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Evaluación del desempeño sismorresistente usando análisis no lineal en el tiempoGálvez Chunas, Víctor Adolfo 06 December 2011 (has links)
En el Perú las edificaciones usualmente se diseñan utilizando análisis elásticos a pesar de que la mayoría experimentarán deformaciones inelásticas durante sismos severos. Los diseños modernos basados en desempeño requieren procedimientos para predecir el comportamiento real de estructuras en tales condiciones. Los análisis No Lineales, junto con el avance de computación e información obtenida de ensayos, nos dan los medios para calcular la respuesta estructural mas allá del rango elástico, incluyendo el deterioro de la resistencia y de la rigidez asociado con el comportamiento inelástico de los materiales y grandes desplazamientos. Es por ello que el análisis No Lineal juega un papel muy importante en los diseños de nuevas estructuras y verificación de las existentes.
Se estudió un procedimiento para analizar una estructura en el rango inelástico y calibrando los elementos estructurales de la edificación con ensayos reales del PEER con el programa CANNY, se utilizaron diagramas esfuerzo deformación de los materiales, hasta obtener resultados muy similares al ensayo. Modelamos y aplicamos solicitaciones sísmicas incrementales de registros nacionales de la costa peruana sobre suelos buenos a una edificación escolar de 2 pisos con sistemas aporticado y de muros de albañilería confinada. Se evaluó el desempeño de la edificación utilizando los criterios de desempeño del FEMA 368 y Ghobarah.
Luego de estudiar el procedimiento y aplicarlo en un caso práctico se concluyó que el análisis no lineal aun debe recorrer un camino largo antes de volverse una práctica común, pero demostró que es una herramienta más útil, precisa y racional para el diseño de estructuras. El análisis no lineal es un procedimiento mucho más tedioso, pero que brinda información más útil para revisar el diseño. Se observó que es el único método de análisis que logra simular la disipación de la energía en los elementos. Lamentablemente para poder aplicarlo correctamente se requiere de un banco de información con ensayos de materiales, elementos y registros del cual como país carecemos.
Al aplicar el procedimiento estudiado en la edificación escolar concluimos que la estructura es robusta con niveles de confianza del 84% y U=1.5. Vemos que ante demandas frecuentes y ocasionales obtenemos derivas menores al 0.40% estando dentro del nivel operacional. Ante un sismo raro obtenemos derivas de 0.85% estando dentro del nivel de resguardo de vida con daños moderados. Finalmente obtenemos que ante un sismo muy raro obtenemos 1.10% de deriva obteniendo algunos daños irreparables. En ningún momento la estructura estuvo cerca del colapso total. / Tesis
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Diseño estructural de un hotel de concreto armadoFlores Bruno, Miguel Ángel, Valdivia Cántaro, Carlos Miguel 23 January 2019 (has links)
El proyecto consiste en el análisis y diseño de una estructura de concreto armado, de 7 pisos, ubicada en el distrito de Miraflores (Lima), destinada a hotelería. El terreno tiene un área de 595 m², de los cuales se techarán 473 m² para el primer piso y 440 m² para el segundo; esta área se reducirá a 387 m² a partir del piso 3 (típico) hasta el piso 7. Es importante resaltar la irregularidad en planta que sufre la estructura pues ocasionará problemas de torsión. Asimismo, se deberá considerar la reducción del factor de reducción (R), usado en el cálculo de la Cortante Basal, modificado según la Norma de Diseño Sismorresistente E.030 (2016). Los ambientes se encuentran distribuidos de la siguiente manera: ingreso, recepción, lobby, conserjería, comedor, cocina, cisternas, cuarto de bombas y 3 estacionamientos en el primer piso; administración, mantención, sala de planchado, 8 habitaciones simples y 1 suite en el segundo piso; 10 habitaciones simples y 1 suite en los pisos típicos que van desde el tercer al séptimo piso; y, el área técnica, el cuarto de máquinas y tanque elevado en la azotea.
La costa peruana es considerada como Zona 4 según la Zonificación Sísmica indicada en la norma E.030. El suelo de cimentación que consta de conglomerado de grava gruesa, de capacidad portante de 4 kg/cm², es considerado del tipo S1. La edificación, que es de tipo común, presenta un factor U=1. Estos parámetros se predeterminan para realizar el análisis de cortante basal y su posterior distribución de fuerzas laterales en toda la altura para el análisis sísmico.
Dichas fuerzas en direcciones X-X e Y-Y serán tomadas mayormente por los muros de corte o placas, distribuidos a lo largo de la planta en estas direcciones. El eje Y será más rígido por los muros en todo el contorno contiguo a las estructuras vecinas. En el eje X, las placas serán repartidas en partes. Una vez predeterminadas las longitudes de placas en ambos ejes, se desarrolla el metrado de cargas verticales y posteriormente al análisis sísmico (estático y dinámico) del edificio, de modo que se respete las especificaciones de la Norma E.030. Se debe verificar que los resultados se encuentren dentro de los rangos establecidos. Para este análisis se utilizó el programa ETABS, siguiendo un modelo 3D y definiendo cada losa de piso como un diafragma rígido con 3 grados de libertad cada uno. Finalmente, se realizó el diseño de todos los elementos estructurales tales como losas (macizas y aligeradas), vigas, columnas, placas, cimentaciones, escaleras, cisterna y tanque elevado. / Tesis
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Desempeño sísmico de un edificio aporticado de cuatro pisos diseñado con el Reglamento Nacional de Edificaciones y aceptando una deriva máxima de 1%Díaz López, Leonardo Amadeo, Santos Cavalho, Dennis Jesús 05 March 2013 (has links)
Las lagunas sísmicas, en el borde oeste del Perú datan de hace poco más de 130 años, lo cual
implica que edificaciones de concreto armado no han sido sometidas a movimientos bruscos
del suelo.
La norma actual local y la de otros países tienen como finalidad la protección de la
edificación ante un solo nivel de amenaza sísmica. Por tal razón la necesidad de estudiar
nuestras edificaciones bajo diferentes niveles de amenaza sísmica es un objetivo del presente
trabajo.
El estudio consistió en diseñar y evaluar un edificio de cuatro niveles ubicado en la costa
peruana cimentado sobre buen suelo, con una planta rectangular de 33x22m y columnas
separadas a ejes por 5.5m. Para diseñar la edificación se empleó el código peruano y la
evaluación se basó en los criterios propuestos por el Comité Visión 2000 del SEAOC. En
cuanto a la herramienta de análisis, y por ende, de estimación de respuesta de la estructura,
se usaron las técnicas del análisis no lineal, mediante espectros de capacidad y demanda.
La etapa de pre-dimensionamiento resultó en columnas y vigas de dimensiones, 40x40cm y
25x50cm, respectivamente, permitiendo una deriva máxima de 1% para un evento sísmico de
500 años de período de retorno.
De los resultados, se estimó una ductilidad promedio, para la estructura, de 4.6 y
sobrerresistencia de 1.5, ambos ítems con respecto a la fluencia efectiva. Además, se
alcanzaría un valor de 2.5 de sobrerresistencia con respecto al colapso.
Bajo los niveles de amenaza sísmica, la estructura presentaría ligeras incursiones en el rango
inelástico, específicamente para sismos raros y ocasionales, en ambas direcciones. Para el
nivel de amenaza extremo, esto es, sismos raros, la estructura llegaría un poco más allá del
inicio de la zona de colapso en ambas direcciones.
El estudio se extendió para edificaciones de 3, 5, 6 y 7 pisos, permitiendo obtener tendencias
de comportamiento, resultando, muchas de ellas, satisfactorias.
Ante los resultados del trabajo realizado, se puede concluir en permitir una deriva máxima de
1% para edificios regulares, lo que conlleva a menores dimensiones de las columnas. / Tesis
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Propuesta para considerar la irregularidad estructural en la resistencia lateral de las estructuras en el PerúPadilla Quincot, Gonzalo 09 June 2011 (has links)
En este trabajo se estudió el factor de reducción de fuerza sísmica R y la manera como
algunos códigos presentan una metodología simple para fines prácticos de diseño.
Algunas Normas de Diseño Sismorresistente en el mundo modifican el factor R de
acuerdo al tipo de irregularidad de la estructura y a la existencia de irregularidades
múltiples. La Norma Peruana considera el valor de 0.75 para modificar el factor de
reducción de fuerza sísmica R para todo tipo y nivel de irregularidad estructural (severa o
moderada).
En el presente trabajo se desarrolló una propuesta de cálculo para la reducción del factor
R considerando diferentes tipos y niveles de irregularidad. Se estudiaron 20 edificios
irregulares peruanos bajo esta propuesta.
Los valores de reducción del factor R propuestos varían entre 0.6 y 0.9 de acuerdo a si las
estructuras presentan irregularidad severa o moderada.
El trabajo desarrollado se propone para su inclusión en la Norma Peruana de Diseño
Sismorresistente, actualmente en revisión. / Tesis
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Análisis sísmico de una edificación con disipadores de fluido viscosoFuentes Sadowski, Juan Carlos 20 June 2015 (has links)
Se realiza una serie de análisis comparativos en un edificio ideal aporticado de 5 pisos de concreto armado con disipadores de fluido viscoso incorporados en ambas direcciones. Se estudian tres configuraciones de arreglos de disipadores: en diagonal, doble diagonal y chevron. Asimismo, se examinan las respuestas de la estructura empleando disipadores lineales con exponente α = 1 y disipadores no lineales con exponente α = 0.25. La edificación sin disipadores no cumple la deriva permisible de la norma peruana sismorresistente NTE E.030. Se revisan los procedimientos de análisis dinámico para estructuras con disipadores, tanto análisis de respuesta espectral como de historia de la respuesta en el tiempo. En base a conceptos de energía se presentan las expresiones para calcular el
amortiguamiento efectivo necesario de una edificación con disipadores incorporados al sistema estructural a fin de obtener una deriva objetivo establecida a priori. Los disipadores con las tres configuraciones de arreglos fueron predimensionados a fin de satisfacer las derivas máximas de entrepiso de la norma NTE E.030 para un mismo valor del amortiguamiento efectivo en cada dirección de análisis. Debido a la mayor eficiencia de la configuración chevron, se obtuvieron para este arreglo disipadores con menores valores de la constante de amortiguamiento. Se obtuvieron reducciones promedio en la dirección corta del edificio de 35% para los
desplazamientos espectrales máximos y de 31% para las fuerzas espectrales en la base de la estructura.
Los disipadores no lineales con α = 0.25 tienen la ventaja de producir fuerzas menores que los disipadores lineales con α = 1 aportando el mismo amortiguamiento efectivo al sistema estructural. Los análisis tiempo-historia realizados en este trabajo muestran que estas menores fuerzas de amortiguamiento desarrolladas por los disipadores no lineales con un valor bajo del exponente α se corresponden con fuerzas sísmicas basales mayores que las desarrolladas por los disipadores lineales.
La edificación ideal de este trabajo pudo ser protegida adecuadamente con los dispositivos de disipación de energía. / Tesis
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Diseño estructural de un edificio de vivienda de 8 pisosBlanco Paredes, Wiliam Ney 27 February 2017 (has links)
En este trabajo se realizó el análisis y diseño estructural de un edificio de departamentos
de ocho pisos, ubicado en el distrito de Miraflores, sobre un terreno con una capacidad
portante de 4 kg/cm2 •
El sistema de techado utilizado es de losas aligeradas con viguetas convencionales y losas
macizas. El sistema estructural consiste en muros de corte, combinados con pórticos de
columnas y vigas de concreto armado.
Los criterios de predimensíonamiento utilizados en las vigas ayudaron a tener un control
adecuado de deflexiones y un armado sin congestión. Los muros de corte fueron
predimensionados de tal manera que el 80% de la fuerza cortante sísmica de diseño del
análisis estático, sea resistida por la acción conjunta del concreto y del acero, mientras que
para predimensionar las columnas se consideró la carga axial y el pandeo.
Para realizar el análisis del edificio se desarrolló un modelo tridimensional con todos los
elementos estructurales. Las solicitaciones se obtuvieron de la Norma E.020 Cargas.
Los resultados del análisis dinámico indican que el edificio tendrá derivas de 6.87% y
5.40% en la dirección XX e YY respectivamente. Por lo tanto, se cumple con la exigencia
de los desplazamientos laterales permisibles establecidos en la Norma E.030 Diseño
Sismorresistente.
El diseño por cortante de las vigas fue cubierto por los criterios mínimos de confinamientos
que indica la Norma E.060 Concreto Armado. El diseño por cortante de las columnas se
cumplieron con los estribos mínimos y en el caso de las placas, la cuantía mínima satisfizo
la demanda de corte de las mismas.
La cimentación se diseñó utilizando zapatas aisladas y conectadas con vigas de
cimentación y cimientos corridos. / Tesis
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Diseño estructural de un edificio destinado a vivienda con cinco pisos con departamentos en dúplex, ubicado en el distrito de MirafloresPortocarrero Guzmán, José Mauricio 23 November 2011 (has links)
El proyecto desarrollado como tema de tesis, comprende el diseño estructural de un
edificio multifamiliar de 5 pisos ubicado en un lote en esquina de dos calles del distrito
de Miraflores, el cual se encuentra sobre un terreno de perfil tipo S1 (Capacidad
portante de 4Kg/cm2). El área por cada nivel es de aproximadamente 219m2 haciendo
un total de 1048m2 de área construida.
La estructura del edificio consiste en elementos de concreto armado. Se utilizaron
pórticos mixtos en ambas direcciones, es decir pórticos que combinan muros de corte
o placas con columnas, siendo éstos conectados entre sí por medio de vigas
peraltadas. La función de los muros de corte es restringir los desplazamientos laterales
del edificio producidos durante la acción de un sismo, de tal manera que no excedan el
valor máximo admisible.
Dada la ubicación en esquina, se tiene asimetría en planta, la cual se ha disminuido
con la inclusión de muros o columnas alargadas convenientemente ubicadas y sin
afectar la arquitectura.
En cuanto al armado de los techos se utilizaron losas aligeradas de una dirección con
un peralte de 17 cm, además de una losa maciza de 15 cm en la zona del hall de la
escalera principal.
El análisis sísmico fue realizado de acuerdo a los parámetros establecidos por la
norma de Diseño Sismorresistente E.030 aprobada en el año 2006. Para dicho
análisis se consideraron 3 grados de libertad por nivel, siendo estos dos de traslación
y uno de rotación.
Gracias a este análisis se permitirá obtener la respuesta de la estructura ante la
aplicación de un espectro de pseudo aceleraciones, y con ello obtendremos: El
periodo de vibración del edificio, la fuerza cortante en la base, los desplazamientos
laterales, y finalmente las fuerzas en cada uno de los elementos de la estructura que
se generan debido a dichas solicitaciones.
Para el diseño de las vigas, columnas, placas y zapatas que constituyen la estructura
del edificio, se emplearon las fuerzas obtenidas por las cargas muertas y vivas
provenientes de un análisis por cargas de gravedad; además de las fuerzas obtenidas
mediante el análisis sísmico; la respuesta final quedó definida por medio de la
combinación de la respuesta de todos los modos de vibración de la estructura.
Para el diseño de la cimentación del edificio se ha considerado que la resistencia o
capacidad portante del terreno es de 4Kg/cm2; y la profundidad de cimentación es
1.50m por debajo del nivel natural del terreno. / Tesis
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Proyecto de estructuras de un edificio de vivienda multifamiliar de siete pisosAguinaga Vargas, Eduardo, Arias Dávalos, Juan Alberto 03 September 2018 (has links)
La experiencia de los últimos acontecimientos en países vecinos, como Chile y
Ecuador nos ha otorgado un panorama claro de cuáles son los riegos de vivir en un
país con una historia sísmica importante y las consecuencias de la construcción no
supervisada por profesionales capacitados. Por ende, es de suma importancia para
un profesional de la ingeniería civil tener una noción clara del correcto proceder al
realizar el diseño estructural de una edificación para así poder garantizar la seguridad
de sus habitantes.
El propósito del presente trabajo de tesis consiste en contribuir a la ingeniería
nacional mediante un informe detallado y sencillo de entender, del paso a paso a
realizar, para el diseño estructural de una edificación, enfocándose en los
lineamientos propuestos por la norma de diseño sismo resistente.
La edificación en estudio tiene siete pisos y será usado como vivienda multifamiliar.
Se encuentra ubicado, en la ciudad de Trujillo, en el distrito de Víctor Larco Herrera.
El proyecto consiste en un primer piso destinado a estacionamientos y al hall de la
recepción, y seis pisos típicos de dos departamentos por piso. El suelo bajo la
cimentación es del tipo intermedio con una capacidad admisible de 2.5 kg/cm2. El
edificio no tiene sótanos.
El sistema estructural del edificio es demuros de concreto armado (placas), columnas
y vigas. Para los techos se usaron losas aligeradas en un sentido. En la cimentación
se emplearon zapatas combinadas y cimientos corridos de concreto armado.
Se realizó la estructuración, pre-dimensionamiento, análisis bajo cargas de gravedad,
análisis bajo cargas sísmicas y el diseño en concreto armado de todos los elementos
estructurales y del sistema de almacenamiento de agua.
Para el análisis sísmico, el diseño estructural y diseño de cimentaciones se hicieron
uso de programas de cálculo. Al mismo tiempo se realizaron cálculos manuales con
el fin de corroborar los resultados.
Al final de la etapa de diseño se presenta un presupuesto de ejecución de las partidas
de estructuras. Se realizó el metrado de concreto, acero y encofrado de todo el
edificio, para luego realizar un análisis de precios unitarios y finalmente obtener una
estimación del costo real del proyecto. / Tesis
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Ensayos cíclicos en muros de albañilería confinada construidos con ladrillos king kong de fabricación industrialCoral Alva, Melissa Ornella 13 December 2018 (has links)
La mayoría de las viviendas construidas en el Perú son a base de muros de albañilería confinada. Sin embargo, la construcción de este tipo de estructuras no se realiza con la unidad adecuada. Una de las razones principales para utilizar este ladrillo, conocido como King Kong 18 huecos, es el bajo costo que presenta en las fábricas industriales de producción de unidades de arcilla con respecto a la unidad adecuada, el cual es el ladrillo INFES. Cabe agregar, que la Norma E.070 establece que las construcciones de albañilería confinada deben construirse con ladrillos INFES, ya que estos presentan un porcentaje de vacíos menor al 30% de su área. Debido a que el ladrillo King Kong 18 huecos posee un porcentaje de vacíos mucho mayor al 30% de su área (aproximadamente 45%), es necesario conocer su comportamiento ante sismos.
Por ello, en este trabajo, el objetivo principal es conocer el comportamiento sísmico de los muros de albañilería confinada construido con ladrillos King Kong 18 huecos. Para ello, se construyeron tres muros a escala natural, los cuales fueron sometidos a ensayos de carga lateral cíclica de desplazamiento controlado mediante el protocolo de ensayo del FEMA 461. Asimismo, se realizaron pruebas a la unidad utilizada para conocer sus características y se realizaron ensayos a pilas y muretes construidos con este tipo de ladrillo para determinar sus propiedades mecánicas.
La importancia de este trabajo es conocer si los muros de ladrillo King Kong 18 huecos poseen un comportamiento estructural adecuado ante sismos. Además, determinar si los muros construidos representan a las viviendas de albañilería confinada construidas en Lima.
Los ensayos realizados brindaron como resultados la curva de capacidad de los muros. Esta se representó en una curva trilineal para la determinación de los puntos de fluencia, resistencia máxima y última. De esta manera, se obtuvo la ductilidad del muro, la cual fue mucho mayor a la esperada. Se puede concluir que los muros desarrollaron una gran ductilidad ante las cargas cíclicas. Asimismo, la descripción de los daños del muro para los límites establecidos brindó información de los niveles de desempeño de este tipo de albañilería ante cargas cíclicas. / Tesis
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Diseño de un edificio de oficinas en LinceMonroy Díaz, Luis Airton 01 March 2019 (has links)
El presente trabajo de tesis consiste en el desarrollo del análisis y diseño estructural
de los elementos de concreto armado que conforman un edificio de siete pisos
destinado a oficinas ubicado en el distrito de Lince, Lima – Perú. El edificio se ubica
sobre un terreno rectangular de 858 m2 de área con suelo de capacidad portante de 4
kg/cm2.
La edificación cuenta con siete pisos de 588 m2 de área techada piso y 4112 m2 en
total. El primer piso está destinado al hall de ingreso y los estacionamientos, y los
pisos restantes son típicos con dos oficinas por piso haciendo un total de doce oficinas.
La circulación vertical se dará por medio de dos ascensores y la escalera principal.
La estructura del edificio está conformada por placas y pórticos (columnas y vigas) de
concreto armado distribuidos en ambas direcciones. El sistema de techado está
compuesto por losas aligeradas en una dirección y losas macizas. La cimentación es
del tipo superficial conformada por zapatas aisladas, zapatas conectadas, una zapata
combinada y cimientos corridos.
La primera parte de esta tesis abarca la estructuración y predimensionamiento de los
principales elementos estructurales donde se buscó cumplir los criterios de
simplicidad, simetría y poseer una adecuada rigidez en las dos direcciones principales.
En la segunda parte se realizó el análisis sísmico para comprobar que la estructura
cumpla con lo establecido en la Norma Sismorresistente E.030. El análisis se realizó
utilizando el programa ETABS con el cual se realizaron los análisis dinámicos
considerando tres grados de libertad y en traslación pura, además del análisis estático
para así realizar una comparación de los resultados.
La tercera parte consistió en realizar el diseño estructural de todos los elementos del
proyecto. Para ello, se cumplió con todas las exigencias de la Norma de Concreto
Armado E.060. Finalmente, se procedió a la elaboración a detalle de los planos
estructurales. / Tesis
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