La Tesis tiene como objetivo general realizar los diseños comparativos de la Presa de tierra con núcleo central impermeable buscando una mejor alternativa desde el punto de vista técnico y económico. Para el diseño planteado en la Tesis se realizó todos los cálculos de estabilidad para el caso de la Presa Limón y Cálculos hidráulicos.

Sabemos que el concreto es un material que está sujeto a cambios volumétricos de acuerdo a la temperatura de exposición, siendo el más frecuente el caso de la contracción por secado en las primeras horas de fraguado para el cual es necesario el uso de fibras sintéticas y naturales para reducir el efecto. Es por ello que en esta investigación se pretende analizar y determinar si las plumas de aves eran capaces de inhibir la fisuración en losas de concreto. Para esto se realizó un análisis comparativo entre fibra sintética (Fibermesh) y fibra natural de origen animal (plumas de aves), las cuales se estudiaron en dos ensayos normados por la ASTM y una prueba experimental.

En la presente investigación se evaluarán el uso de las diatomitas de los yacimientos del departamento de Ica, Arequipa y Piura como material cementante suplementario (MCS) en el concreto de alta resistencia, en lugar de la microsilice, evaluándolo desde el punto de desempeño, económico y ecológico. la diatomita es uan roca silícica, sedimentaria de origen biogénico, compuesta por esqueletos fosilizados de las frústulas delas diatomeas. Se forma por la acumulación sedimentaria hasta formar grandes depósitos con un grosor suficiente para tener un potencial comercial. El 60% de la producción global de la diatomita es usada como filtro, principalmente en las bebidas como cerveza, vinos, etc. El 40% restante, se aplica como agente de carga en diferentes industrias, destacando la fabricación de pintura y plástico. Los yacimientos de mayor importancia comercial en Perú se localizan en el departamento de Ica, Arequipa, Ayacucho y Piura. El problema de los concretos de alta resistencia es que con el pasar de los años han presentado serios problemas de durabilidad y para contrarrestarlos se han invertido millones de dólares para sus respectivas reparaciones. Por ello, el interés de este trabajo en investigar acerca de un material puzolánico que brinde, aparte de altas resistencias a la compresión, mejores propiedades el concreto como la baja permeabilidad, el bajo calor de hidratación, entre otras. la reducción de la permeabilidad en el concreto reducirá de varias formas el deterioro del mismo, tales como la corrosión del acero de refuerzo y el ataque químico. Para afrontar este problema se dividió el trabajo en siete capítulos. En el primero, se muestra al introducción antecedentes, clasificación y ventajas de las puzolanas. El segundo, es acerca de las características de las diatomitas del departamento de Ica, Piura y Arequipa. El tercero, está dedicado a la caracterización de los materiales a emplear. En el cuarto, las dosificaciones de mezcla. En el quinto y sexto capítulo se muestran y analizan los resultados de los ensayos realizados en estado fresco y endurecido, respectivamente. En el último capítulo, se procede al análisis del estudio costo-beneficio del concreto. Como resultado se determinó que la diatomita del departamento de Ica y Arequipa sí es una buena alternativa como reemplazo al cemento en lugar de la microsílice, alcanzando resultados similares y satisfactorios; a diferencia de la diatomita del departamento de Piura que los resultados fueron muy deficientes.

A determinação dos esforços solicitantes internos que ocorrem nas paredes esbeltas dos reservatórios cilíndricos é prática corrente nos escritórios de projetos estruturais, pois o emprego destas estruturas facilitam a distribuição da rede de água para os governos municipais, e auxiliam as grandes empresas na reservação de água no combate ao fogo. O objetivo do presente trabalho é dar condições de opção ao engenheiro de projetos estruturais com relação ao método de cálculo a ser escolhido para o desenvolvimento do projeto. Utilizando o método das Cascas Cilíndricas, onde se apresenta o equacionamento geral das cascas, ou o método Simplificado das Cascas Cilíndricas que faz uso de ábacos para determinar os esforços internos do tipo de estrutura em questão, pôde-se observar que os resultados são bem próximos quando comparados entre si. Para a construção da parede cilíndrica deste tipo de estrutura, existem alguns métodos construtivos como as fôrmas trepante e deslizante, comumente utilizadas pelas construtoras especializadas. Uma nova pesquisa sobre uma manta têxtil drenante está sendo alvo de estudo em outras universidades. O detalhamento da armadura utilizada para resistir aos esforços internos da parede do reservatório, da laje de fundo e da ligação entre ambos também foi motivo para discussão neste trabalho. / Cylindrical tanks are a typical structure usually adopted to build up either the city systems of water distribution or the water fire storage of great companies. Therefore, the analysis of that structure concerning the effort computing and the appropriate concrete design is often made by structural consulting offices. The aim of this work is to give some possibilities of choice to the structural engineer regarding the selection of the cylindrical tank designing process. The first process adopted here is taken from the cylindrical shell theory. For this process, the closed solution of the differential shell equations is given in terms of displacements and efforts, modified or not when connected with other structural element. The second process of determining displacements and efforts adopted here is the well known cylindrical shell simplified method. The results obtained by applying both techniques compare each other very well. There are some known constructive methods to build up cylindrical shell walls as those given by using slipping up pattem or the alternative jumping up scheme. These construction systems were described in this work to illustrate this particular kind of consecution. The detailing needed to give the internal efforts of the reservoir walls, bottom slabs, and the joint between them was also discussed in this work.

Blocos sobre estacas ou blocos de coroamento são elementos estruturais usados para transferir as ações da superestrutura para um conjunto de estacas. São encontrados em infra-estruturas de pontes e edifícios. O conhecimento de seu real comportamento estrutural é de fundamental importância, pois são elementos estruturais que garantem a segurança de toda a estrutura. Ainda não há consenso no meio técnico quanto ao seu real comportamento estrutural; também não se sabe a real forma geométrica das bielas de compressão no Estado Limite Último para a aplicação do método biela-tirante, e falta normalização deste elemento estrutural; estes são alguns aspectos que tornam este trabalho necessário. Com o objetivo de contribuir para diretrizes de projeto, foram apresentados os critérios utilizados nos projetos de blocos sobre estacas e desenvolvido, por meio de resultados de modelos analíticos, um método para a verificação da tensão de compressão na biela junto ao pilar. Nos modelos adotados variaram-se os diâmetros de estacas e dimensões de pilar. Conclui-se que os resultados são de grande relevância, pois os resultados obtidos mostraram-se muito coerentes por serem constantes em função da quantidade de estacas e da relação x/d. / Piles caps are structural elements used to transfer actions of the superstructure to a group of piles. They are found in infrastructures of bridges and buildings. The knowledge of its real structural behavior presents fundamental importance, once piles caps are structural elements that guarantee the safety of all structure. There is no consensus yet between specialists on its real structural behavior, the real geometric shape of the struts on the ULS for the application of the strut-and-tie model its not know, and the lack of standardization of this structural element are some of the aspects that makes this work necessary. With the objective to contribute to the design guidelines, were presented the criteria used in projects of piles caps and developed through results of analytical models, a method for checking the compressive stress at the strut near the column. Piles diameters and column dimensions of the models were been varied. It was concluded that the results are of great relevance, because the values obtained proved to be very consistent since they are in depending on the amount of piles and the relationship x/d.

O projeto de reservatórios paralelepipédicos, enterrados e elevados, faz parte do projeto das estruturas dos edifícios. Além disto há necessidade de reservatórios: para suprir as necessidades das indústrias, tais como atender o processo produtivo, a prevenção e combate a incêndios, manutenção de limpeza. Também são necessários na agroindústria e em grandes centros comerciais. Este trabalho apresenta critérios para o projeto estrutural de reservatórios paralelepipédicos elevados, onde se determinam as ações que atuam nessas estruturas, os esforços solicitantes e os arranjos típicos das armaduras. As ações nos reservatórios paralelepipédicos atuam de acordo com as posições relativas ao nível do terreno, podendo ser classificados como: reservatórios elevados, apoiados em pilares; reservatórios apoiados (posicionados no nível do solo), apoiados em fundação profunda (estacas ou tubulões) ou em fundação rasa (sapatas ou radier); reservatórios semienterrados, em que parte está enterrado e parte fica acima do nível do terreno; e, os reservatórios enterrados, em toda a altura fica abaixo do nível do terreno. Outro aspecto importante é garantir a estanqueidade, que é conseguida através: do uso de dosagem adequada do concreto, execução correta na obra e análises da rigidez das ligações entre as paredes e das lajes de fundo e tampa, com as paredes. A rigidez das ligações é garantida com a distribuição correta da armadura e uso de mísulas, que absorvem os esforços solicitantes, diminuindo as aberturas das fissuras nos nós (arestas) dessas estruturas. O exemplo de projeto foi desenvolvido com a finalidade de servir de rotina de projeto para estudantes e projetistas de engenharia de estruturas. No exemplo considerou-se de modo aproximado o efeito da flexo-tração nas lajes de tampa, fundo e paredes. Para isto as armaduras calculadas para absorver os momentos fletores foram majoradas em 20%, conforme prática corrente entre alguns projetistas. / Parallelepiped reservoirs, both below and above ground level, are an integral part of the design of building structures. Reservoirs are needed to supply the needs of factories for water in their productive process, for fire prevention and firefighting, for maintenance of cleanliness, in agri-businesses, and in large commercial centers. This paper presents some criteria for the structural design of elevated parallelepiped reservoirs, determining the loads and internal stresses acting on these structures, and the typical reinforcement arrangements. The actions on parallelepiped reservoirs act according to the reservoir\'s position in relation to the ground. These reservoirs can be classified as elevated reservoirs, supported on pillars; supported reservoirs (placed on ground level) and supported on a deep foundation (piles or tubes) or on a shallow foundation (brackets or radier); semi-buried reservoirs, where part of the reservoir is buried and part of it is above ground level; and buried reservoirs, where the entire height of the reservoir is below ground level. Another important aspect is to guarantee stanching, which is achieved by using a suitable dosage of concrete, correct execution of the construction, and analysis of the rigidity of the slab-wall and wall-wall joints. Rigidity of the joints is ensured through proper distribution of reinforcements and the use of corbels to absorb internal forces, thus reducing fissures in the nodes of these structures. The design example was developed with the objective of serving as a design routine for structural engineering students and designers. In the example shown, an approximation was made of the effect of flexing traction on the cover and bottom slabs and the walls. For this purpose, the reinforcements designed to absorb bending moments were increased by 20%, in line with the current practice among some designers.

Neste trabalho são apresentados procedimentos para o dimensionamento de elementos de chapa de concreto armado com armaduras em malha ortogonal, com as direções não coincidentes com as das tensões principais. É feita uma revisão dos conceitos teóricos do Método de Baumann e do Modified Compression Field Theory, sendo que no primeiro foi incorporada a relação tensão-deformação do concreto fissurado proposta por Vecchio e Collins. Para a análise das deformações principais é feita uma revisão do estado duplo de deformações utilizando-se o círculo de Mohr. Posteriormente são feitas comparações entre os resultados de modelo físicos e as formulações analíticas, bem como entre os resultados de modelos hipotéticos utilizando ambos os métodos, com o objetivo de valorizar o Método de Baumann dada a sua simplicidade, mostrando que este apresenta resultados a favor da segurança. Buscou-se através do Método de Baumann avaliar os benefícios da utilização de armaduras de compressão. / Procedures are presented for the reinforced concrete membranes design with orthogonal mesh, which does not coincide with principal stress directions. A review of the theoretical fundamentals for Baumann Method and Modified Compression Field Theory is presented, and in the first was used the stress-strain relationships for the cracked concrete developed by Vecchio and Collins. A review of the plane strain is presented using the Mohr Circle for the principal strains analysis. Later, the results of tested panels and the theoretical formulations are compared, also between hypothetical panels using both methods, to enhance the Baumann Method due its simplicity, ensuring that presents overestimated results. Benefits were evaluated through Baumann Method using compression reinforcement.

A determinação dos esforços solicitantes internos que ocorrem nas paredes esbeltas dos reservatórios cilíndricos é prática corrente nos escritórios de projetos estruturais, pois o emprego destas estruturas facilitam a distribuição da rede de água para os governos municipais, e auxiliam as grandes empresas na reservação de água no combate ao fogo. O objetivo do presente trabalho é dar condições de opção ao engenheiro de projetos estruturais com relação ao método de cálculo a ser escolhido para o desenvolvimento do projeto. Utilizando o método das Cascas Cilíndricas, onde se apresenta o equacionamento geral das cascas, ou o método Simplificado das Cascas Cilíndricas que faz uso de ábacos para determinar os esforços internos do tipo de estrutura em questão, pôde-se observar que os resultados são bem próximos quando comparados entre si. Para a construção da parede cilíndrica deste tipo de estrutura, existem alguns métodos construtivos como as fôrmas trepante e deslizante, comumente utilizadas pelas construtoras especializadas. Uma nova pesquisa sobre uma manta têxtil drenante está sendo alvo de estudo em outras universidades. O detalhamento da armadura utilizada para resistir aos esforços internos da parede do reservatório, da laje de fundo e da ligação entre ambos também foi motivo para discussão neste trabalho. / Cylindrical tanks are a typical structure usually adopted to build up either the city systems of water distribution or the water fire storage of great companies. Therefore, the analysis of that structure concerning the effort computing and the appropriate concrete design is often made by structural consulting offices. The aim of this work is to give some possibilities of choice to the structural engineer regarding the selection of the cylindrical tank designing process. The first process adopted here is taken from the cylindrical shell theory. For this process, the closed solution of the differential shell equations is given in terms of displacements and efforts, modified or not when connected with other structural element. The second process of determining displacements and efforts adopted here is the well known cylindrical shell simplified method. The results obtained by applying both techniques compare each other very well. There are some known constructive methods to build up cylindrical shell walls as those given by using slipping up pattem or the alternative jumping up scheme. These construction systems were described in this work to illustrate this particular kind of consecution. The detailing needed to give the internal efforts of the reservoir walls, bottom slabs, and the joint between them was also discussed in this work.

Neste trabalho, apresenta-se uma contribuição ao estudo da não-linearidade física e geométrica em pórticos planos de concreto armado utilizando-se uma formulação teórica consistente. Inicialmente, apresenta-se uma revisão dos métodos aproximados para consideração dos efeitos não-lineares em estruturas planas de concreto armado recomendados pelas principais normas internacionais. Desenvolve-se uma formulação consistente baseada na teoria de grandes deslocamentos e grandes deformações aplicada a elemento de pórticos planos de concreto armado. Para obtenção da matriz de rigidez utiliza-se um sistema de coordenadas corrotacional solidário ao elemento, considerando-se apenas os graus de liberdade naturais. A teoria estrutural utilizada é a de Euler-Bernoulli-Navier, e as equações de equilíbrio são formuladas através do Princípio dos Trabalhos Virtuais. Para facilitar a implementação introduz-se algumas aproximações de natureza geométrica e algumas simplificações no comportamento do elemento, sem perda da generalidade da formulação. A não-linearidade física do concreto armado é introduzida utilizando-se o processo das fatias para discretização da seção transversal do elemento, possibilitando-se o uso de relações constitutivas uniaxiais entre tensão e deformação para o concreto e para o aço. Foi utilizada a forma incrementai do método iterativo de Newton-Raphson, permitindo-se assim acompanhar corretamente o comportamento não-linear da estrutura na fase elástica e fissurada, incluindo-se a determinação da carga de colapso. Para verificação numérica da formulação proposta, foi implementado um programa para utilização em microcomputadores. Vários exemplos numéricos são apresentados e os resultados são comparados com os obtidos analiticamente e numericamente por outros autores. Finalmente, com base em alguns exemplos de pórticos planos, é mostrada a correlação entre os resultados da análise numérica e os fornecidos pelos principais métodos aproximados de avaliação dos efeitos não-lineares recomendados pelas normas internacionais. / In this work reinforced plane frames behavior considering material and geometric nonlinearities are investigated using a consistent finite element formulation to include large deformation and displacement effects. The element stiffness matrix is formulated in a local corotational coordinate system including only natural degrees of freedom. Equilibrium equations are formulated for the Euler-Bernoulli-Navier beam model by the virtual work method. The reinforced concrete material nonlinearity is implemented on layered plane frame elements enabling to assign one dimensional axial constitutive relations for concrete and steel materials separately. The solution is performed iteractively by the Newton-Raphson method such that the cracked region and the ultimate load can be readily identified. Numerical examples are carried out using a computer code that has been written and implemented on a microcomputer platform. The numerical results are compared with that of approximate procedures used in practice nowadays, such as P-&#916 methods and moment magnifier methods, recommended by some international codes. Their results show the methodology effectiveness when compared to others available in the literature.

El presente trabajo tiene como referencia la tesis que lleva el título “Diseño de un Edificio de Oficinas en Miraflores” desarrollada por el tesista Gabriel Moyano Rostworowski en el año 2016, esta tesis abarca el análisis y diseño estructural de una edificación usando la norma sismorresistente NTE.030 aprobada en el año 2003 y vigente hasta enero del año 2016 donde entra en vigencia la nueva norma técnica NTE.030. Se analizará y diseñará la estructura del edificio propuesta en la tesis referencial usando la norma vigente de diseño sismorresistente, luego se realizará una comparación estructural y económica. El edificio tiene estacionamientos ubicados en la primera planta, una cisterna cuyo acceso se encuentra en el primer nivel, entre los niveles dos y siete se encuentran los espacios destinados a oficinas con su respectiva área de servicios higiénicos. El edifico es de siete pisos, se encuentra ubicado en el distrito de Miraflores, en la ciudad de Lima y el terreno sobre el cual se cimentará la estructura tiene una buena capacidad portante de 4.00 kg/cm². El sistema estructural está conformado por muros, columnas y vigas de concreto armado, las losas de techo son aligerados convencionales y losas macizas los cuales pueden considerarse como diafragmas rígidos. El análisis sísmico se hizo mediante un modelo pseudotridimensional de la estructura en el programa Etabs 9.7.4. El modelo planteado tiene tres grados de libertad por piso y el sistema estructural predominante en ambas direcciones es de muros de concreto armado que permiten controlar los desplazamientos laterales del edificio. La estructura se diseñará y analizará cumpliendo los requisitos de la norma actual de diseño sismorresistente NTE.030, y calculando la resistencia de los elementos de concreto armado según la norma NTE.060. La comparación de resultados en cuanto a la estructura será sobre parámetros sísmicos, periodos, cortante basal, desplazamientos, junta sísmica, fuerzas internas en un elemento estructural representativo (viga, columna y placa). Se realizará el metrado, según las especificaciones del reglamento nacional de edificaciones (RNE), de todos los elementos de concreto armado de la estructura diseñada con la norma sismorresistente del 2003 y del 2016, se asignará un precio común a cada partida y realizaremos la comparación económica. / Tesis