En el presente trabajo se ha desarrollado el análisis y diseño estructural de un edificio de 6 pisos de concreto armado, destinado a vivienda. Este edificio se encuentra ubicado en el distrito de Santiago de Surco en la ciudad de Lima sobre un terreno de capacidad portante de 4.0 kg/cm2 a 1.20m. de profundidad. El terreno cuenta con un área total de 414 m2. En la zona de estacionamiento se encuentra ubicada la cisterna y en la azotea el cuarto de máquinas y el tanque elevado. El edificio está estructurado sobre la base de muros de ductilidad limitada en ambas direcciones. El techo se ha resuelto con losas macizas de 13cm. y en algunas casos 20cm. en las zonas indicadas. No se ha considerado vigas peraltadas, debido a que los muros aportan suficiente rigidez a la estructura. Sólo se tiene vigas peraltadas en la llegada y salida de la escalera, y en la caja del ascensor. No se cuenta con dinteles de concreto armado en la zona de los vanos de las puertas ni de las ventanas pues éstos serán del material denominado drywall. Finalmente, se ha considerado un sistema de cimientos corridos conectados, para que éstos trabajen en conjunto. Para el análisis sísmico del edificio se han realizado dos modelos. En el primer modelo el edificio se analiza como un conjunto de placas unidas mediante un diafragma rígido y en el segundo modelo el edificio se analiza como dos bloques conectados por un diafragma flexible debido a la abertura que se presenta en planta en la zona central (zona de la escalera y ascensor). Para el análisis estructural se elaboraron modelos de elementos finitos usando el programa SAP 2000. El diseño de los elementos estructurales fue por capacidad última o rotura. El análisis y diseño se han realizado de acuerdo a los requerimientos del Reglamento Nacional de Edificaciones y de las Especificaciones Normativas para el Diseño Sismorresistente y de Concreto Armado para Edificaciones con Muros de Ductilidad Limitada. La resistencia a compresión del concreto para todos los elementos estructurales es de f`c = 210 Kg/cm2.

En este trabajo se desarrolla el análisis estructural y el diseño en concreto armado de dos edificios, los cuales serán destinados al uso de aulas y talleres dentro de un local universitario de características similares a dos edificios del proyecto de la Facultad de Arte de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Ambos edificios o pabellones tienen las siguientes características: Bloque A: Edificio de la izquierda, consta de un sótano y tres pisos. Bloque B: Edificio de la derecha, consta de un sótano y tres pisos; pero su sótano no está cerrado perimetralmente y tiene un comportamiento estructural diferente. Dichos edificios están interconectados por una escalera metálica, la cual se encuentra unida al bloque B, pero con un apoyo deslizante en el bloque A. Estos edificios se proyectarán sobre un terreno de forma rectangular de 10.10 x 64.60 = 652.50 m2 ubicado en el distrito de San Miguel, en la provincia de Lima. El área techada de cada bloque es de 10.10 x 31.40 = 317 m2 por piso; excepto el 3° piso del bloque B, el cual posee un volado de 1.80 m de longitud, dando de esta manera un área de 10.10 x 33.21 = 335 m2. Así, el área techada total del bloque A es de 1270 m2, incluyendo el sótano; y el área techada total del bloque B es de 1290 m2. El suelo tiene una resistencia de 4 kg/cm2, típica del Fundo Pando. Tanto el sótano del bloque A como el sótano del bloque B, se encuentran a un Nivel de Falso Piso de -4.05m respecto del nivel de la vereda de la parte posterior de los edificios (cota cero). La diferencia entre ambos edificios es que el pabellón A tiene muros perimetrales de concreto armado que permite modelarlo como un sótano con rigidez lateral importante; mientras que en el bloque B posee los mismos muros; pero estos se encuentran aislados de la estructura principal trabajando como muros de contención en voladizo. Por tanto, para fines estructurales este bloque posee cuatro niveles libres, haciéndolo más flexible que el bloque A. Todas las plantas de ambos bloques son típicas, salvo el piso que tiene el volado antes mencionado. Para la ejecución del análisis por sismo y de cargas de gravedad de este proyecto, se empleará el software SAP2000 versión 8.11. El presente trabajo consta de las siguientes partes: 1.- Estructuración 2.- Predimensionamiento 3.- Metrado de cargas de gravedad 4.- Análisis sísmico 5.- Análisis de cargas de vigas 6.- Diseño de losas 7.- Diseño de vigas 8.- Diseño de columnas 9.- Diseño de placas 10.- Diseño de muros de contención 11.- Cimentación 12.- Diseño de escalera metálica.

El presente trabajo contempla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de siete pisos ubicado en el distrito de San Isidro, Lima, Perú. El primer piso del edificio está destinado a la recepción del edificio, a un departamento y a los estacionamientos. Los pisos superiores están destinados exclusivamente a departamentos. El terreno en donde se encuentra el proyecto es rectangular con 1204m² de área y con una capacidad portante del suelo de 4kg/cm². El terreno tiene 28m de frente y 43m de fondo aproximadamente. El edificio está estructurado en base a elementos de concreto armado, utilizando vigas, columnas y muros de corte (placas). En ambas direcciones predominan los muros de corte dado que son los elementos que controlan los desplazamientos laterales de la estructura. Se utilizaron losas aligeradas en un sentido de 0.25 m de altura o peralte. Este tipo de losa se ha seleccionado por las dimensiones de los paños y también por la solicitación de cargas verticales que soportan. Para el análisis sísmico dinámico se utilizó el programa ETABS. Se calcularon los parámetros indicados por la Norma E.030 del RNE y se verificó que la estructura sea regular. Como conclusión, se corroboró que la estructura del edificio es regular y no se debe calcular un factor de amplificación para las solicitaciones aplicadas a la estructura.

Se ha desarrollado el diseño estructural de un edificio de concreto armado de departamentos, destinados a vivienda. El edificio es de siete pisos, con dos departamentos por piso. Se encuentra ubicado en el distrito de Jesús María, Lima. El terreno de cimentación corresponde a una grava con un esfuerzo admisible de 3 kgcm2 a 1.50 m de profundidad.

Se ha realizado el diseño estructural de un edificio de seis pisos con tres departamentos por piso, ubicado en el distrito de Lince, Lima. La estructura del edificio es de muros de ductilidad limitada de 0.12m de espesor en la dirección longitudinal, y de muros de concreto armado de 0.25m en el sentido transversal. Los techos son aligerados convencionales de 0.17m de espesor. Este sistema se eligió luego de comparar los costos con relación a una losa maciza de 12cm de espesor.

La presente tesis tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de cuatro pisos y un sótano, destinado al uso de viviendas, ubicado en el distrito de Surco, provincia y departamento de Lima.

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

El monitoreo de salud estructural (SHM, por sus siglas en inglés) está adquiriendo una importancia cada vez mayor en el campo de la ingeniería estructural, ya que permite realizar una evaluación continua del desempeño estructural de una construcción. Esto es posible a través de la identificación de daño en tiempo real cuando se monitorean parámetros sensibles, como las propiedades dinámicas, ya que están íntimamente relacionadas con las propiedades físicas de la estructura. Este conocimiento permite una toma de decisiones más rápida y efectiva en cuanto a mantenimiento e intervención de construcciones existentes, ayudando a su preservación. Además, cobra vital importancia en el caso de la conservación de construcciones históricas al ser un método no destructivo y poco invasivo que brinda un conocimiento esencial para la evaluación de las mismas. Debido a que el Perú cuenta con un amplio número de construcciones de adobe, que representan su patrimonio cultural e histórico y tienen una gran importancia económica por el turismo que generan, necesitan técnicas modernas e innovadoras para su mantenimiento y conservación. La presente investigación desarrollará un conjunto de metodologías capaces de detectar y localizar daño en estructuras de tierra mediante el monitoreo dinámico de vibraciones ambientales. Esto se realizará mediante la instrumentación de las construcciones usando acelerómetros de alta sensibilidad que permitan extraer de manera continua las propiedades dinámicas a partir de vibraciones sin necesidad de fuentes controladas de excitación. Primero, las metodologías serán validadas utilizando el emblemático caso de estudio del puente Z24, donde se tienen resultados de la identificación de daño. Luego, se aplicarán en una estructura simple consistente en un péndulo invertido de acero, ensayado y dañado progresivamente para comprobar la efectividad y realizar los ajustes necesarios. A continuación, un muro de adobe será ensayado de la misma manera comprobando la aplicabilidad de las metodologías y los problemas que surgen al ser implementadas en una estructura tradicional de adobe. Finalmente, se estudiarán las iglesias de San Pedro Apóstol de Andahuaylillas y San Juan Bautista de Huaro de gran importancia cultural para el país, las cuales han sido instrumentadas con acelerómetros y presentan un sistema de monitoreo a largo plazo. Se estudiará el cambio de sus propiedades dinámicas, y la ocurrencia de un movimiento sísmico cerca de las iglesias durante el tiempo de monitoreo. La conservación de construcciones de adobe presenta actualmente un reto para la ingeniería estructural debido a la falta de códigos de construcción en la época en que se construyeron, el poco conocimiento de los procesos constructivos, la alta variabilidad de sus propiedades mecánicas, y el efecto de fenómenos naturales y ambientales. Es importante notar, además, que las variaciones ambientales de temperatura y humedad afectan considerablemente la respuesta dinámica en estructuras de adobe, constituyendo un importante problema la separación de variaciones causadas por estas y las causadas por daño. El desarrollo de metodologías que permitan superar estos problemas se traducirá en herramientas que contribuyan a la identificación oportuna de daño en construcciones históricas, permitiendo un mantenimiento temprano y ayudando a la conservación de las mismas. / Structural health monitoring (SHM) is becoming increasingly important in the field of structural engineering, since it allows a continuous assessment of the structural performance of a construction. This is possible through the identification of damage in real time when sensitive parameters, such as dynamic properties, are monitored, since they are intimately related to the physical properties of the structure. This knowledge allows for a faster and more effective decision making in terms of maintenance and intervention of existing buildings, helping to preserve them. In addition, it is vitally important in the case of the preservation of historical buildings as it is a non-destructive and non-invasive method that provides essential knowledge for their assessment. Since Peru has a large number of adobe buildings, which represent its cultural and historical heritage and are of great economic importance for the tourism they generate, they need modern and innovative techniques for their maintenance and preservation. The present investigation develops a set of methodologies capable of detecting and locating damage in earthen structures through the dynamic monitoring of environmental vibrations. This is done by instrumenting the constructions using high sensitivity accelerometers that allow to continuously extract the dynamic properties from vibrations without the need of controlled sources of excitation. First, the methodologies will be validated using the emblematic study case of the Z24 bridge, where results of the damage identification are available. Then, they will be applied in a simple structure consisting of an inverted steel pendulum, tested and progressively damaged to check their effectiveness and make the necessary adjustments. Next, an adobe wall will be tested in the same way, checking the applicability of the methodologies and the problems that arise when implemented in a traditional adobe structure. Finally, the churches of San Pedro Apóstol de Andahuaylillas and San Juan Bautista de Huaro, of great cultural importance for the country, will be studied. They have been instrumented with accelerometers and have a long-term monitoring system. The change of its dynamic properties and the occurrence of a seismic movement near the churches during the monitoring time will be studied. The conservation of adobe buildings currently presents a challenge for structural engineering due to the lack of building codes at the time they were built, the little knowledge of the construction processes, the high variability of their mechanical properties, and the effect of natural and environmental phenomena. It is also important to note that the environmental variations of temperature and humidity significantly affect the dynamic response in adobe structures, being an important problem the separation of variations caused by these and those caused by damage. The development of methodologies to overcome these problems will result in tools that contribute to the timely identification of damage in historic buildings, allowing early maintenance and helping to preserve them. / Tesis

En la actualidad, el porcentaje de viviendas autoconstruidas (sin orientación ingenieril) es superior a las construidas respetando todos los procesos constructivos establecidos. Se conoce que, el 70% de hogares han sido construidos informalmente y son probablemente altamente vulnerables frente a un sismo. Punta Negra es un distrito donde se evidencia mucho la autoconstrucción teniendo como causas principales la baja posibilidad económica de los pobladores y desconocimiento de procesos constructivos. El objetivo en la presente investigación es aplicar el método de Benedetti-Petrini para determinar el grado de vulnerabilidad sísmica en las viviendas del distrito de Punta Negra. Con tal finalidad, se distribuyó al distrito en 10 Sectores, lo cual permitió evaluar aspectos estructurales, constructivos y geométricos de las viviendas de manera ordenada. Para cada vivienda, se realizó la toma de datos para los 11 parámetros del método Benedetti-Petrini, dichos parámetros determinaran el índice de vulnerabilidad de los hogares. La obtención de un mapa de vulnerabilidad sísmica del distrito será otro objetivo de la investigación. El mapa de vulnerabilidad obtenido servirá para poder tomar conciencia a las autoridades y poder realizar estudios mucho más profundos. Así, se pueda tomar medidas preventivas frente a algún sismo de alta magnitud. Finalmente, se concluye con los valores hallados para el índice de vulnerabilidad, que el distrito de Punta Negra es medianamente vulnerable frente a sismos. La gran mayoría de viviendas alcanzan el grado de altamente vulnerables debido a que no tuvieron asesoría de algún especialista para su construcción.