La Norma Peruana NTE.030 de Diseño Sismorresistente exige el uso de sistemas de aislamiento de base para edificaciones hospitalarias en las zonas de alta sismicidad, debido a la necesidad de garantizar su operatividad en un sismo severo. En esta tesis, se desarrolla el análisis y diseño de una edificación con elementos prefabricados de concreto y con un sistema de aislamiento. La decisión por emplear este sistema estructural tiene como finalidad presentar el diseño de una edificación aislada considerando un sistema industrializado y eficaz de construcción para la superestructura, que reduce los tiempos de ejecución y la variabilidad durante la construcción. La edificación seleccionada para el diseño es uno de los bloques de un hospital de cuatro niveles en Moquegua. Esta cuenta con un área techada de 4012 m2, ubicada sobre un suelo tipo S2. El diseño del sistema de aislamiento, compuesto por dispositivos elastoméricos y deslizadores, se desarrolló a partir del análisis considerando el Sismo Máximo Considerado (SMC) presentado en la Norma E.031. Se realizó un diseño preliminar del sistema de aislamiento empleando métodos estáticos y de superposición espectral. El diseño final se logró mediante procedimientos de análisis tiempo – historia. La superestructura del centro de salud es aporticada y se diseñó en base a elementos prefabricados de concreto pretensado y armado, siguiendo los lineamientos de la Norma E.060 Concreto Armado. Los resultados mostraron que el hospital tendría un buen desempeño permitiendo así su ocupación inmediatamente después de ocurrido un sismo severo de PGA=0.709g, correspondiente a Tr=2500 años.

El presente trabajo consiste en realizar el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado con 4 pisos para el uso de oficinas. El edificio se encuentra ubicado en el distrito de Barranco y cuenta con un área de terreno rectangular en esquina de 190 m2.El terreno presenta un suelo tipo S1 con una capacidad portante de qadm = 4.00 kg/cm2. El edificio tiene la siguiente distribución de ambientes: el primer piso está destinado para estacionamientos, oficinas, acceso a cisterna y hall; los demás pisos son pisos típicos que cuentan con hall, oficinas, sala de reuniones y sala de gerencia. Asimismo, para la dotación de agua se cuenta con una cisterna y cuarto de bombas ubicadas debajo del estacionamiento. Los elementos estructurales que presenta el edificio son: losas aligeradas, losas macizas, vigas peraltadas, columnas, placas en ambas direcciones, zapatas aisladas, zapatas conectadas, cisterna, escaleras y cerco perimétrico. Se realizará un predimensionamiento para estimar las dimensiones de los elementos estructurales. A partir de esto, se realiza un modelo estructural en el programa ETABS con el fin de realizar un análisis estructural ante cargas de gravedad y cargas sísmicas. Se implementó un sistema de cargas de gravedad (cargas muertas y vivas) según las especificaciones de la Norma E.020, mientras que las fuerzas sísmicas se aplicarán según lo estipulado en la norma E.030 Diseño Sismo resistente. Finalmente, se realizó el diseño de los elementos estructurales de acuerdo a la norma de Concreto Armado E.060 con el fin de que estos elementos no sobrepasen su capacidad máxima por esfuerzos de flexión, corte y carga axial.

La presente tesis desarrolla el análisis sísmico y diseño estructural en concreto armado de un edificio de viviendas multifamiliar ubicado en el distrito de Ate, ciudad de Lima; el cual cuenta con un terreno de 225 m2 de área y una capacidad portante del suelo de 4 kg/cm2. El proyecto cuenta con un área techada de 1076.25 m2 distribuida en 6 niveles, teniendo 2 departamentos por piso y una altura de 15.9 m. El edificio de muros estructurales está compuesto por elementos de concreto armado de una resistencia característica f’c = 210 kg/cm2. Teniendo en cuenta el paso de conexiones sanitarias y eléctricas, y a medida de uniformizar el proyecto, las losas son de 20 cm de espesor en toda la edificación; siendo del tipo aligeradas en su mayoría. El análisis sísmico se realizó siguiendo los lineamientos de la actual Norma Técnica de Edificaciones NTE E.030 de Diseño Sismorresistente ; para ello, mediante el programa ETABS se generó un modelo tridimensional con tres grados de libertad por piso (uno traslacional para cada dirección de análisis X e Y y otro rotacional); así mismo, se analizó la estructura según el espectro de sismo correspondiente, para posteriormente verificar irregularidades, análisis modal, desplazamientos y realizar el respectivo escalamiento de fuerzas para generar las combinaciones de diseño. Siguiendo ese orden, los capítulos posteriores de la presente tesis muestran a manera de ejemplo el diseño por resistencia de cada tipo de elemento estructural; es decir, un paño de losa, una viga, una columna, una placa, una zapata y la escalera; todo esto de acuerdo a los lineamientos vigentes de la norma NTE E.060 de diseño en Concreto Armado. Finalmente, en los anexos, se presenta los planos estructurales correspondientes a la edificación.

El presente trabajo realizado comprende el Análisis Estructural y el Diseño en Concreto Armado de un edificio de siete pisos destinado a oficinas, ubicado en el distrito de Miraflores, Lima-Perú. El primer nivel está destinado a estacionamientos para uso vehicular y los seis pisos restantes son típicos, cada uno con cuatro oficinas cuya altura de piso a piso es de 3.3m. El edificio tiene un área rectangular de 1,008 m2 , con 42m de frente y 24 m de largo, con un total de 24 oficinas. Para acceder a las oficinas se han colocado tres ascensores y una escalera; además de 34 estacionamientos distribuidos en el primer piso. La estructura del edificio está constituida por elementos de concreto armado con una resistencia de f’c=210kg/cm2. Se ha empleado una estructura mixta, considerando el uso simultáneo de placas y columnas, estando estos elementos verticales conectados entre sí por vigas peraltadas. El sistema predominante en ambas direcciones principalmente son los muros de corte (placas), los cuales controlarán los desplazamientos laterales inducidos por el sismo sobre la estructura. El sistema de techado se realizará utilizando losas aligeradas armadas en una dirección, con un peralte de 25 cm. La cimentación está conformada por zapatas aisladas y zapatas conectadas con vigas de cimentación. El terreno está compuesto por un suelo natural de grava pobremente graduada con una capacidad portante de 4.00 kg/cm2 a una profundidad de cimentación de 1.5 m. Se realizó el análisis sísmico de acuerdo con los parámetros establecidos por la Norma Sismorresistente E.030 del RNE, empleando un modelo tridimensional con la asistencia de un computador, mediante el programa ETABS. El análisis y diseño estructural se ha realizado de acuerdo con los requerimientos de las Normas de Cargas E.020 del RNE y para el diseño Concreto Armado E.060.

El objetivo principal del estudio es evaluar el comportamiento de una presa de relaves con recrecimientos del tipo eje central ante la solicitación de cargas sísmicas. La presa alcanzará aproximadamente 90 m de altura, estará cimentada directamente en roca competente y estará conformada por una presa de arranque y cinco recrecimientos. La principal razón de realizar este análisis fue la de verificar la respuesta de la presa ante la ocurrencia del fenómeno de licuefacción en los relaves ubicados aguas arriba del eje de la presa, de modo tal que la contención de los relaves no se vea comprometida ante un evento sísmico. Para lograr el objetivo del estudio se realizó un análisis de deformaciones permanentes inducidas por sismo en el programa de diferencias finitas FLAC 8.0, utilizando modelos constitutivos no lineales como UBCHYST y PM4Silt. Para este fin fue necesaria la ejecución de un programa completo de ensayos especiales para los relaves que serán descargados en el depósito. Además, se utilizaron tres registros sísmicos de terremotos ocurridos en el Perú: (1) Lima, 1974; (2) Moquegua 2001 y (3) Pisco, 2007. Estos registros fueron ajustados al espectro del sismo MCE de acuerdo a los criterios de diseño de la presa. Para la configuración final de la presa se obtuvieron desplazamientos horizontales en la cresta de 0,30 a 1,00 m, y verticales entre 0,50 a 0,80 m. En los bancos intermedios los desplazamientos horizontales estuvieron en el rango de 0,60 a 1,00 m, y los verticales en el rango de 0,20 a 0,30 m. Estos resultados indicarían que podría haber deslizamientos superficiales en los bancos de la presa ante la ocurrencia del evento sísmico de diseño, por lo que será necesario realizar trabajos de remediación locales. Además, no se observan deformaciones cortantes en el cuerpo de la presa que indique la generación de un mecanismo de falla global hacia aguas arriba o agua abajo de la presa. Finalmente, y de acuerdo a los criterios de análisis considerados, se espera que no haya pérdida en la contención de los relaves ante la ocurrencia del sismo de diseño. Adicionalmente, se verificó el comportamiento postsismo de la presa considerando la reducción de la resistencia en las zonas de relaves licuadas, sin embargo, no se obtuvieron deformaciones significativas adicionales a las generadas por el sismo.

Para que una estructura sea considerada segura ante un sismo, las normas suelen solo pedir que esta se analice en su rango elástico. Sin embargo, al no contemplar el rango inelástico, estos análisis no contemplan el comportamiento cuando la estructura incurre en daños más severos. Mucha información se pierde y no se tiene un modelo real del edificio. Es por ello que se plantea el analizar una estructura modelada en SAP2000 a un análisis modal-espectral, estático no lineal y tiempo historia para luego comparar los resultados obtenidos. Esto con la finalidad de encontrar las diferencias y similitudes, así como el origen de las mismas. El edificio a trabajar será una estructura de 4 pisos con columnas como principal elemento estructural en la dirección X y placas en la dirección Y. Se propone desarrollar los diagramas de momento-curvatura de todas las secciones del mismo y modelarlo con sus características inelásticas dentro del SAP2000. Con la información completa de la estructura se procederá a realizar el análisis tiempo-historia con el espectro de la norma peruana. Luego se realizará un análisis push-over para obtener una curva de capacidad. Esta será cruzada con el espectro de demanda obtenido por el método de la ATC40 y con ello se tendrá el punto de demanda que será utilizado para la comparación. Finalmente, se utilizarán distintas señales sísmicas con características similares a los sismos limeños y con ellas se realizará el análisis tiempo-historia inelástico. Se utilizará el promedio de los datos obtenidos por cada señal como punto de comparación. Se compararán la cortante basal, el desplazamiento máximo y la aceleración máxima. Estos deberían ser cercanos entre sí, sin embargo, de haber alguna diferencia se procederá a hacer un análisis de causas.

En este trabajo se desarrolló el Diseño Estructural del bloque central de la Tribuna Norte del Estadio Campeones del 36 Piura – Sullana. En la tribuna Norte se encuentran ambientes destinados a Salones de eventos múltiples, Tópicos, Áreas de entrenamientos, Servicios higiénicos y almacenes. El proyecto inicial de arquitectura consideraba pórticos de concreto armado espaciados entre 2.05 y 6.80m. Las graderías de los niveles más altos se apoyaban sobre vigas que a su vez se apoyaban sobre un eje de columnas fuera de la fachada. Para el desarrollo de la tesis se emplearon ejes más distanciados con muros, columnas y vigas de mayores secciones transversales. Se suprimieron ejes de columnas en cada dirección. Para representar las graderías se desarrollaron dos modelos. En ambos modelos el paso se representó por una malla de elementos finitos. El contrapaso se representó también por una malla de elementos finitos en uno de los modelos (Losa-losa) y por bielas y viguetas en el segundo modelo (Biela-losa). En la dirección “X” (ver fig.2.1.2 para ubicar la dirección), para el modelo Losa-losa se tienen dos periodos cuyas masas participantes son muy cercanas (36.6 y 36.5%). Los periodos son 0.203 y 0.177s. para el cuarto y quinto modo respectivamente. Esto se puede interpretar como que estos modos trabajan en conjunto haciendo un total de 73.1%. En el modelo Biela-losa, para la misma dirección, se tiene un periodo de 0.197s.con 75.6% de masa participante para el cuarto modo de vibración. Los resultados para la dirección “Y” son muy cercanos. Los periodos son 0.256s con 63.3% de masa participante y 0.257s con 71.6% de masa para los modelos Losa-losa y Biela-losa respectivamente. Estos corresponden al segundo modo de vibración en ambos casos. Las cortantes estáticas en ambos modelos presentan valores muy cercanos. No ocurre lo mismo con las cortantes dinámicas, en este caso los valores no son cercanos debido a la diferencia de porcentajes de masas participantes. Sin embargo, al escalar las cortantes dinámicas al 90% de las estáticas, resultan cortantes de diseño muy similares para ambos modelos. En conclusión, ambos modelos trabajan bastante bien pero el modelo Losa-losa es el que representa mejor el comportamiento del estadio ante sismos y cargas de gravedad. También es este último modelo el que distribuye mejor las cargas hacia las vigas principales por eso se usó para el diseño de columnas, placas y vigas principales. El modelo Biela-losa, solo se usó para el diseño de las viguetas. Los resultados del modelo losa-losa muestran que el estadio tiene derivas de 3.5 0/00 y 2.4 0/00 para las direcciones x e y respectivamente. Por tanto, tendría un buen desempeño ante el sismo de diseño. Los criterios de predimensionamiento empleados para edificios convencionales fueron utilizados en el desarrollo de este trabajo.

Los nuevos edificios educativos peruanos son sísmicamente menos vulnerables que los construidos en décadas pasadas. Sin embargo, no se ha evaluado el desempeño que tendrían edificaciones educativas modernas frente a diferentes niveles de intensidad sísmica. El Ministerio de Educación desarrolló nuevos edificios educativos típicos de concreto armado en 2019, en respuesta a las pérdidas económicas y materiales por el Niño Costero del 2017. El presente trabajo evalúa el desempeño sísmico de un edificio típico denominado “Módulo Básico de Reconstrucción (MBR)”, de dos niveles y ubicado en la zona de más alta sismicidad peruana y sobre suelo blando. El trabajo se inició con la revisión del diseño estructural del edificio de acuerdo a las normas peruanas vigentes. Para la evaluación del desempeño, se utilizaron procedimientos de análisis no lineal y diferentes relaciones daño-deformación, provenientes de normas internacionales. La demanda sísmica se definió para 4 niveles de intensidad correspondientes a eventos: frecuentes, ocasionales, raros y muy raros, con períodos de retorno de 45, 75, 475 y 970 años. Los resultados del análisis tiempo-historia no lineal fueron parcialmente coincidentes con los resultados obtenidos por los métodos de análisis espectral no lineal. En cuanto al desempeño del edificio estudiado, los resultados indican que frente a eventos frecuentes, ocasionales y raros el daño estructural sería imperceptible, y solo eventos muy raros causarían daño sería leve. Desde el punto de vista de operatividad, el edificio podría seguir usándose inmediatamente después de eventos frecuentes, ocasionales y raros, y solo luego de eventos muy raros el edificio requeriría de reparaciones antes de reiniciar su uso. Se concluye que el edificio MBR tendría un desempeño sísmico adecuado, de acuerdo a su importancia como edificación en los diferentes niveles de intensidad sísmica estudiados.

En el Perú, se registra un porcentaje considerable de viviendas que tienen como material predominante el adobe en sus paredes exteriores. Este material, específicamente en áreas rurales del país, constituye una alternativa económicamente viable para la construcción de viviendas. El adobe se caracteriza por ser un material práctico, manejable y sustentable. Sin embargo, una limitante de este material es que el proceso de fabricación se realiza de manera artesanal con múltiples factores que afectan sus características y propiedades. Esto debido a que los sistemas y técnicas de construcción son aplicados con conocimiento empírico sin criterios sismorresistentes. Actualmente, se han desarrollado técnicas constructivas con métodos de reforzamiento que aumenta la resistencia de las estructuras y reduce el riesgo ante eventos sísmicos. Sin embargo, algunos de estos métodos no son aceptados por la Norma E.080, como el adobe confinado con elementos del concreto armado. Como respuesta a dicho contexto, la presente tesis tiene como objetivo realizar la comparación técnica y económica entre edificaciones diseñadas con adobe reforzado con cañas aceptado por la norma E.080 y el adobe confinado con elementos de concreto. Para ello, las edificaciones de estudio se ubican en los distritos de Orcopampa y Pampacolca del departamento de Arequipa. Para realizar el análisis, se diseña ambas edificaciones con ambos métodos de reforzamiento y se elabora el presupuesto estimado en su construcción. La comparación técnica abarca la sobreresistencia que tiene cada edificación, mientras que la comparación económica es influenciada por el análisis de precios unitarios. Los resultados revelan que las estructuras de adobe confinado presentan mayor sobreresistencia. Asimismo, la evaluación de costos evidencia que la propuesta más económica es la edificación diseñada con adobe reforzada con cañas alrededor del 20% aproximadamente del costo directo. Sin embargo, tratándose de edificaciones esenciales e importantes las analizadas en la presente tesis, se concluye que la propuesta de construcción más adecuada es la del adobe confinado con elementos de concreto armado debido a que se debe privilegiar la resistencia.

El trabajo escogido es un reservorio de almacenamiento de 2700 m3 ubicado en el departamento de Lima. Se realizará el predimensionamiento de la cúpula, viga anillo, pared cilíndrica y losa de fondo. Posteriormente se modelará el reservorio en el programa computacional SAP 2000. Finalmente, se realizará el análisis sísmico mediante el método estático. Para finalizar se diseñarán los elementos estructurales del reservorio y se evaluarán si los esfuerzos admisibles son menores a los permisibles.