El presente trabajo de diplomatura tiene como objetivo general presentar el predimensionamiento, análisis por cargas de gravedad y sísmicas, y el diseño estructural en concreto armado de un reservorio de agua potable apoyado sobre el suelo ubicado en la ciudad de Lima. El reservorio tiene forma circular y por requerimientos hidráulicos tiene un volumen de 2500 m3, diámetro de 22 m y una altura de 7.5 m. El estudio de mecánica de suelos consideró un suelo de perfil tipo S1 con una capacidad portante de 3.5 kg/cm2 y un módulo de balasto de 2.5 kg/cm3. Este está compuesto por una losa de fondo, paredes cilíndricas, una cúpula esférica en la parte superior y una viga tipo anillo que une la cúpula con las paredes. El análisis por cargas de gravedad y sismo del reservorio simplemente apoyado están modelados tridimensionalmente en el programa SAP 2000, siguiendo exigencias y estipulaciones de la Norma Técnica E.020, E.030 del año 2018 y el código ACI 350 06.3. Para el diseño de la cúpula, paredes, viga tipo anillo y losa de fondo se consideran la norma peruana E.060 y el código ACI 350-06.

El presente trabajo de suficiencia profesional tiene como objetivo general presentar el predimensionamiento, el análisis por cargas de gravedad y sísmicas, y el diseño estructural en concreto armado de un reservorio circular de almacenamiento de agua potable ubicado en la ciudad de Lima. Dicho reservorio tiene una capacidad de 2700 m3, 25 m de diámetro y una altura de 6.50 m. El sistema de concreto para contención de líquidos consta de una losa de fondo, paredes cilíndricas, una cúpula esférica en la parte superior y una viga tipo anillo que une la cúpula con las paredes. Asimismo, toda la base de este reservorio está apoyada en un suelo de perfil tipo S1 con un módulo de balasto de 2.0 kg/cm3. Con respecto a las consideraciones especiales en el diseño en concreto armado de reservorios tal como la calidad del concreto, el factor de durabilidad y fisuración, se siguen las estipulaciones de la ACI 350-06 referente al Code Requirements for Environmental Engineering Concrete Structures. Por otro lado, para el análisis de cargas de gravedad y sísmico, así como el diseño estructural del reservorio, se consideran tanto normas peruanas como internacionales, específicamente, la Norma Técnica Peruana E.020 Cargas, E0.30 Diseño Sismoresistente, E.060 Concreto Armado y el ACI 350.3-06 correspondiente al Seismic Design of Liquid-Containing Concret Structures y, además, las ecuaciones provenientes del sistema mecánico equivalente simplificado (Housner, 1963). Como resultado de diseño de los elementos estructurales del reservorio, se obtiene un espesor tanto para las paredes cilíndricas como del fondo de losa de 40cm. La cúpula fue diseñada con un espesor de 7cm y una flecha de 2.50m y el anillo con una sección de 60x40 cm. Por último, ya concluido el diseño del reservorio, se realiza el control de fisuración por flexión y tracción directa según los parámetros estipulados en la norma ACI 350.3-06.

La presente tesis tiene como objetivo desarrollar el diseño estructural de un edificio de siete pisos sobre la base de los conocimientos teóricos aprendidos en la facultad de ingeniería civil y el criterio adquirido en la experiencia profesional. En la memoria descriptiva se detallan desde los procedimientos empleados, las referencias consultadas, y las normas técnicas relacionadas; hasta los principios y recomendaciones con las que finalmente se obtendrán los resultados finales: el diseño de los elementos de concreto armado y los planos de estructuras. El edificio está destinado a vivienda multifamiliar ubicada en el distrito de San Borja. El terreno sobre el cual se proyectará la estructura se localiza en esquina y cuenta con una capacidad portante de 4 kg/cm2, 20.00 m de frente, 17.20 m de fondo, y un área construida de 226.18 m2. En el primer nivel se dispone la recepción y 11 estacionamientos, mientras que los niveles superiores se tienen seis departamentos flat y tres departamentos dúplex configurados por una arquitectura típica, la cual considera una altura de 2.80 m por nivel, teniendo una altura total de la edificación de 19.60 m. Se cuenta además con un ascensor y una escalera como medios de acceso a los niveles superiores. A partir de los planos de arquitectura de planta y elevación, se planteó un sistema estructural conformado por muros de corte, vigas y columnas de concreto armado con una resistencia a la compresión f’c de 210 kg/cm2, las cuales fueron predimensionadas conservadoramente teniendo en cuenta su alta responsabilidad sísmica en edificios en esquina. El sistema de techos se diseñará para que se comporte como diafragma rígido en cada piso, y se conformará por losas aligeradas de 0.20 m y losas macizas de 0.20 m de espesor distribuidas según las cargas de gravedad y configuración en planta. Por otro lado, el sistema de cimentación estará conformado por zapatas aisladas, zapatas combinadas y vigas de cimentación según se requiera. Habiendo planteado un sistema estructural en el que prevalezca la regularidad y la menor asimetría entre sus elementos, se idealizó el mismo en un modelo tridimensional en el programa ETABS. Debido a la versatilidad y amplitud del programa, se hizo posible considerar criterios tales como la aplicación de brazos rígidos entre muros y vigas, la aplicación de excentricidades recomendadas, la discretización de muros, entre otros; con el fin de aproximar el comportamiento y la rigidez real del edificio. Con los resultados del análisis modal, se realizó el análisis sísmico verificando que se cumplan los requerimientos mínimos de la Norma E.030, y se diseñaron los elementos estructurales para los esfuerzos obtenidos cumpliendo con los parámetros indicado en la Norma E.060.

En el presente trabajo se desarrolla el análisis y diseño estructural de una edificación multifamiliar de concreto armado. El edificio presenta seis niveles y se encuentra ubicado en el distrito de San Miguel, perteneciente a la provincia de Lima. Asimismo, el edificio tiene un uso de viviendas con dos departamentos por nivel y uno de tipo dúplex cada dos niveles. El área del terreno es de 400 m2, del cual se proyecta un área techada de 287 m2. La cimentación del edificio se diseña para suelo gravoso con una capacidad portante de 4 kg/cm2. La estructuración desarrollada para el edificio se compone de muros de corte, columnas y vigas de concreto armado. Por otro lado, el sistema de techos consta de losas aligeradas convencionales y losas macizas armadas en dos direcciones. La cimentación se compone de zapatas aisladas, zapatas combinadas y cimentaciones conectadas. El dimensionamiento de los elementos se realizó mediante especificaciones de la norma E.060 de Concreto Armado con el fin de soportar las cargas en estado de servicio. El análisis sísmico de la estructura se desarrolló de acuerdo a lo estipulado en la norma E.030 de Diseño Sismorresistente. Se utiliza un modelo tridimensional asistido por el programa ETABS 2016. Las cargas por gravedad de la edificación tienen en cuenta lo especificado por la norma E.020 de Cargas de acuerdo al uso y espesor de elementos. Debido a la irregularidad de la planta se amplifican las cargas laterales a fin de estimar el comportamiento de la estructura. El análisis sísmico permitió verificar los desplazamientos y derivas de la estructura de manera que no se superen los límites permisibles. El diseño de los elementos estructurales se desarrolló mediante el diseño por resistencia. Principalmente se analiza los elementos para momentos flectores y fuerza cortante. Se aplican hipótesis y modelos para el cálculo de acero de refuerzo. Se prioriza reducir la cantidad de acero en los diseños, respetando las cuantías mínimas establecidas en la norma E.060 de Concreto Armado. Asimismo se tiene en cuenta el detalle de refuerzo de los elementos. Finalmente se desarrollan los planos estructurales donde se presentan los detalles de los elementos de concreto armado.

El proyecto comprende el análisis y diseño de un edificio de concreto armado de 2 sótanos y 7 pisos, destinados a departamentos multifamiliares. Se ubica en la Calle Tucanes Mz F1-A Lote Nº4, Urb. Limatambo, del distrito de San Isidro. El terreno donde se edificará el edificio tiene un área de 635 m2, el área del sótano 2 es de 635 m2, el área del sótano 1 es de 592.2 m2 y los pisos 1 al 7 tienen un área de 419.1 m2, lo que en total da un área construida de 4160.9 m2. Para el diseño estructural del edificio se ha considerado lo siguiente: - En la dirección longitudinal se cuenta con muros de corte y adicionalmente con pórticos de concreto armando, calificando como sistema de muros de corte. - En la dirección transversal, perpendicular a la fachada, se cuenta con pórticos de concreto armado y una zona central de placas que forman la caja de ascensor y escalera, considerándose también como sistema de muros de corte. Se trató de buscar en el diseño estructural la simplicidad, de tal forma que los resultados obtenidos sean más precisos al igual que se buscó que la estructura del edificio tuviera una adecuada rigidez en ambas direcciones con el fin de cumplir con las derivas máximas que admite la Norma de Diseño Sismoresistente (NTE E.030) y que los principales elementos sísmicos tengan una adecuada resistencia para soportar los esfuerzos a los que están sometidos. Definido lo anterior se procedió a pre-dimensionar los elementos estructurales siguiendo los criterios planteados en los diversos libros de diseño de estructuras y recomendaciones de uso práctico. Una vez realizado el pre-dimensionamiento de los diferentes elementos, se procedió al metrado de cargas verticales. Con la estructuración ya definida, se procede a hacer el análisis sísmico definitivo de acuerdo a la Norma de Diseño Sismoresistente (NTE E.030). Posteriormente, se procede al diseño final de todos los elementos estructurales del edificio de tal manera que cumpla con los lineamientos de la Norma Peruana de Estructuras E.060.

El proyecto comprende el análisis y diseño estructural de un proyecto de viviendas multifamiliar, a partir de una arquitectura propuesta de un edificio de 6 niveles, compuesto por 24 departamentos, cuatro por piso. Para el desarrollo del diseño estructural, se inició con una estructuración, la cual se basó en la concepción estructural sismorresistente de la Norma E.030. Asimismo, se pre-dimensionará los elementos estructurales basándonos en los criterios técnicos establecidos en la bibliografía y en las Normas del Reglamento Nacional de Edificaciones. Luego, se realizará el metrado de cargas de cada uno de los elementos estructurales para validar su buen comportamiento por cargas de gravedad. Posteriormente, se estimará el comportamiento del edificio ante las cargas sísmicas equivalentes. Sin embargo, este planteamiento, iterativamente, irá variando en caso los resultados calculados no sean los esperados. Por último, se diseñarán los elementos estructurales más representativos.

El presente trabajo consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de seis pisos de concreto armado, destinado a vivienda. Esta edificación se encuentra ubicada en el distrito de Lince en la ciudad de Lima en Perú. El terreno cuenta con un área total de 345 m2. El área techada del primer al sexto nivel es de 206 m2, mientras que la azotea tiene 19 m2. Su distribución será de la siguiente manera: el primer nivel está destinado para los estacionamientos, los almacenes y el ingreso de personas; y en el resto de pisos se albergarán tres departamentos en cada uno. Se contará con un total de quince apartamentos. Para su diseño, se utilizará un sistema estructural en base a pórticos y placas en ambas direcciones principales con la finalidad de brindar una adecuada rigidez a la estructura y controlar los desplazamientos laterales. El sistema de techado será de losas aligeradas y losas macizas en una dirección. Para el análisis de cargas de gravedad y de sismos se utilizará un modelo 3D en el programa ETABS, en el cual, los techos se representarán como diafragmas rígidos con tres grados de libertad. Finalmente, se procederá al diseño de todos los elementos estructurales, teniendo en cuenta que se cumplan todos los parámetros de la Norma Peruana de Concreto Armado E.060. Los elementos diseñados serán los siguientes: losas aligeradas y losas macizas, vigas columnas, placas, escaleras, cisterna y cimentación del edificio.

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.

El objetivo de esta tesis es llevar a cabo el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de seis pisos, ubicado en la calle Coimolache 147, en la ciudad de Cajamarca. El proyecto tiene un área aproximada de 271.5 m2 y, dadas las necesidades del proyecto, se encuentra en un terreno reforzado que permite tener una capacidad portante de 30 ton/m2. La estructuración del edificio se basa en lograr una estructura simple con una rigidez lateral adecuada en ambas direcciones. Además, el predimensionamiento de los elementos estructurales se basa en los criterios mencionados en la norma y libros de consulta. En cuanto al sistema estructural utilizado, se emplean muros estructurales combinados con pórticos de concreto armado. Para el techo, se utilizan losas aligeradas en una dirección y losas macizas en dos direcciones formando diafragmas rígidos en cada techo. Para las cimentaciones, se usan zapatas conectadas y zapatas combinadas. Para llevar a cabo el análisis sísmico, se ha desarrollado un modelo tridimensional en ETABS que incluye todos los elementos estructurales. A partir de ello, se obtienen las cargas sísmicas y se busca cumplir con los requerimientos de la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Para el análisis por gravedad, se realiza el metrado de cargas de los elementos estructurales y el modelamiento en 2D en ETABS, con el fin de obtener los valores de cargas muertas y vivas. Para las cimentaciones, se utiliza el programa SAFE, porque permite realizar análisis más completos mediante el análisis por elementos finitos. Por último, se lleva a cabo el diseño en concreto armado de todos los componentes estructurales, como las losas aligeradas, losas macizas, vigas, columnas, placas, zapatas y escaleras, siguiendo los requisitos establecidos en la Norma E.060 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Con el objetivo de aprovechar eficientemente las propiedades constitutivas de los materiales como el concreto armado, y por razones económicas, la filosofía contemporánea de diseño sismorresistente permite el incursionamiento en el rango inelástico de los sistemas estructurales sometidos a eventos sísmicos severos. Claramente estas incursiones inelásticas representadas en deformaciones importantes deben ser controladas para evitar el colapso. Esto último se logra utilizando adecuados valores del factor de modificación de respuesta R (en adelante, factor R), el cual es capaz de relacionar la resistencia lateral elástica, respecto a la resistencia lateral inelástica asociada a la capacidad dúctil objetivo del sistema estructural. Diversos estudios han mostrado su preocupación e interés en torno a la evaluación y aplicabilidad del factor R, demostrando su dependencia con una de una serie de variables como el periodo de vibración T , la ductilidad objetivo por desplazamiento lateral u , el comportamiento inelástico, entre otros. Sin embargo, a pesar de contar con metodologías de diseño sísmico más elaboradas, y haberse evidenciado en escenarios post evento sísmico las diferencias sustanciales entre las respuestas de los modelos matemáticos con respecto a lo observado en la realidad, se continúa utilizando valores del factor R empíricos e independientes. Por ende, es clara la necesidad de realizar estudios puntuales en torno al uso adecuado del factor R que garantice diseños sísmicos más racionales y transparentes. Considerando lo anterior, el presente estudio muestra los resultados de la evaluación paramétrica del factor R variando sus parámetros influyentes como son T, u, el comportamiento no lineal del material, la razón de amortiguamiento crítico, y la condición de sitio. Para este fin se utilizaron sistemas dinámicos discretos de uno y dos grados de libertad sometidos a acciones sísmicas Uni- y Bi-Direccionales, respectivamente. Especial atención se brindó a los sistemas de periodos de vibración cortos, por presentar mayor subestimación y variabilidad de la posible demanda sísmica de desplazamientos laterales debido a movimientos sísmicos cercanos o iguales a los de diseño. De los resultados se observó que el factor R está fuertemente influenciado por T, u, la condición de sitio, el comportamiento no lineal del material, y el tipo de excitación sísmica; validándose lo reportado por otros investigadores. Finalmente, se realizó la propuesta de expresiones simplificadas para la estimación del factor R, considerando además el efecto de disipación de energía en ciclos bajos mediante la obtención de índices de daño de Park-Ang. / To efficiently take advantage of the constitutive properties of materials such as reinforced concrete, and for economic reasons, the contemporary philosophy of seismic design allows the inelastic behavior of structural systems subjected to severe seismic events. These inelastic incursions represented in significant deformations must be controlled to avoid collapse. The latter is achieved using appropriate values of the response modification factor R. Which can relate the elastic lateral strength, to the inelastic lateral strength associated with the target displacement ductility capacity of the structural system. Most studies have shown their concern and interest regarding the applicability of the response modification factor R, concluding its dependence on variables such as the period T, the target displacement ductility ratio u, the inelastic behavior, among others. However, despite having more elaborate seismic design methodologies, and having demonstrated in post-seismic event scenarios the substantial differences between the responses of the mathematical models concerning what is observed, empirical and independent values of the response modification factor R continue to be used. Therefore, the need to carry out specific studies regarding the use of appropriate values of the response modification factor R that guarantee more rational and transparent seismic designs is clear. Considering the above, the present study shows the results of the parametric evaluation of the response modification factor R varying its influential parameters such as T, u, the nonlinear material behavior, the critical damping ratio, and the site condition. For this purpose, discrete dynamic systems with one and two degrees of freedom subjected to Uni- and Bi-Directional seismic excitations, respectively, were used. Special attention was given to systems located in the short-period range, because of the greatest underestimation and variability of the possible seismic demand for lateral displacements due to seismic excitations close to or equal to the seismic design. From the results, it was observed that the response modification factor R is strongly influenced by T, u, the site condition, the nonlinear material behavior, and the type of seismic excitation; validating what was reported by other researchers. Finally, the proposal of simplified expressions was made for the estimation of the response modification factor R, also considering the effect of low-cycle fatigue by obtaining Park-Ang damage indices.