En este trabajo se realizó el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de cinco pisos ubicado en el distrito de Puente Piedra. Este edificio se proyectará sobre un relleno controlado con una capacidad portante de 0.85 kg/cm2 a 60 centímetros de profundidad. El sistema estructural consiste en muros de ductilidad limitada de 10 cm y 12 cm de espesor. El tipo de techos que se usa es de losas macizas de 10 cm de espesor en la mayoría de ambientes; sin embargo, hay ambientes que se disponen a ser de 15 cm por temas de instalaciones y solicitaciones de cargas. En lo concerniente al análisis estructural de cargas de gravedad y de sismo, se desarrolló un modelo tridimensional, en donde se tienen elementos verticales y horizontales, los cuales representan a los muros y losas respectivamente. Luego, para las solicitaciones se obtuvieron de las normas técnicas peruanas actuales E.020 (cargas) y E.030 (diseño Sismoresistente). Así mismo, el diseño de los elementos se realizó cumpliendo las especificaciones de la norma E.060 para muros de ductilidad limitada, techos y cimentación. En este trabajo se puede concluir que este tipo de estructura, al poseer una gran densidad de muros, tiene unas derivas pequeñas comparadas con otros tipos de estructuras. En la dirección X se obtuvo una deriva de 1.53 por mil y en la dirección Y de 1.06 por mil, considerablemente menores a la permitida que es 5 por mil. Por otro lado, la cantidad de acero estructural que se utilizó, gracias al predimensionamiento, fue moderada, en la cual se refleja el ahorro que significa construir con este tipo de estructura, aparte de la mayor rapidez constructiva respecto a albañilería.

Existen edificios en el Perú que representan un bajo costo en la etapa de construcción (por aspectos de economía y rapidez), debido a que son construidos con muros de concreto armado de espesor reducido que soportan las cargas de gravedad y fuerzas sísmicas. Este sistema, a diferencia de los muros de concreto armado convencionales, no poseen extremos confinados y su refuerzo vertical se dispone en una sola capa. La norma E-0.30 de diseño sismorresistente y E-0.60 de diseño en concreto armado los denomina “Muros de Ductilidad Limitada” (MDL). La norma peruana presenta prescripciones específicas que podrían presentar limitaciones en cuanto a la seguridad estructural frente a sismos. Esta ha planteado el análisis y diseños de los muros de ductilidad limitada a partir de diversos ensayos cíclicos de muros cuadrados y ensayos de módulos en mesa vibradora, realizados en los laboratorios de estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú y de la Universidad Nacional de Ingeniería. Con estos ensayos, los factores de reducción sísmica (R) y amortiguamiento se han deducido para muros cuadrados pequeños; sin embargo, no existen deducciones al comportamiento real ante un sismo de un edifico típico en el Perú con muros en distintas configuraciones (muros T, muros C, muros con altas cuantías de acero, muros de grandes dimensiones, etc.). Por lo tanto, este trabajo busca modelar y evaluar mediante el uso de un software computacional, la capacidad sísmica de muros en distintas configuraciones.

En el presente trabajo se desarrolló el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos. El proyecto es un complejo habitacional que está ubicado en el distrito de Surquillo, sobre un terreno con un área de 270.97 m2 y cuya capacidad portante es de 4 kg/m2. El sistema estructural consiste en placas, columnas y vigas de concreto armado. El sistema de techado usado consta de losas aligeradas con viguetas típicas y losas macizas. Finalmente, la cimentación consta de zapatas aisladas y zapatas combinadas. Los criterios de predimensionamientos de los elementos estructurales contribuyeron a obtener adecuadas deflexiones en las vigas. Las placas se predimensionaron de tal manera que tome el 80% de la fuerza cortante sísmica de diseño del análisis estático. Los pórticos de concreto armado se predimensionaron de tal manera que su deriva no sea mayor al 7‰ exigido por la norma E.030. Se estructuró el edificio basándome en los diversos criterios de estructuración vigentes. La estructuración tuvo como fin que la estructura tenga una estructura simple, pero con una adecuada rigidez en ambas direcciones. Para el diseño por cortante de vigas y columnas fueron cubiertos por los criterios mínimos que exige la norma E.060 de Concreto Armado. Para el caso de placas en la mayoría cumple con la cuantía mínima de acero que exige la norma E.030. Para el análisis dinámico y estático del edificio se desarrolló un modelo tridimensional en el programa ETABS, este análisis sirvió para analizar el edificio por cargas de gravedad y por cargas de sismo. Para la modelación del edificio se utilizó diafragmas rígidos con 3 grados de libertad para representar la losa, se utilizaron los comandos frame para modelar las columnas y vigas, wall para modelar las placas y membrane para losas. El análisis dinámico nos muestra que el edificio tendrá derivas máximas de 0.003 en la dirección X y de 0.007 en la dirección Y. Por lo tanto, el edificio cumple con las exigencias de la norma E.060 la cual menciona que la deriva máxima permisible es de 0.007. Para el cálculo de las cargas por gravedad se realizó un metrado de cargas en cada elemento según las especificaciones que nos da la norma E.020. El diseño por flexión y por cortante de los elementos estructurales se realizaron siguiendo las pautas de la norma E.060. Con el fin de asegurar el buen funcionamiento de estos elementos tanto ante solicitaciones de gravedad como ante solicitaciones sísmicas. Se realizó el diseño de los elementos estructurales de la losa aligerada y maciza, cumpliendo con las normativas exigidas por la norma E.060. Finalmente, la cimentación se diseñó utilizando zapatas aisladas, zapatas conectadas y zapatas combinadas y siguiendo las pautas de la norma E.060.

El trabajo de tesis desarrolla el análisis y diseño estructural de un edificio de siete pisos destinado para viviendas. Ubicado en el distrito de Lince, departamento de Lima, ocupa un terreno cuya área es de aproximadamente 1140 m2 cimentado sobre grava típica de la ciudad de Lima cuyo esfuerzo admisible es de 4 kg/cm2 a una profundidad de 1.50 metros. En el exterior del primer piso del edificio se encuentran los estacionamientos vehiculares, cada departamento cuenta con un espacio propio. En el interior, cada piso contará con cuatro departamentos que compartirán los servicios del ascensor, escaleras y pasadizos. El sistema estructural del edificio está compuesto por placas o muros de corte combinados con pórticos de vigas y columnas de concreto armado. El sistema de techado está compuesto de losas unidireccionales, cuya carga será repartida hacia los elementos de apoyo mediante viguetas aligeradas convencionales, y de losas macizas. El sistema de cimentación está conformado por zapatas de concreto armado. Para realizar el análisis y diseño de la estructura se emplea la normativa establecida en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) vigente. En primer lugar, se realiza la estructuración de los elementos siguiendo los lineamientos del plano de arquitectura para luego predimensionarlos de tal manera que todo el edificio se asemeje a un modelo que demuestre un buen comportamiento ante diversas solicitaciones de cargas, controlando el congestionamiento de acero. Seguidamente, se realiza el análisis sísmico de la estructura a partir de un modelo tridimensional apoyado en el software de análisis ETABS 2016 bajo cargas de gravedad y sísmicas. Finalmente, se comprueba que las derivas de entrepiso sean menores a los máximos permitidos por la norma sismorresistente para un edificio de concreto armado, se calcula y proyecta en planos el diseño de todos los elementos de concreto armado de la estructura como parte de los objetivos del presente trabajo.

En la presente tesis se realizó el análisis y diseño estructural de un edificio de viviendas de 6 niveles ubicada en el distrito de Magdalena del Mar. El área total del terreno es de 893 m2 y un área techada de 402 m2. El suelo del distrito de Magdalena tiene las propiedades del denominado suelo típico de Lima, cuya capacidad admisible es 4 kg/cm2. El sistema estructural predominante es el de muros estructurales de concreto armado, pero también existen pórticos, vigas y columnas de concreto armando. El sistema de techos consta de losas aligeradas convencionales y losas macizas armadas en dos direcciones. El dimensionamiento y diseño de los elementos estructurales se realizó según los lineamientos de la norma E.060 de Concreto Armado. Se realizó el análisis sísmico siguiendo los lineamientos y consideraciones de la norma E.030 de Diseño Sismorresistente, para esto se realizó el modelamiento de la estructura en el programa ETABS 2016. Las cargas de gravedad se consideraron según lo especificado por la norma E.020 de Cargas de acuerdo al uso y espesor de elementos. El diseño de los elementos estructurales se realizó mediante diseño por resistencia y corte. Adicionalmente se realizó el diseño de elementos no estructurales (parapeto de techo, cerco perimetral y muros de entrepiso) siguiendo los lineamientos de la norma E.070 Albañilería. Finalmente, se desarrollaron los planos estructurales en los cuales se presentan todos los detalles obtenidos para los elementos de concreto armado y albañilería.

Esta tesis consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de departamentos de 5 pisos con azotea ubicado en la zona de Miraflores de Lima, Perú. Además, el edificio cuenta con 8 departamentos, cada uno con su propio baño. El edificio multifamiliar cuenta con un área techo típico de aproximadamente de 165 m2., en un suelo que tiene excesiva cantidad de grava que son muy comunes del suelo propio de Lima, con una presión admisible de 40 ton/m2 a una profundidad de 1.50m que se obtienen del estudio mecánica de suelos. El sistema estructural del proyecto es de muros estructurales. El sistema de cubierta del edificio, utilizado es de losas aligeradas y losas macizas en los baños. Los elementos estructurales de cimentación fueron de zapatas conectadas y zapatas combinadas. El modelo 3D se generó con todos los elementos estructurales en el software Etabs con todos los esfuerzos relevantes para el análisis sísmico del edificio. Las cargas estáticas y vivas se derivaron de la Norma de Carga E.020 y, como consecuencia, se obtuvieron los desplazamientos máximos y las derivas máximas de la edificación, estos valores se encuentran dentro de los límites establecidos por la Norma E .030. Luego, se realizó los metrados de los elementos estructurales para obtener los trazos de fuerzas internas, y se comparó con los valores que obtenidas por Etabs. Además, se realizó los diseños de los elementos estructurales que se basó en la norma E.060. Finamente, se diseñó elementos adicionales como la cisterna y las escaleras.

Los terremotos ocurridos alrededor del mundo durante el siglo pasado y en lo que va de este han llevado a ingenieros e investigadores a cuestionar los conocimientos y métodos de diseño que se conocían sobre la ingeniería sismorresistente. Es así que un primer cambio de enfoque ocurrió cuando se consideró a los desplazamientos como la principal causa del daño estructural en reemplazo de las aceleraciones y fuerzas que pueda experimentar una estructura. En base a esto, resulta lógico pensar que los métodos de diseño se deben basar en los desplazamientos y no en las fuerzas. Es así que Priestley, Moehle y Kowalsky, en los años 90, presentan el Método de Diseño Directo Basado en Desplazamientos (DDBD) como alternativa al diseño tradicional basado en fuerzas (FBD). El presente trabajo busca realizar un análisis comparativo entre el FBD y el DDBD aplicado a una estructura de sistema estructural dual de 7 niveles. El diseño por FBD estará basado en la Norma de Diseño Sismorresistente E.030 peruana del 2018, mientras que el DDBD en el texto Displacement-Based Seismic Design of Structures por Priestley et. al. del año 2007. En el Capítulo I, se presenta una introducción al tema, describiendo la situación. Además, se desarrolla la justificación y la importancia del trabajo. Finalmente, se describe el objetivo principal y los objetivos secundarios de la investigación. En el Capítulo II, se presenta el marco teórico en el cual se resaltan las principales características de ambos métodos, los niveles y objetivos de desempeño estructural según ASCE 41-13 y el diseño por capacidad de los elementos estructurales. Asimismo, se discuten las incoherencias conceptuales del método FBD y se desarrolla el marco conceptual del Análisis Estático No Lineal “Pushover” que se utilizará para evaluar el desempeño estructural de la estructura analizada para ver si cumple con los objetivos propuestos. Finalmente, se elabora una lista de todos los parámetros a ser comparados en la investigación. El Capítulo III reúne los procedimientos paso por paso del FBD y del DDBD basados en los documentos antes mencionados. Se presentan las expresiones matemáticas necesarias para los cálculos que se realicen. Adicionalmente, se presenta el procedimiento del “Pushover” según ASCE 41-13. En el Capítulo IV, se presenta el caso de estudio, el cual corresponde a una edificación destinada a oficinas de 7 niveles de sistema estructural dual ubicado en la ciudad de Lima. La distribución en planta, las propiedades de los materiales a utilizar y el metrado de cargas son mostrados. En el Capítulo V, se aplica la metodología descrita en el Capítulo III. Asimismo, los resultados obtenidos son presentados destacando el periodo estructural, la rigidez lateral, la fuerza cortante basal, los momentos de volteo, las fuerzas laterales y el diseño de los elementos estructurales. En el Capítulo VI, se realiza la aplicación del análisis “Pushover” para cada caso. Se presenta la curva y espectro de capacidad para cada método, estableciendo el punto y la matriz de desempeño. Mediante este análisis se demostró que el DDBD cumple de manera eficiente con los parámetros de diseño por desempeño, validando así la metodología. En el Capítulo VII, se realiza el análisis comparativo entre el FBD y el DDBD. Los resultados se presentan en gráficos que permiten explicar las diferencias de manera didáctica, evidenciando por qué el DDBD resulta más efectivo en la estimación del comportamiento real de una estructura ante movimientos sísmicos, ya que toma en cuenta la respuesta no lineal en la etapa de diseño. Por último, en el Capítulo VIII se discuten las conclusiones a las que se llegaron luego de aplicar el FBD y el DDBD para el caso de estudio y con los resultados del análisis “Pushover”. Asimismo, se presentan algunos comentarios finales sobre el trabajo y se brindan recomendaciones para futuras investigaciones relacionadas. / Earthquakes around the world during the past century and so far have led engineers and researchers to question the knowledge and design methods that were known about earthquakeresistant engineering. Thus, a first change in focus occurred when displacement was considered as the main cause of structural damage, replacing the accelerations and forces that a structure may experience. Based on this, it is logical to think that design methods should be based on displacements and not on forces. Thus, Priestley, Moehle and Kowalsky, in the 90s, presented the Direct Displacement-Based Design Method (DDBD) as an alternative to traditional forcebased design (FBD). The present work seeks to carry out a comparative analysis between the FBD and the DDBD applied to a 7-level dual structure. The design by FBD will be based on the Peruvian E.030 Seismic Design Code of 2018, while the DDBD in the book Displacement-Based Seismic Design of Structures by Priestley et. al. of 2007. In Chapter I, an introduction to the subject is presented, describing the situation. In addition, the justification and importance of the work is developed. Finally, the main objective and secondary objectives of the research are described. In Chapter II, the theoretical framework is presented in which the main characteristics of both methods are highlighted, the levels and objectives of structural performance according to ASCE 41-13 and the design by capacity of the structural elements. Likewise, the conceptual inconsistencies of the FBD method are discussed and the conceptual framework of the Nonlinear Static Analysis “Pushover” is developed, which will be used to evaluate the structural performance of the analyzed structure. Finally, a list of all the parameters to be compared in the investigation is made. Chapter III brings together the FBD and DDBD step-by-step procedures based on the aforementioned documents. The mathematical expressions necessary for the calculations are presented. Additionally, the "Pushover" procedure is presented according to ASCE 41-13. In Chapter IV, the case study is presented, which corresponds to a 7-level dual building for offices located in the city of Lima. The layout of the structural elements, the properties of the materials to be used and their loads are shown. In Chapter V, the application of the methodology described in Chapter III is carried out. The results obtained are presented, highlighting the structural period, the lateral stiffness, the basal hear force, the overturning moments for each level, the lateral forces per level and the designs of the structural elements. In Chapter VI, the application of the “Pushover” analysis is carried out for each case. The capacity curve and spectrum for each method in each direction are presented, establishing the performance point and matrix. Through this analysis, it was demonstrated that the DDBD efficiently complies with the parameters of a performance design, validating the methodology. In Chapter VII, the comparative analysis between the FBD and the DDBD is developed. The results are presented in graphs that allow explaining the differences in a didactic way, showing why the DDBD is more effective in estimating the real behavior of a structure in the event of seismic movements, since it takes into account the non-linear response in the design stage. Finally, Chapter VIII discusses the conclusions that were reached after applying the FBD and DDBD for the case of study and with the results of the “Pushover” analysis. In addition, some final comments on the work are shown and recommendations for future related research are provided.

La presente tesis está enfocada en el análisis y diseño estructural de concreto armado de un edificio de seis pisos, la cual se encuentra en el distrito de Surco y está destinado para el uso de viviendas. El área del terreno es de 1209.71 m2, mientras que el área construida es de 848.99 m2 por cada nivel. El edificio tiene 24 departamentos, los cuales están distribuidos en 4 por cada piso, además, cuenta con 24 estacionamientos, los cuales están distribuidos en dos lados del perímetro de la edificación. La vivienda cuenta con un tanque cisterna, la cual se encuentra enterrada por debajo de la zona de estacionamiento. La cimentación utilizada para este proyecto es superficial, es decir, se emplea zapatas aisladas, conectadas y combinadas. Por otro lado, la profundidad de cimentación obtenida es de 1.20 m por debajo del terreno natural y la capacidad portante del suelo es de 4 kg/cm2. La estructura del edificio está conformada por muros estructurales y pórticos de concreto armado, asimismo, para los techos se utiliza losas aligeradas en una dirección y losas macizas armadas en dos direcciones, las cuales tienen un peralte de 20 cm. Para el análisis y diseño estructural de la edificación se utiliza el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) y normas técnicas vigentes. Además, para el análisis sísmico se emplea el software ETABS, el cual permite obtener los desplazamientos y derivas máximas de cada piso, así como, los diagramas de fuerzas internas de cada elemento estructural. Finalmente, la presente tesis está conformada por los criterios de estructuración y predimensionamiento, metrados de cargas, análisis sísmico de la edificación, diseño en concreto armado de los elementos estructurales tales como losas, vigas, columnas, placas y cimentación, así como también otros elementos estructurales.

El presente trabajo de tesis consiste en realizar el análisis y diseño estructural de un edificio de seis pisos, destinado a viviendas, ubicado en el distrito de Surquillo, en el Departamento de Lima. El terreno en donde se encuentra el proyecto tiene un área 402 m2, mientras que el área construida es de 190 m2 por piso. El edificio posee doce departamentos, teniendo dos de ellos por nivel, los estacionamientos se encuentran en el primer piso alrededor de la edificación, y se cuenta con doce de estos para que cada propietario cuente con un estacionamiento propio. La cisterna se encuentra enterrada debajo del estacionamiento y solo se tendrá este sistema de almacenamiento de agua. La cimentación empleada en este proyecto es superficial, con una profundidad mínima de cimentación de -1.50 m, el suelo tiene una capacidad admisible de 4 kg/cm2. El sistema de cimentación utilizado es de zapatas aisladas y zapatas conectadas. El sistema estructural del edificio es de muros estructurales (placas), combinado con pórticos de concreto armado. Para los techos se emplea losas aligeradas armadas en una dirección y losas macizas armadas en dos direcciones, que en conjunto conforman el diafragma rígido de cada nivel de la estructura. Para este proyecto se empleó el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) vigente y las Normas que lo componen. Para el análisis sísmico se empleó el software ETABS para obtener los desplazamientos y derivas máximas de cada nivel de la edificación, así como para obtener los diagramas de fuerzas internas de la estructura. El diseño en concreto armado se realizó cumpliendo con los lineamientos de la Norma E.060 del RNE, la cual se basa en el diseño por resistencia y capacidad. La presenta tesis contiene criterios de estructuración, predimensionamiento, metrado de cargas, análisis sísmico, diseño en concreto armado (losas aligeradas, losas macizas, vigas, columnas, placas), así como el diseño de la cimentación y otros elementos estructurales que servirán para poder obtener los planos estructurales de la edificación.

En el presente proyecto se ha realizado el análisis y diseño estructural de una edificación ubicada en Huancayo. Los cinco pisos que la componen serán destinados a aulas universitarias como parte de la ampliación de una edificación ya existente. Cabe señalar que hay un ascensor ubicado en la edificación existente y se encuentra adyacente al proyecto a diseñar. El proceso por el que se ha optado para este trabajo consta de seis partes; como primer paso se desarrolló la estructuración en base a la arquitectura, y el predimensionamiento de los diferentes elementos estructurales. Para la segunda parte se ha considerado el análisis para cargas verticales, por lo que ha sido relevante realizar el metrado de cargas teniendo en consideración las indicaciones de la norma E.020 “Cargas”. En la tercera parte se realizó el análisis sísmico de acuerdo a la norma E.030 “Diseño Sismorresistente”. Esto implica que se desarrolló el análisis estático y dinámico. Adicionalmente se desarrolló el análisis dinámico traslacional con el objetivo de anticipar un comportamiento inadecuado de la estructura. Con los resultados de los análisis previos se realiza el diseño. La cuarta etapa comprende el diseño de losas aligeradas, escaleras, vigas, columnas y placas de acuerdo a la norma E.060 “Concreto Armado”. La quinta etapa se enfoca en el diseño de las cimentaciones según las normas E.050 “Suelos y Cimentaciones” y E.060.