Ingeniero Civil / El presente trabajo de título tiene como objetivo principal determinar analíticamente el mejor valor para el Factor de Sobrerresistencia (Ωo) a partir de 4 valores de prueba (Ωo=2,3,5 y 10.7). Esto se llevó a cabo mediante la evaluación del desempeño sísmico de una serie de modelos analíticos no lineales que representan a nivel macro los fenómenos ocurridos en edificios de acero con marcos arriostrados concéntricamente. Estos macro-modelos consisten en un sistema de estructura de masa y rigidez concentrada con rótulas plásticas, que permiten introducir la no-linealidad al sistema y modelar la resistencia de las estructuras a partir de la utilización de curvas momento-rotación. Para asegurar la correcta utilización de los macro-modelos, éstos debieron ser calibrados a partir de los modelos realizados para los edificios reales. Se desarrollaron 12 arquetipos con distintas alturas, sobrerresistencias y niveles de ductilidad, siguiendo la metodología de FEMA P695 (llámese Metodología). Cada uno de ellos se sometió a un set de 18 registros sísmicos de alta intensidad ocurridos en Chile utilizando el algoritmo de un Análisis Dinámico Incremental (IDA, por sus iniciales en inglés). Finalmente, se evalúo la aceptabilidad de cada uno de los valores estudiados de Ωo de acuerdo a los requerimientos de la Metodología. Como objetivo secundario se estudió una posible relación entre el factor de sobrerresistencia y la ductilidad del sistema (µT), junto con analizar posibles desventajas al implementar altos factores de sobrerresistencia debido a una potencial reducción de la ductilidad total de la estructura. De los resultados, se recomienda la utilización de Ωo=2.0 para los edificios de acero estudiados con R=5. Además, para los niveles de sobrerresistencia analizados se determinó que, para Ωo>5.0, la potencial reducción de ductilidad podría deteriorar el desempeño sísmico del edificio. Estas conclusiones aplican para edificios dentro del rango de características estudiado, con altura de hasta 21[m].

La presente investigación trata sobre “El análisis estructural de la Iglesia San Pedro de Carabayllo” considerada el monumento histórico más antiguo de Lima Norte. Este trabajo se desarrolló con el objetivo de determinar su análisis estructural; utilizando un modelo matemático de acuerdo al método de elementos finitos, determinando los valores numéricos de los esfuerzos y sus desplazamientos. Esta tesis es una investigación aplicada, cuantitativa de diseño descriptivo y de tipo explicativo, no experimental, transversal y prospectivo. Se concluye que la estructura no cumple con los desplazamientos mínimos según norma sismo resistente y que falla al someterla a cargas de sismo, planteándonos de esta manera alternativas de reforzamiento para la estructura; evitando así afectar la autenticad de los materiales de la estructura. This research is about “Structural analysis of the San Pedro Church of Carabayllo " considered the oldest historic monument in North Lima. This work was developed with the aim of determining their structural analysis; using a mathematical model according to the finite element method, determining the numerical values of forces and movements. This thesis is an applied research, quantitative descriptive and explanatory design type, not experimental, transversal and prospective. It is concluded that the structure does not meet the minimum standard displacement as earthquake resistant and fails when subjected to earthquake loads , by posing this alternative way of reinforcement for the structure ; thus avoiding authenticate affect the structure material.

El Puente Villena Rey, ubicado en el distrito de Miraflores, es una infraestructura de gran importancia pues permite el intercambio vial con calles de gran jerarquía. El crecimiento poblacional, en conjunto con el del parque automotor ha ocasionado que la saturación vehicular de la zona se vuelva crítica. A ello se suma la deficiente señalización, el estado del puente y los intercambios viales mal planteados. Esto se evidencia en las intersecciones de entrada y salida del puente. La Municipalidad de Miraflores, tomó la iniciativa y autorizó la construcción de un puente mellizo que permita un tránsito más fluido. Sin embargo, la presencia de mayores aumotóviles en las intersecciones tornaria el conflicto mas grave. Para solucionar este nuevo problema, se propondrá eliminar el ingreso de los autos provenientes de la Ca. Malecón Balta y de este modo derivar este flujo directamente a la Ca. Bolognesi estableciendo así un ingreso organizado y fluido al puente. A su vez, se propone una semaforización en la intersección entre las calles Jorge Chávez y Tripoli. Se respaldará esto mediante las metodologías del Highway Capacity Manual 2010 tanto para intersecciones semaforizadas como para intersecciones controladas por señales de pare. Realizado el levantamiento geométrico y el aforo vehicular de la zona, se determinó la hora pico desarrollada entre las 18:30 y 19:30 p.m.. Se emplearon los cálculos establecidos en la metodología y mediante los niveles de servicio se validó la viabilidad de la propuesta. Se consideraron 3 escenarios para cada intersección en evaluación: la situación actual, nuestra propuesta y la proyección de ésta. Se constató que los niveles de servicio actuales eran críticos y que la propuesta permitirá una notoria mejora en el tránsito vehicular. El paso de un nivel E a C y una reducción de 15 segundos en la demora de la intersección crítica hacen evidente los beneficios de la propuesta. Por otro lado, en la intersección con semaforización propuesta (Ca. Jorge Chávez – Ca. Trípoli) se dispuso longitudes de ciclo de acuerdo al nuevo afluente vehicular que originaría el proyecto, pasando así el nivel de servicio de A a B con colas mínimas. / The Villena Rey Bridge, located in the district of Miraflores, is an infrastructure of great importance because it allows road interchange with streets of great hierarchy. Population growth, together with the vehicle fleet, has caused the vehicular saturation of the area to become critical. To this must be added the deficient signage, the state of the bridge and the poorly planned road interchanges. This is evidenced in the intersections of entrance and exit of the bridge. The Municipality of Miraflores took the initiative and authorized the construction of a bridge that allows a more fluid transit. However, the presence of major vehicles in the intersections would turn the most serious conflict. To solve this new problem, it will be proposed to eliminate the entry of the cars from the Ca. Malecon Balta and in this way derived from this flow directly to the Ca. Bolognesi, thus establishing an organized and fluid entrance to the bridge. In turn, a traffic light is proposed at the intersection between Jorge Chavez and Tripoli streets. It relied on the 2010 Highway Capacity Manual methodologies for both signalized intersections and intersections controlled by stop signs. Once the geometric survey and the vehicular capacity of the area were carried out, the peak hour developed between 18:30 and 19:30 h was determined. The calculations established in the methodology and service levels were used, the viability of the proposal was validated. Three scenarios are considered for each intersection in evaluation: the current situation, our proposal and its projection. It was found that the current service levels were critical and that the proposal allowed a noticeable improvement in vehicular traffic. The passage from level E to B and a reduction of 15 seconds in the delay of the critical intersection make evident the benefits of the proposal. On the other hand, at the intersection with the proposed traffic lights (Ca. Jorge Chavez - Ca. Tripoli), cycle lengths were arranged according to the new vehicular tributary that would originate the project, as well as the service level from A to B with minimums of tails.

En la presente investigación se aborda el tema de reforzamiento de puentes de concreto armado en el Perú. Para lograr explicar el tema adecuadamente, el trabajo ha sido divido en cinco capítulos. En el primer capítulo del trabajo se busca hacer una síntesis de los conceptos generales de rehabilitación y reforzamiento de puentes, es decir definiciones, semejanzas y diferencias. Además de explicar las principales causas que originan el reforzamiento de un puente, así como las principales técnicas de reforzamiento. El segundo capítulo es una síntesis de las principales características de cada puente, también se mencionan fechas de construcción y sobrecargas de diseño. En el Tercer capítulo analizaremos la evaluación, modelación y análisis estructural de los puentes, para explicar este tema adecuadamente el capítulo ha sido dividido en cuatro subcapítulos. El primero de ellos enfocado a la evaluación de la resistencia actual de los puentes. El segundo explica la manera de modelar los puentes en el programa de estructuras SAP2000. El tercero nos muestra los valores obtenidos durante el análisis estructural con la nueva sobrecarga de diseño HL93 del LRFD. Por último, se desarrolla el subcapítulo de comparación entre la resistencia actual y los efectos producidos por la nueva sobrecarga, determinándose de esta manera que sectores de los puentes necesitan ser reforzados. En el cuarto capítulo se desarrolla el reforzamiento propiamente dicho con sus diferentes técnicas y métodos. Finalmente, en el quinto capítulo se muestran los presupuestos obtenidos así como los planos.

El mantener las pistas pavimentadas en un estado adecuado de servicio es cada vez un problema serio e inevitable para los municipios; en ellos se observa la ausencia de un sistema de gestión vial. No se conoce en detalle un inventarío de la infraestructura disponible y los proyectos de inversiones a realizar. Esto ha motivado el desarrollo de una serie de procedimientos de evaluación, gestión y rehabilitación de pavimentos que permitan un desarrollo técnico y económico integrado para el municipio. El presente trabajo tiene por objeto desarrollar la evaluación superficial de los pavimentos flexibles en el municipio de La Molina, sugiriendo una metodología racional que permita evaluar las vías periódicamente y de esta manera estructurar un plan de desarrollo técnico y económico para su rehabilitación o mantenimiento. / Tesis

En la actualidad, existen diversos edificios ubicados en el centro de Lima, con una antigüedad mayor a los 50 años aproximadamente. Varios de estos edificios están siendo remodelados para los proyectos del programa MI VIVIENDA. Sin embargo, en la mayoría de los casos no se está realizando un análisis que permita verificar si la estructura cumple con las normas actuales y si necesita ser reforzado. El tema de tesis que se desarrollará consiste en la evaluación y reforzamiento de dos edificios contiguos de 11 pisos construidos en la década del 60 en el centro de Lima; utilizando solo los planos de arquitectura, el cual contiene el levantamiento de las dimensiones estructurales. Se utilizarán los planos de Arquitectura pues al igual que la mayoría de edificaciones del centro de Lima, no se cuenta con los planos estructurales en la Municipalidad. Se utilizará planos de proyectos similares de la época, para evaluar el desarrollo de los proyectos en ese tiempo y deducir el tipo de refuerzo con el que cuenta la estructura que analizaremos. Posteriormente, se plantearán distintas alternativas de reforzamiento haciendo uso de elementos nuevos de concreto como la inclusión de placas, ensanchamiento de los elementos estructurales como vigas y columnas, elementos nuevos de acero como arriostres, así como el reforzamiento con fibra de carbono con mayor énfasis en el cortante de las vigas. Para el análisis de las distintas alternativas se utilizará el software ETABS8 Nonlinear el cual nos ayudará a determinar las ventajas y desventajas de las alternativas propuestas así como el cumplimiento de lo exigido por la norma sismorresistente en cuanto al análisis estático, análisis dinámico, los desplazamientos laterales de entrepisos, cálculo de la junta, etc. Una vez evaluadas las distintas alternativas se procederá a diseñar la más adecuada desde el punto de vista económico, su funcionalidad y seguridad, cumpliendo con todos los parámetros exigidos en la Norma de concreto armado y la Norma de diseño y sismorresistente. Por último, en función a los resultados de la investigación se concluirá en el desarrollo de una propuesta de guía metodológica para las edificaciones construi / Tesis

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Instalar instrumentación que permita desarrollar estudios sísmicos tendientes a determinar la caracterización de la respuesta sísmica, es fundamental en proyectos de obras de tierra. El importante sismo ocurrido el 27 de Febrero de 2010 en la zona centro sur de Chile, entregó información relevante del comportamiento dinámico de la presa principal del embalse Convento Viejo a través de la instrumentación que registró distintas variables del comportamiento sísmico. En el presente trabajo se analizaron las mediciones piezométricas a lo largo del tiempo de funcionamiento de la presa, con el fin de conocer el efecto que generó el terremoto en las presiones de poros medidas. Además, se analizaron los registros de aceleraciones para determinar el período fundamental de la presa para el sismo del 27 de Febrero y compararlo con los obtenidos para un sismo anterior y posterior a éste. Los resultados obtenidos revelan que a pesar de los significativos cambios de los niveles piezométricos durante el sismo del 27 de Febrero, el comportamiento de los piezómetros es estable y similar antes y post terremoto. Los períodos fundamentales determinados a partir del procesamiento de los registros de aceleraciones, indican que la presa sufrió cambios, ya que los parámetros de deformación deben disminuirse para reproducir el período fundamental determinado para el sismo del 27 de Febrero. Sin embargo, el análisis numérico de estabilidad dinámica indica que la presa tiene un comportamiento sísmicamente estable para el sismo del 27 de Febrero, no presentando deformaciones mayores a 7 cm.\n \nTeniendo en cuenta la excelente instrumentación instalada en la presa, se recomienda fuertemente implementar un programa semestral de análisis global de los datos instrumentales obtenidos, que permitan un seguimiento continuo en el tiempo del comportamiento global de la presa.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo principal del presente trabajo de título es analizar el comportamiento de los elementos metálicos en anclajes de columnas de acero frente a los distintos tipos de esfuerzos presentes en las estructuras, de manera de poder comprender de mejor forma su funcionamiento y mejorar su diseño. Actualmente el diseño de este tipo de conexiones, se sustenta en una serie de aproximaciones, las cuales deben ser mejoradas para poder proponer un procedimiento en el cual se pueda establecer una secuencia de falla clara y metódica que sea confiable. Para ello, es necesario realizar un diseño por capacidad de este tipo de conexiones, pues es la única forma de asegurar que la secuencia de falla propuesta se cumpla como se espera. Conforme a esto, se analizaron los estados de carga posibles en la conexión, considerando las posibles modelaciones de conexión y se analizaron por separado cada uno de los elementos que componen la conexión de anclaje. Los resultados obtenidos permitieron encontrar aproximaciones y errores, como modos de falla no factibles, que fueron corregidos en el procedimiento, así como también se encontró vacíos de información que es necesario cubrir mediante la realización de ensayos sobre todo para el caso de conexiones sometidas a tracción pura. Finalmente se concluye que es posible realizar un procedimiento que garantice una secuencia de falla óptima de la conexión, realizando un diseño por capacidad de la misma. Sin embargo también se concluye que aún es necesario conocer e investigar más acerca de esta conexión tan importante en el diseño de estructuras de acero.

Ingeniero Civil / Este trabajo tiene como objetivo modelar el comportamiento del pandeo local del ala en vigas doble T de acero. Para tal efecto, se adaptó el modelo propuesto por Massone & Moroder (2008), que luego fue modificado por Lacaze (2009), para el pandeo en barras de refuerzo en muros de hormigón armado, subdividiendo las alas de la vigas en barras circulares que tuvieran un área equivalente a una sección cuadrada de ancho igual al espesor del ala. Se consideró realizar el análisis en el programa de elementos finitos OpenSees, el cual posee las herramientas para poder definir de manera adecuada el problema. La versión de Opensees que se utiliza en el modelo es la v. 2.3.2. En esta memoria se considera sólo el caso de una viga sometida a una carga puntual, considerando que la viga falla según el Modo 1 definido por Earls (2000), es decir, que existe pandeo en el plano de la sección. Los resultados de los análisis son comparados con ensayos experimentales realizados por SAC 1997-06, donde se registra el momento último v/s la capacidad de rotación de la viga, cuando se ve sometida a cargas cíclicas debido a un desplazamiento vertical en el apoyo de la viga. La metodología utilizada consistió en una recopilación de antecedentes e información sobre el pandeo local en vigas de acero. Luego, se reprodujo el modelo propuesto por Massone & Moroder (2009) en Opensees, y finalmente, una vez terminado el modelo, se implementó éste a una viga de acero con sección transversal doble T. Los resultados sugieren que el modelo es capaz de reproducir correctamente el pandeo en una viga de acero, cuando se ve sometida a un esfuerzo de flexión

Ingeniero Civil / Este trabajo tiene como objetivo recopilar y analizar información referente a reporte de daños, planos estructurales y modelos de edificios de hormigón armado de uso habitacional dañados durante el terremoto de magnitud Mw 8.8 ocurrido el 27 de febrero del 2010 en Chile. Los principales daños observados fueron producidos por flexo-compresión en muros. Estos daños se producen producto de la compresión excesiva de las fibras de hormigón en el borde de muro generada por la interacción de la carga axial y momento flector. Estos daños se evidenciaron principalmente en el pandeo y en ocasiones fractura de su enfierradura principal en el extremo del muro junto con desprendimiento del hormigón. Con este propósito se estudiarán dos edificios que presentaron daños por flexo-compresión en alguno de sus muros. Se incluye además un edificio adicional que no presentó este tipo de daños, distanciado a menos de 100 metros de uno de los edificios dañados, para de esta forma tener condiciones similares de suelo. Se analizarán los edificios mediante modelos computacionales lineales y elásticos, en particular, se analizarán los muros que sufrieron daños por flexo-compresión producto del sismo del 27F, mirando en particular las demandas de deformaciones producto de los desplazamientos de techo esperados, estimadas a partir de las demandas de curvatura. Esto se analizará en base a la normativa vigente. Los resultados de los análisis indican que los muros dañados obtienen deformaciones unitarias del hormigón superiores al 0,003 establecido por la normativa vigente. Estas deformaciones se obtienen cuando se analiza en el sentido de falla que tuvieron los muros, que corresponde a la dirección transversal de los edificios, siendo ésta la dirección más representativa del estudio. En las otras direcciones, se obtienen valores menores que 0,003 para las deformaciones unitarias de los muros analizados. Particularmente, cuando se analiza la dirección longitudinal del edificio, en sus dos sentidos, se obtiene que los muros se encuentran fuertemente acoplados y los modelos entregan bajos desplazamientos de techo. Las conclusiones de este trabajo indican que los muros dañados durante el sismo del 27 de febrero de 2010 efectivamente se dañarían en términos de deformaciones unitarias, siendo los primeros muros en alcanzar su capacidad máxima cuando se analiza en el sentido de la falla de los muros para los edificios dañados. Este estado último de cargas permite determinar cuándo un muro alcanza su deformación elástica y potencialmente el daño. Por otro lado, el edificio no dañado presenta niveles de deformación de los muros menores que para los edificios dañados cuando se asume que la longitud de la rótula plástica es 0,5 veces la longitud del muro en la dirección de análisis. De esta forma es posible correlacionar parte del daño con requerimientos de deformación unitaria en muros y permite entregar una herramienta simple y práctica o un indicador de que se requiere un diseño o detallamiento especial.