Los hospitales son estructuras que están permanentemente expuestas a situaciones de riesgo cuando se afrontan eventos naturales o antrópicos adversos. Una de las principales preocupaciones es que se interrumpa su funcionamiento debido a daños ocasionados por un sismo. Por esta razón, existe una gran necesidad de contar con hospitales que permanezcan operativos y funcionando a su máxima capacidad instalada y en su misma infraestructura inmediatamente después de un sismo (MINSA). De acuerdo con el código de diseño sísmico del Perú, los hospitales deben ser diseñados con aislamiento sísmico en la base. El objetivo de este trabajo es evaluar el desempeño sísmico de una estructura hospitalaria de concreto armado con aislamiento sísmico. Para obtener la respuesta de la estructura se utilizó el método de análisis dinámico incremental (IDA), cuyos resultados se presentan para los parámetros de derivas y aceleraciones mediante curvas IDA. La evaluación del desempeño quedó definida por límites de deriva de entrepiso y giros de rótulas para los elementos estructurales y aceleraciones de piso para los elementos no estructurales sensibles a aceleraciones. Los resultados obtenidos muestran derivas menores a 0.0031 y aceleraciones de piso menores a 0.22g para el sismo máximo. Se estima un estado de daño leve en los elementos estructurales y elementos no estructurales sensibles a aceleraciones. Finalmente, se estima que todos los elementos de la estructura hospitalaria con aislamiento sísmico satisfacen los requerimientos de rendimiento del nivel de Ocupación Inmediata cuando es sometida al sismo máximo de PGA 0.675g (Tr=2475 años) y se garantiza el objetivo de funcionalidad continua. / Tesis

La conservación de un monumento histórico comprende todas aquellas actividades que prolongan la duración de su herencia cultural y que permiten su utilización en la actualidad y en el futuro. Las intervenciones requeridas para su conservación apelan al conocimiento de la geometría, del estado de conservación de las construcciones y de los materiales que las integran. Es por ello que una de las etapas que se llevan a cabo para la conservación de un monumento histórico es el diagnóstico de su estado actual. Existen varios métodos y técnicas de los cuales aquellos que no alteran la integridad del monumento son los más adecuados. En función de estas consideraciones, la presente tesis tiene como objetivo contribuir con la conservación de monumentos históricos mediante la aplicación de ensayos sónicos y ultrasónicos como herramientas de diagnóstico estructural. Para este fin se realizó una revisión de la literatura de estas metodologías. Se aplicaron ensayos sónicos y ultrasónicos a diversos materiales que están presentes en las construcciones patrimoniales. Se construyeron dos muros de prueba y se obtuvieron imágenes en 2D llamadas tomografías las cuales representaron satisfactoriamente el estado interno de los muros. Se determinaron las propiedades mecánicas como módulo de elasticidad y módulo de poisson del adobe de Huaca de la Luna mediante ensayos de ultrasonido. Estos ensayos sirvieron también para crear tomografías de las unidades de adobe y evaluar cualitativamente su variabilidad. Finalmente ensayos sónicos y un análisis de Impacto eco se realizaron en sub-elementos estructurales de este monumento. En la Iglesia de Andahuaylillas se realizaron ensayos sónicos con el fin obtener tomografías y determinar el estado interno de algunos de sus sub-elementos estructurales. Los resultados obtenidos muestran que con estos ensayos se pueden determinar las propiedades dinámicas de los materiales como en el caso de Huaca de la Luna y se puede evaluar el estado interno de subelementos estructurales mediante la creación de imágenes en 2D como se realizó en Huaca de la Luna y en la Iglesia de Andahuaylillas. / Tesis

El presente trabajo es una investigación básica donde se busca determinar el comportamiento de la estructura jerárquica de escamas de Paiche (Arapaima Gigas) y exoesqueleto de Carachama (Pterigoplichthys pardalis). En primer lugar se desarrolla el marco inicial para la investigación; se incluye la elaboración de una metodología para el desarrollo del proyecto y el estudio necesario para la investigación. Además, se muestra la información concerniente a la estructura y composición de las escamas de Paiche: material compuesto de matriz de Colágeno reforzada con fibras de Colágeno y cristales de Hidroxiapatita (HAP), así como de las propiedades de los últimos. En segundo lugar se da a conocer el procedimiento experimental utilizado para los diversos ensayos realizados. En el caso de la escama de Carachama se realizaron ensayos de Termogravimetria (TGA), Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) para determinar los componentes que lo conforman y estructura. Para el estudio del comportamiento de la estructura de las escamas se realizaron ensayos dinámico-mecánicos (DMA) con escaneo en temperatura y usando una configuración de deflexión en 3 puntos, obteniéndose curvas de modulo elástico (E´) y factor de pérdida (Tan(δ)) en un rango de temperaturas entre -50 a 250°C. En tercer lugar se exponen y analizan los resultados de los ensayos DMA. Se observó que en las escamas de Paiche existe un fenómeno similar a una transición vítrea a los 0°C, además, los valores de amortiguamiento (Tan(δ)) indican una gran capacidad de disipar energía en el punto de amortiguamiento máximo. En el caso del exoesqueleto de Carachama se encontró que posee una estructura porosa de Hidroxiapatita y Colágeno, similar a un material compuesto tipo emparedado o “sandwich”. En cuanto al comportamiento dinámico-mecánico se encontró que el exoesqueleto de Carachama tiene una mayor estabilidad térmica en comparación con las escamas de Paiche ya que sus propiedades no variaron de forma significativa durante los cambios térmicos. Finalmente se hacen proposiciones de las posibles aplicaciones que tengan las características de los materiales estudiados en la industria. En el caso de las escamas de Paiche se propone el desarrollo de materiales que puedan funcionar como aisladores de vibraciones o absorsores de impactos gracias a su alto valor de Tan(δ). En el caso del exoesqueleto de Carachama se puede dar la posibilidad de usar su estructura tipo sándwich para elaborar elementos estructurales ligeros.

Debido al constante crecimiento en la construcción de estructuras, los sistemas de monitoreo estructural han tomado bastante importancia. Estos sistemas permiten obtener información de parámetros varios que acompañada de su respectivo análisis, se puede determinar los daños en una estructura y aplicar las medidas que crean convenientes. El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo inalámbrico de parámetros de estructuras civiles, los cuales podrán ser visualizados en una interfaz de usuario en tiempo real. Este sistema contará con tres módulos de medición, un módulo coordinador y una computadora, con los que se probará el principio de funcionamiento para la adquisición, procesamiento y visualización de los parámetros de interés. Para el análisis de las estructuras, es necesario conocer tres parámetros importantes: la magnitud de las vibraciones a las que están sometidas y la humedad y la temperatura a las que se hacen estas mediciones. Para esto, se seleccionó un acelerómetro digital que estará presente en cada uno de los módulos de medición y un sensor ambiental digital que es necesario solo en uno de estos, ya que los parámetros ambientales no presentan grandes cambios en una misma estructura. Una vez realizado el montaje de los módulos de medición en distintos puntos de la estructura, estos inician la adquisición de los parámetros estructurales y los envían hacia el módulo coordinador cada vez que este último hace la petición. Para este fin, se utiliza una red de sensores en configuración punto-multipunto conformada por módulos Xbee. Luego, el módulo coordinador se comunica con la computadora utilizando una tarjeta para el acondicionamiento de nivel de voltaje mediante un puerto USB de la misma. Toda la información recibida es procesada para asignar las mediciones a los módulos de medición correspondiente y obtener las magnitudes reales. Los parámetros de interés podrán ser visualizados en tiempo real en la interfaz implementada, con la cual el usuario también podrá controlar el inicio y fin del proceso de monitoreo. En el capítulo 1, se explican conceptos generales sobre el monitoreo estructural y cómo fue su evolución tecnológica; asimismo, se describen algunos equipos comerciales. En el capítulo 2, se aborda el marco problemático y los objetivos del presente trabajo de tesis. En el capítulo 3, se desarrolla el diseño e implementación del sistema de monitoreo estructural. Finalmente, en el capítulo 4, se describen los ensayos realizados y se muestran los resultados del sistema implementado.

El estado del conocimiento de los sismos generados en fallas indica que en sitios ubicados hasta 60 km se pueden generar picos en los registros de aceleración, velocidad y/o desplazamiento. Esto se conoce como efectos de fuente cercana. En el Perú, tenemos una gran cantidad de sistemas de fallas activas que podrían presentar estos efectos. Se revisó la manera en que distintas normas internacionales incluyen estos efectos en los espectros de diseño. Se vio que la metodología establecida por el Uniform Building Code (Structural Engineering Design Provisions - 1997) es la que se adecua al estado del conocimiento de las fallas y sus efectos en el país en conjunto con la norma peruana de diseño sismorresistente E.030-19. Se adaptó la metodología del UBC-97 para la inclusión de los efectos de fuente cercana en el espectro de diseño peruano. El procedimiento desarrollado consiste en encontrar factores con los cuales afectar cada zona del espectro elástico de la norma para incluir los efectos de fuente cercana. La propuesta desarrollada ha hecho depender los factores de la zona sísmica, del perfil del suelo, del tipo de fuente sísmica y de la distancia a la fuente. Se ha encontrado que para la zona sísmica 4 y a una distancia de 2 km, estos factores están entre 1.3 y 1.1 para la región de periodos cortos del espectro en perfiles de suelo S0 a S3 y para la zona de periodos largos los factores se encuentran entre 2.1 y 1.4 para estos mismos perfiles de suelo. Para la zona sísmica 2, se ha encontrado que los factores de amplificación en periodos cortos tendrían prácticamente el mismo rango, pero solo para los perfiles S0 a S2, mientras que para periodos largos los factores serían de 2.1 a 1.1 y para perfiles S0 a S3.

El objetivo de la investigación es evaluar diferentes alternativas de modelamiento numérico de edificios con sótanos, dado que este problema se aborda de diferentes maneras en la práctica profesional, lo que a veces puede conducir a inconsistencias. Se han planteado cuatro alternativas de modelamiento: EMP, modelo que ignora la presencia de sótanos; SIN; modelo con sótanos y base empotrada; ISM, modelo con sótanos y reacción del suelo con base empotrada; ISE, modelo con sótanos y la reacción del suelo en toda la superficie de contacto del sótano con el suelo. Estas alternativas se han implementado en 12 edificios, considerando tres tipos de suelo y cuatro alturas distintas. Se ha encontrado que existe diferencias significativas en el comportamiento estructural entre las alternativas de modelamiento para edificios de 10 y 15 pisos en términos de periodo fundamental de vibración, desplazamiento lateral máximo y fuerza cortante basal; mientras que para edificios de 20 y 25 pisos la respuesta estructural no es significativamente diferente. En un estudio ampliado a 180 “edificios de corte” para buscar un mayor número de resultados que permitan establecer una tendencia del comportamiento de la respuesta de un edificio con sótanos, se ha podido observar que tanto la relación de periodos, desplazamientos laterales y fuerza cortante basal entre el modelo ISE y EMP se reduce a la unidad cuando el suelo tiende a ser más rígido y el edificio más flexible (mayor altura). / The aim of this study is to evaluate different numerical modeling alternatives for buildings with basements, as this issue is approached in various ways in professional practice, which can sometimes lead to inconsistencies. Four modeling alternatives have been proposed: EMP, a model that ignores the presence of basements; SIN, a model with basements and fixed bases; ISM, a model with basements and soil reaction with fixed bases; and ISE, a model with basements and soil reaction across the entire contact surface of the basement with the ground. These alternatives have been implemented in 12 buildings, considering three types of soil and four different heights. Significant differences have been found in the structural behavior between the modeling alternatives for 10- and 15-story buildings in terms of fundamental period, maximum lateral displacement, and base shear force; whereas for 20- and 25-story buildings, the structural response is not significantly different. In an expanded study of 180 “shear buildings” to obtain more results that allow establishing a trend in the behavior of buildings with basements, it was observed that the relationships between periods, lateral displacements, and base shear force between the ISE and EMP models tend to reduce to unity when the soil is stiffer and the building is more flexible (i.e., at greater heights).

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Analiza la geometría, estratigrafía y sistema petrolero de la zona norte de la cuenca Ucayali. Está basado en la recopilación e interpretación de información sísmica, pozos exploratorios y relevamientos geológicos. El frente subandino peruano contiene un gran potencial hidrocarburífero aún por explorar. El descubrimiento de nuevos prospectos demanda la elaboración de nuevos conceptos a ser aplicados al estudio de las cuencas subandinas. El área de estudio está localizada en los lotes 107 y 133 que están concesionados a la empresa Petrolifera, y ubicados específicamente en la sub-Cuenca del Pachitea dentro de la Cuenca Ucayali norte, en los departamentos de Pasco, Huánuco y Ucayali. La cuenca Ucayali estuvo expuesta a diversos eventos geodinámicos durante el Paleozoico y Mesozoico temprano y se constituyó como una cuenca de ante-país a partir del Cretácico superior. La secuencia estratigráfica actual presenta un apilamiento de series sedimentarias pre-cretácicas distintas en la zona norte de la zona sur de la cuenca Ucayali. Con el aporte de la nueva información sísmica, se ha podido reconocer incongruencias en los modelos estratigráficos actuales y también evidencias que ameritan la elaboración de un nuevo modelo estratigráfico y tectónico. Los resultados muestran: 1) una mejor correlación estratigráfica de las unidades pre cretácicas en las zonas norte y sur de la cuenca Ucayali; 2) el papel preponderante de dos niveles de evaporitas controlando la deformación; 3) la presencia de un sistema petrolero paleozoico que se prolonga hacia la zona norte de la cuenca Ucayali; 4) la preservación de estructuras creadas por una tectónica compresiva pre-andina; 5) un posible potencial de estas estructuras preandinas como nuevos objetivos para futuras exploraciones. Con el objetivo de proponer un diferente entendimiento evolutivo de la cuenca, se realiza un análisis geométrico de la deformación, el cual consiste en la elaboración de cuatro cortes estructurales transversales distribuidos a lo largo de la sub-cuenca Pachitea. Utiliza el método de secciones balanceadas para validar las interpretaciones para tres cortes estructurales. Para el análisis estratigráfico, se utiliza la nueva sísmica junto con correlaciones estratigráficas de pozos y de campo a lo largo de la cuenca Ucayali.

La presente tesis tiene como objetivo el diseño estructural de un edificio de viviendas de dos sótanos y cinco pisos, ubicado en San Isidro en Lima, sobre un terreno de cimentación de grava densa, de capacidad portante 4kg/cm2 El edificio analizado será utilizado como una vivienda multifamiliar, los sótanos van a ser utilizados como cochera, mientras que los pisos restantes serán departamentos, uno por piso. Los departamentos están conformados por un dormitorio principal , dos dormitorios auxiliares , una cocina , un comedor , un sala , un estar , una terraza , un hall , una lavandería , dos depósitos , cinco baños , un walking closet , el ingreso a cada departamento es de tres formas, el ascensor principal , el ascensor común y la escalera central , todos estos elementos de acceso van del sótano 2 hasta la azotea . En la azotea se encuentran, el cuarto de máquinas del ascensor y el tanque elevado. A su vez debajo del nivel de sótano están los fosos de los ascensores , y la cisterna. El diseño de la estructura se realizó de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). En los capítulos iniciales se realizará una introducción y un predimensionamiento de los diversos elementos estructurales tales como: aligerados de una y dos direcciones, vigas peraltadas, vigas chatas , columnas , placas , muros de sótano, escaleras y cimentaciones . Con estos elementos predimensionados realizaremos el metrado de cargas. Ya estructurado el edificio se realiza el modelaje del edificio utilizando el programa ETABS, con el cual realizamos el análisis de cargas de gravedad y de cargas de sismo de donde se verifica que la estructura cumpla con todo lo establecido en el RNE. Finalmente se procede a diseñar los aligerados , las vigas, las columnas, las placas, los muros, la cisterna y las cimentaciones. / Tesis

La gran prioridad del ingeniero civil es brindar seguridad al ciudadano en cualquiera de las edificaciones y/o construcciones que este esta seguridad siempre debe estar ligada a obtener la infraestructura adecuada a un costo razonable. En nuestro país los proyectos de construcción, en particular las edificaciones que son nuestro caso en estudio, podrían durante un sismo, presentar diversos motivos de fallas, entre ellos, y en el que nos vamos a enfocar es en la falla producida por el contacto entre estructuras vecinas durante un movimiento sísmico. Consideramos que el rápido aumento de las edificaciones para uso residencial y la todavía existente informalidad en la construcción, han sido algunas de las razones que han generado que en el Perú existan edificaciones contiguas construidas sin una adecuada junta de separación sísmica, a pesar de que en el reglamento de construcción este indicado. Tomando en cuenta que el país se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica, dichas edificaciones podrían ser severamente dañadas durante el evento de un movimiento sísmico. Es por tal motivo, que se busca conocer y analizar el efecto en las estructuras adyacentes de concreto armado de juntas de separación sísmicas inferiores a lo reglamentado, determinando la fuerza de impacto producida por el fenómeno de golpeo entre estructuras (pounding). Se considera que la información a obtenerse será de gran importancia, debido a la falta de investigaciones en idioma español en nuestro país sobre dicho fenómeno. Una vez determinada la fuerza de impacto entre las estructuras se esbozarán posibles soluciones que consideremos que podrían ayudar a mitigar el problema. / The main priority for a civil engineer is to provide security to citizens in any buildings and/or constructions he makes, this security always has to be linked to obtain the appropriate infrastructure at reasonable cost. In our country, construction projects specially buildings that are our case of study, could have many causes of failures during an earthquake, among them —and the one we will focus on— is the failure occurred by the contact between neighbor structures during a seismic activity. We consider the rapid increase of buildings for residential use and the yet existing informality in construction have been one of the reasons for generating constructed adjoining buildings without an appropriate seismic separation joints in Peru, in spite of the indications in the building code. Considering that the country is situated in a highly seismically unstable area, these buildings might be severely damaged during a seismic activity. For that reason, we want to discover and analyse the effect in the adjoining reinforced concrete structures of seismic separation joints below regulation, determining the impact force produced by the beating phenomenon between structures (pounding). The information that is going to be obtained is considered to be relevant, due to the lack of researches about this phenomenon in Spanish in our country. Once determined the impact force between structures, possible solutions that we consider might help attenuate the problem will be outlined. / Tesis