El presente trabajo consistió en el estudio del efecto de fisuras en la vida útil de engranajes cilíndricos. La solución más apropiada para este problema fue mediante la obtención del factor de intensidad de tensiones, el cual caracteriza el comportamiento de una grieta y la cantidad de energía con la que se propaga. Este factor fue, asimismo, muy importante en el estudio del efecto de las cargas variables que favorecen la propagación de la grieta durante la transmisión de potencia por engranajes. Para determinar este factor se usó el método de los elementos finitos, donde se definió la ubicación y geometría de una grieta en un diente de engranaje modelado en un software de diseño en 3 dimensiones, para así realizar la simulación correspondiente y obtener el factor de intensidad de tensiones según la carga aplicada en el diente. Con la obtención de este factor para grietas con forma semi-elíptica, para distintas medidas de profundidad de grieta, se pudo modelar la curva de vida remanente del engranaje fisurado, mediante la aplicación de criterios que involucran al valor del factor de intensidad de tensiones correspondiente y factores adicionales que otorgan un análisis dinámico a la transmisión por engranajes. Esta curva determina la cantidad de ciclos de trabajo a los que puede someterse al engranaje hasta llegar a un valor límite, que corresponde a la profundidad máxima o crítica a la que puede llegar la grieta para que el engranaje sea descartado. Posteriormente, después de analizar la vida remanente de algunos casos concretos de engranajes cilíndricos fisurados, se pudo comprobar que el valor del tamaño crítico de grieta puede quedar en términos del módulo del engranaje, el cual otorga un valor aproximado al tamaño crítico de grieta del engranaje estudiado de forma más sencilla y directa / Tesis

Todos los procesos en la industria son susceptibles a fallas, debido a varios factores como, tiempo de vida de cada elemento del proceso, mala fabricación, etc. Estas fallas afectan el buen funcionamiento del sistema, produciendo ineficiencia en su desempeño, pérdidas económicas y en el peor de los casos desastres ambientales y humanos. La detección oportuna de la presencia de fallas evita paradas no planeadas, ayuda a tomar acciones correctivas y de mantenimiento y, como consecuencia de ello, reduce el daño potencial que estas ocasionan. El diseño de sistemas de diagnóstico es, por lo tanto, un paso importante y necesario en el proceso de desarrollo de estos sistemas para una infinidad de aplicaciones industriales. Los circuitos de molienda de procesos mineros (CMPM), tienen la función principal de reducir el tamaño de las partículas que vienen de la etapa de chancado, los CMPM dependen del buen funcionamiento de todos los sensores y actuadores para mantener el sistema estable y operando en condiciones óptimas. Esta tesis presenta el diseñó de un sistema de diagnóstico de fallas (SDF) basado en modelos que sigue la metodología Fault Detection and Isolation (FDI) de la teoría de control, que tiene la capacidad de detectar fallas en los sensores y actuadores del CMPM, haciendo uso de la redundancia analítica de los componentes del proceso que redundan físicamente, para beneficio económico y ahorro de espacio. Se utiliza la herramienta de Análisis Estructural (AE), que permite analizar la monitoreabilidad, detectabilidad y aislabilidad del proceso y hallar las relaciones de redundancia analítica. Para el diseño del sistema de diagnóstico de fallas, primero se desarrolló la emulación del circuito de molienda, utilizando valores reales de operación de uno de los circuitos de molienda húmeda de la concentradora de cobre Toquepala, Perú, operada por la compañía Southern Copper; el mencionado circuito de molienda cuenta con un molino de bolas, un cajón de pulpa (depósito de la mezcla de masa mineral y agua), una bomba de pulpa y un nido de Hidrociclones (clasificadores de partículas). Se halla los residuos a partir de las relaciones de redundancia analítica y luego se determina las fallas más representativas del CMPM. Se realizan pruebas y analizan resultados que da el SDF y se desarrolla una interfaz gráfica para facilitar la visualización de la presencia de fallas. / Tesis

En este trabajo se desarrollaron herramientas para estimar el desempeño sismorresistente y para cuantificar pérdidas en edificios educativos peruanos. Se identificaron cinco tipos estructurales como los más representativos. Un tipo corresponde a los edificios de adobe, tres tipos a los edificios de concreto y albañilería construidos antes de 1997 y un tipo a los edificios de concreto y albañilería muy robustos que se empezaron a construir después de 1997 y que representan el 2% del total de edificaciones. Para estimar pérdidas se construyeron funciones de distribución de daño para diferentes escenarios de sismicidad en base a las cuales se obtuvieron curvas de fragilidad y matrices de probabilidad de daño. En el país no existe información estadística sobre los daños de edificios escolares afectados por terremotos, ni tampoco sobre sus características estructurales. Por este motivo, se recurrió a la opinión de expertos en ingeniería estructural para estimar el comportamiento esperado. Para la presentación del tema y la recolección de información se empleó el método Delphi. Los resultados indican que los edificios de adobe quedarían irreparables (daño mayor a 60%) para eventos con intensidades de VII MM o más. Para los edificios de concretoalbañilería construidos antes de 1997 y para los de reciente construcción se encontró que el daño irreparable se alcanzaría desde intensidades de IX MM y X MM respectivamente. Se estudió el desempeño de los edificios ubicados en las zonas de mayor sismicidad en sismos frecuentes (50 años de periodo de retorno y 0.2g de aceleración pico del suelo) y en eventos mayores (500 años de periodo de retorno y 0.4g de aceleración pico). Los resultados indican que en sismos frecuentes los edificios de concreto-albañilería construidos después de 1997, tendrían daños menores al 5% y en sismos severos alcanzarían 40% de daño. Para los edificios de concreto-albañilería anteriores a 1997 y para los edificios de adobe los daños serían importantes en sismos frecuentes (20% y 45% respectivamente) y en sismos severos ambos tipos de edificios quedarían irreparables (65% y 95% de daño). Para completar el desarrollo de un plan nacional de protección de la infraestructura educativa es necesario que el estado compile y organice la información necesaria para lograr una representación cuantitativa de la distribución geográfica y de las condiciones locales de la infraestructura educativa. En paralelo al desarrollo de este plan es necesario organizar programas de reducción de vulnerabilidad de bajo costo para las edificaciones en mayor riesgo. / Tesis

La filosofía de la mayoría de normas de diseño sismorresistente señala que frente a un sismo severo la edificación no colapse y frente a sismos moderados sufran daños reparables. Pero se ha evidenciado que muchas edificaciones sufren daños irreparables frente a sismos moderados y colapso total frente a sismos severos. Los sistemas de protección sísmica resultan una buena alternativa para reducir los daños estructurales empleando diversos mecanismos, uno de estos son los disipadores de energía metálicos. En esta tesis se muestra el reforzamiento con disipadores de energía metálicos tipo ADAS en un edificio de cinco niveles de concreto armado en Lima. Se revisaron las principales propiedades y principios del disipador, posteriormente se modelaron las vigas, columnas y muros de concreto armado con propiedades no lineales basadas en la metodología FEMA 356 y ASCE 41-06. Se utilizó el programa Perform 3D para realizar análisis dinámico no lineal tiempo historia empleando registros de aceleraciones de Lima y escalados a un valor de PGA igual a 0.5g. Los resultados mostraron que la estructura reforzada con disipadores tiene una reducción variable de los desplazamientos laterales llegando a ser un 53% (ultimo nivel) como máximo en el centro de masas (C.M.). En los muros de concreto se consiguió reducir la deformación inelástica del acero de refuerzo, llegando hasta un 70% como máximo y tener un comportamiento lineal por corte. También se observó un cambio en la energía distribución y en los periodos de la edificación, Se demostró que los disipadores ADAS producen una disminución de deformaciones en la estructura reduciendo los daños estructurales. / Tesis

El efecto del ángulo de incidencia del sismo no es un problema trivial para países de alta sismicidad. Muchos códigos internacionales recomiendan a los diseñadores excitar sus edificios en los ejes principales usando sismos bidireccionales y métodos de combinatoria para estimar la respuesta total. Sin embargo, algunos autores han concluido que las respuestas de edificios solicitados en las direcciones principales pueden no ser las máximas. En consecuencia, esta investigación busca evaluar el efecto del ángulo de incidencia de sismos bidireccionales en la respuesta sísmica de edificaciones de concreto armado con sistema dual (pórticos y muros de corte). Este efecto será medido comparando las respuestas sísmicas de edificios bajo condiciones de ángulo crítico de incidencia y máxima amplificación. Los edificios a estudiarse serán generados a partir de un modelo paramétrico, el cual será evaluado mediante análisis no lineal tiempo historia. Las estructuras serán solicitadas usando 7 registros de aceleraciones sísmicas reales, variando el ángulo de incidencia. Se ha tomado como referencia para este estudio los edificios de 5 niveles. Los resultados muestran que, en algunos casos, las respuestas no lineales máximas para un determinado ángulo pueden ser hasta 50% mayores a las obtenidas usando metodologías establecidas por códigos nacionales e internacionales (E030, ACI, Eurocódigo). Además, la metodología RotD50 se muestra como alternativa a la incertidumbre causada por la ubicación del ángulo de incidencia crítico, según los resultados de este estudio. / Tesis

La Tesis comprende el análisis y el diseño de una estructura de diez (10) pisos de concreto armado; la misma que incluye una comparación del diseño de la estructura sea con o sin aislamiento sísmico en su base. La edificación se encuentra ubicada en la ciudad de Lima sobre un terreno que tiene una buena capacidad portante, y su uso está destinado para oficinas. El proyecto contempla el uso de aisladores sísmicos para el análisis y el diseño del edificio. Así, para la elección del sistema de aislación más apropiado, se han diseñado dos (2) sistemas: (i) aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento (HDR); y, (ii) aisladores elastoméricos con núcleo de plomo (LRB). Luego de ello, se ha realizado un análisis dinámico modal espectral al edificio en estudio aislado, según el ASCE7-10, con el propósito de evaluar cuál es el sistema de aislación más adecuado. Una vez elegido el sistema, se ha realizado una comparación de respuesta entre la estructura de base fija y aislada mediante el análisis tiempo-historia; así como, una simple valorativa de sus costos directos. / Tesis

El presente proyecto de tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de ocho pisos, ubicado en el distrito de Surquillo, en la Provincia de Lima. Dicho edificio es destinado a vivienda multifamiliar y cuenta con un área construida de 1680.72 m2, repartida en 16 departamentos, áreas comunes, cisterna y tanque elevado. Se encuentra sobre un suelo de tipo S1 y su estructura sismorresistente se basa en muros de concreto armado. Se realizó la estructuración del edificio, ubicando los elementos estructurales según la concepción estructural de la Norma E.030. Se obtuvieron las dimensiones preliminares de los elementos estructurales siguiendo reglas prácticas de predimensionamiento para concreto armado, luego se realizó un modelo tridimensional de la estructura en el programa ETABS. Se analizó la estructura bajo cargas de gravedad, comparando los resultados obtenidos del modelo con los obtenidos del metrado de cargas manual. Posteriormente, se realizó el análisis sísmico de la estructura de forma iterativa, hasta que cumplió con todos los requisitos de la Norma E.030. Luego se procedió a diseñar los elementos estructurales con las cargas provenientes del análisis, bajo los procedimientos de diseño por resistencia y por capacidad establecidos en la Norma E.060. Para vigas y losas, además, se verificaron las condiciones de servicio por deflexión y fisuración. Se diseñaron las placas compuestas por varios ramales comparando dos métodos: en el primero, se diseñó cada ramal por separado, mientras en el segundo se tomó toda la placa como un solo conjunto. Las cimentaciones fueron diseñadas asumiendo una capacidad portante de 4.00 kg/cm 2 y una profundidad de cimentación de 1.20 m. Se tienen zapatas aisladas, combinadas o conectadas mediante vigas de cimentación y cimientos corridos para tabiques y cercos. / Tesis

La presente investigación sobre “EVALUACIÓN, DIAGNÓSTICO Y RECOMENDACIONES PARA LA INTERVENCIÓN ESTRUCTURAL DEL MONUMENTO HISTÓRICO “CONVENTO SANTA CLARA EN BARRIOS ALTOS", se elaboró con el objetivo de presentar una solución integral y adecuada en cuanto a lo mencionado anteriormente, cumpliendo las premisas de evitar daños irreversibles que conlleven al colapso y pérdida inminente del Monumento, basándose en el registro y evaluación de los tipos de reforzamiento estructural que se recomendaran en el presente documento tomando como ejemplo de aplicación la iglesia del Convento Santa Clara . Asimismo una aproximación a la realidad de las propiedades físicas y mecánicas de los materiales utilizados en la restauración y subsiguiente evaluación de la eficiencia de los refuerzos empleados. Este trabajo consta de siete capítulos. El Primer Capítulo contempla el planteamiento del problema y características de la metodología de la intervención, el Segundo , describe los conceptos fundamentales relacionados con la conservación para la intervención estructural de monumentos históricos que servirán de marco teórico para la metodología y conceptos citados en la presente investigación; el Tercero, trata sobre la tipología arquitectónica de la iglesia del Convento Santa Clara; el Cuarto, desarrolla la tipología estructural de la iglesia, separando el sistema estructural en macro-elementos y analizando el comportamiento estructural bajo cargas estáticas y sísmicas. ; el Quinto, describe y evalúa los materiales usados en la construcción de la iglesia ; el Sexto , tipifica los daños de las estructuras de adobe explica las técnicas y procedimientos aplicados en el reforzamiento de monumentos históricos y en especial de la malla de polímeros; finalmente el Séptimo Capítulo, desarrolla el caso en estudio, desarrollando la evaluación del estado de la iglesia, diagnostico estructural y recomendaciones para la intervención estructural. Consecuente a este capítulo se presentan las conclusiones, bibliografía. / Tesis

El presente trabajo consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de diez pisos, cada uno destinado a oficinas y de un área aproximada de 760 m2, ubicado en la ciudad de Lima. La estructura del edificio consta de dos grandes placas en forma de “C” que albergan las escaleras y ascensores del edificio en la zona central de la planta y columnas cuadradas en el perímetro de la misma. Las placas y las columnas están conectadas por vigas peraltadas. Un primer paso es el diseño, considerando sólo cargas por gravedad, de cuatro alternativas distintas de techado para las plantas del edificio. Se presenta el diseño de las cuatro alternativas de techado elegidas para la comparación, las vigas de cada alternativa, las placas, las columnas, la cimentación, las escaleras y la casa de máquinas. Se realiza el metrado de materiales y se calcula el costo de cada una de las cuatro alternativas diseñadas para, de entre ellas, escoger la más económica. Hecha la elección de la alternativa de techado a utilizar, se realiza el análisis sísmico de la estructura. Finalmente, con los resultados del análisis sísmico, se ajusta el diseño de los elementos previamente diseñados y se diseña los elementos restantes. / Tesis

El objetivo de esta tesis es desarrollar el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de cinco pisos y un semisótano, destinado al uso de viviendas, ubicado en el distrito de Surco, provincia y departamento de Lima. El edificio se proyecta sobre un terreno rectangular de aproximadamente 300 m2 (25mx12m). El tipo de suelo, sobre el cual se encuentra el edificio, es una grava arenosa típica de Lima, cuya capacidad admisible es de 4.0 kgcm2. / Tesis