medición de potenciales y estimación de la velocidad de corrosión, que permitieron identificar la presencia y el avance del fenómeno corrosivo. Asimismo, la evaluación comprendió la rotura de las probetas de concreto para la inspección visual de las barras de acero corrugado embebidas para una correcta interpretación de los valores obtenidos. En base a las técnicas utilizadas, se demostró que el aditivo inhibidor de corrosión inorgánico A es más efectivo en estructuras de concreto armado que contienen una concentración máxima de NaCl de hasta 0.5%, permitiendo al acero de refuerzo alcanzar su estado de pasivación a un nivel superior (EcorrA = -0.17 V CSE) que con los inhibidores de corrosión orgánicos (EcorrB = -0.20 V CSE y EcorrC = -0.23 V CSE). Sin embargo, en estructuras de concreto armado que contienen una concentración de NaCl de hasta 2.5%, se demostró que ninguno de los tres inhibidores de corrosión es efectivo, pero el inhibidor de corrosión orgánico B es el que permitiría extender la vida útil de las estructuras de manera más efectiva en el tiempo, debido a que su velocidad de corrosión es menor (VcorrB = 0.035 μm/año) en comparación con la velocidad de corrosión de los otros dos aditivos inhibidores (VcorrA = 0.039 μm/año y VcorrC = 0.049 μm/año).

La construcción de sistemas estructurales con tierra es una técnica muy utilizada alrededor del mundo por la accesibilidad del recurso y simplicidad de producción. En el campo de la construcción con tierra, existe una serie de sistemas alternativos, entre ellos el más reciente los bloques de tierra comprimida (BTC). Estos incluyen en su proceso de fabricación estabilizantes que permiten mejorar las propiedades físicas y mecánicas de la tierra. Los bloques estabilizados de tierra comprimida (BTC-E) se presentan como una mejora de los adobes, siendo la principal ventaja el incremento de la resistencia mecánica y durabilidad aportada por el agente estabilizante. No obstante, las construcciones con BTC-E siguen siendo vulnerables ante sismos, por tanto, la presente tesis busca mejorar la capacidad sismoresistente de este tipo de albañilería con la implementación de un sistema superficial de reforzamiento sísmico. En este contexto, se propone una propuesta metodológica para la caracterización mecánica de sistemas de reforzamiento, la cual se desglosa en cuatro etapas. La primera analiza la materia prima, suelo y el refuerzo polimérico. La siguiente desarrolla un mortero estabilizados y evalúa la resistencia al agua de los morteros mediante ensayos que simulan condiciones climáticas que puedan presentarse en el país. Las últimas etapas estudian a la matriz (mortero + geomalla) de reforzamiento estructural por medio de la caracterización mecánica y la interacción entre el sistema de reforzamiento y de albañilería de BTC-E. Cada ensayo presentado es respaldado por las normativas nacionales e internacionales, como también por investigaciones previas que aseguran el propósito de ejecución. Al final de la investigación, se lleva a cabo una campaña experimental para validar las dos primeras etapas de la metodología descrita. Los resultados demostraron la adecuada selección de los ensayos y orden de ejecución para la selección de los materiales, y el desarrollo de morteros durables y compatibles con el sistema de BTC-E.

Los muros de ductilidad limitada (MDL) son un sistema estructural frecuentemente utilizado para la construcción de edificios multifamiliares de bajo costo en el Perú. Por tal motivo, es de interés evaluar la factibilidad económica de este sistema frente a otros empleados en el país. En particular, la presente tesis busca determinar si el sistema de MDL resulta ser más económico, en términos de acero y concreto, en el rango límite de 8 niveles que establece la norma para su uso, que un sistema de muros de corte convencionales. Para ello, se desarrolla el análisis y diseño estructural de dos edificios multifamiliares de ocho pisos ubicados en el distrito de Surco, utilizando cada uno de los sistemas mencionados, para su posterior metrado y comparación. Se espera que, debido a la exigencia de la norma en el diseño de un edificio de MDL, los primeros niveles del mismo presenten esfuerzos tales, que la cantidad de acero requerida se incremente hasta superar la utilizada en el edificio de muros de corte convencionales. No obstante, se obtiene como resultado que la cantidad de acero requerida es 12% menor para el sistema de MDL. En consecuencia, se concluye que a pesar del estricto diseño que exige la norma a dicho sistema, este resulta ser la alternativa más económica en cuanto a los materiales utilizados. Cabe señalar que el estudio no contempla aspectos como la constructabilidad o el desempeño en el rango inelástico de las estructuras, y tiene alcance en edificios bajo condiciones similares a las estudiadas en la presente tesis.

El presente trabajo desarrolla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de seis pisos en el distrito de Surquillo. La estructura del proyecto está conformada por elementos horizontales (vigas, losas aligeradas y macizas), elementos verticales (columnas y placas), y las cimentaciones como zapatas aisladas y conectada. Se inicia la estructuración buscando regularidad, continuidad y compatibilidad con la arquitectura bajo criterios que podemos encontrar en la bibliografía. Posterior a esto, se realiza el metrado de cargas en servicio considerando los valores indicados en la tabla 1 Norma E.020 de Cargas. Luego, se realiza el diseño sismorresistente (Norma E.030) utilizando como apoyo los resultados del modelo 3D de la estructura en el software ETABS. Se verifica con el análisis sísmico que cumpla con lo indicado en la Norma E.030 y desplazamientos máximos permitidos. Posterior a la verificación del análisis sísmico, se procede a realizar el diseño de los elementos de concreto armado tipo vigas, losas, columnas, placas y cimentaciones usando la Norma de Concreto Armado E.060. El suelo de cimentación tiene una capacidad portante del terreno de 3 kg/cm2 y es del tipo S1 según la Norma E.030 Finalmente, se concluye el diseño con los planos estructurales que plasman el diseño y los detalles necesarios para una correcta ejecución en la construcción.

La presente tesis tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de un edificio de 7 pisos destinado a oficinas ubicado en el distrito de Magdalena del Mar, provincia de Lima sobre un terreno de 732.5 m2. El área construida total es de 3955 m2 (565 m2 por piso). El suministro de agua se realizará mediante el sistema de cisterna (ubicado en el primer piso) y bomba hidroneumática. El suelo tiene una capacidad admisible de 40 ton/m2. Para el diseño de las cimentaciones se consideró zapatas aisladas, zapatas conectadas y cimientos corridos para los muros de los cercos perimétricos. El sistema estructural del edificio de concreto armado está conformado en su gran mayoría por muros de corte combinados con columnas y vigas. Se consideraron diafragmas rígidos en los pisos, estos están conformados por viguetas aligeradas y losas macizas. Se tomaron en cuenta las normas que compone el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) para el diseño y análisis estructural. El diseño estructural de todos los elementos se realizó cumpliendo lo indicado en la norma E.060. El análisis sísmico se desarrolló mediante un modelo tridimensional en el software ETABS 2016. Con ello se verificó que la estructura cumpla con los requisitos especificados en la norma E.030 del RNE. Se asignaron las cargas de gravedad tomando en cuenta la norma E.020 del RNE. Dichas cargas fueron asignadas en el elemento correspondiente del modelo tridimensional. Se debe buscar que la secuencia de falla en los elementos estructurales sea que primero fluyan los refuerzos de acero y luego se produzca el aplastamiento del concreto. Para ello, se realiza el diseño por capacidad a todos los elementos que soportarán esfuerzos debido a cargas sísmicas.

La presente tesis consiste en la elaboración de dos alternativas de diseño estructural para un edificio de cinco pisos y un sótano. Asimismo, el tipo de edificio presentado es de aulas, que es considerado esencial según la Norma E030 (2018), ya que estos tienen como finalidad resguardar la vida y mantener su nivel de desempeño para ser usados como refugios o zonas seguras después de un sismo. El edificio en mención está ubicado en la ciudad de Lima y está cimentada sobre un suelo de capacidad portante de 4 kg/cm2. Para el diseño se ha utilizado la Norma E031 (2019) que corresponde a los lineamientos para el diseño de aislamiento sísmico; así mismo, se también se tomó en consideración la Norma ASCE 7-16 (2016). Los dispositivos de aislamiento considerados en el diseño son de tipo elastoméricos. Como hipótesis, inicialmente se plantea comprobar que el costo de la partida de estructuras de la edificación no se incrementa en más del 15% al incorporar un sistema de aislamiento elastomérico. Además, se espera mostrar que la incorporación de aisladores en el diseño de un edificio mejora notablemente el desempeño estructural del mismo. Para el desarrollo de la presente tesis, primero se elaboró el diseño del edificio sin aislamiento sísmico, el análisis símico se realizó en base a los lineamientos del la Norma E030 “Diseño Sismorresistente” y para el diseño en concreto armado, se consideró la Norma E060 “Concreto Armado”. Luego se elaboró el diseño del edificio aislado, para lo cual se siguió lo establecido por la Norma E031 “Aislamiento Sísmico”. Finalmente, se metró los volúmenes de materiales de la partida de estructuras y se multiplicó por los precios unitarios referenciales presentados en el libro “Analisis de Precios Unitarios” (2014) publicado por la Cámara Peruana de la Construcción. Como resultado final de la presente tesis, se provee ratios de costos de la partida de estructuras por metro cuadrado para cada propuesta de diseño, con el fin de que pueda servir de referencia para futuros proyectos de construcción. Así pues, se podría estimar el costo aproximado de proyectos con características similares al presentado en esta tesis, y como podría variar al incorporar aisladores sísmicos en el diseño.