En este proyecto se desarrolla una metodología simple para determinar el riesgo sísmico de viviendas informales de albañilería confinada. Para ello, se ha realizado un estudio sobre los errores arquitectónicos, constructivos y estructurales de 270 viviendas construidas informalmente en 5 ciudades de la costa del Perú. Las viviendas informales son construidas por pobladores, albañiles y maestros de obra, sin asesoramiento técnico o profesional. Muchas veces las viviendas informales son vulnerables ante los sismos y colapsan, causando innumerables pérdidas económicas y lamentables pérdidas de vida. Para recolectar información sobre las construcciones informales se encuestaron un total de 270 viviendas ubicadas en Chiclayo (30), Trujillo (30), Lima (150), Ica (30) y Arequipa (30). Las tareas de recolección de información en campo se realizaron en fichas de encuesta por alumnos de la PUCP. Después la información recogida fue procesada en fichas de reporte donde se obtuvo la vulnerabilidad, peligro y riesgo sísmico de las viviendas encuestadas. Luego, con la información obtenida se elaboró una base de datos para clasificar los principales defectos de las viviendas analizadas. Los resultados obtenidos contribuyeron al desarrollo de una cartilla para la construcción y mantenimiento de viviendas de albañilería confinada en zonas de alto peligro sísmico. La cartilla presenta información sobre cada paso del proceso constructivo en forma gráfica y con lenguaje muy simple. Se espera que, con una adecuada difusión, esta cartilla pueda servir para que los pobladores y albañiles puedan conocer mejor cómo pueden construir viviendas sismorresistentes de albañilería confinada. Esta tesis está organizada en nueve capítulos y un apéndice distribuidos de la siguiente forma: En el Capítulo 1, “Introducción”, se plantea el problema de las viviendas informales de albañilería de arcilla de la costa del Perú. Se describen los antecedentes de trabajo y se explica la justificación de esta investigación. Además, se muestran las hipótesis propuestas y los objetivos que se esperan cumplir. En el Capítulo 2, “Marco teórico y metodología”, se presenta la relación que existe entre el problema particular de estudio y las teorías e investigaciones similares realizadas anteriormente. También, se presenta la metodología seguida y se explican los conceptos relacionados en el desarrollo de la investigación. En el Capítulo 3, “Descripción de las zonas estudiadas”, se muestran las características geográficas, demográficas y socio económicas de las zonas donde se han realizado encuestas de viviendas informales. En el Capítulo 4, “Fichas de encuesta y fichas de reporte”, se describen las fichas de encuesta y de reporte, y se explican detalladamente los cálculos para determinar el riesgo sísmico de las viviendas de albañilería. En el Capítulo 5, “Defectos de la construcción de las viviendas informales”, se describen los problemas de ubicación, constructivos y estructurales más comunes de las viviendas autoconstruidas. También, se realiza un análisis de la calidad de mano de obra en la construcción de las viviendas. En el Capítulo 6, “Base de datos de los errores constructivos”, se presentan tablas de conteo donde se han organizado estadísticamente los errores constructivos encontrados en las viviendas informales. En el Capítulo 7, “Construcción de viviendas”, se desarrolla un conjunto de recomendaciones básicas para que el poblador pueda construir adecuadamente su vivienda sismorresistente de albañilería. En el Capítulo 8, “Reparación y reforzamiento de viviendas”, se presenta un conjunto de recomendaciones básicas para la reparación y reforzamiento de viviendas sismorresistentes de albañilería. Se espera que con estas recomendaciones el poblador sea capaz de realizar reparaciones y reforzamientos sencillos. Finalmente, en el Capítulo 9, “Conclusiones y recomendaciones”, se escriben las conclusiones del trabajo y se resumen los resultados de la investigación. Además, se muestran las recomendaciones para futuras líneas de investigación sobre vulnerabilidad de viviendas de albañilería. El apéndice, “Cartilla de recomendaciones técnicas para la construcción y mantenimiento de viviendas de albañilería”, contiene una cartilla gráfica que muestra cómo construir y reparar viviendas de albañilería confinada sismorresistente. / Tesis

El presente proyecto de tesis tiene como objetivo realizar el análisis y diseño de los principales elementos estructurales de un edificio de viviendas multifamiliares de concreto armado de cinco pisos ubicado en un terreno rectangular de 762.80 m2 en el distrito de San Isidro, departamento y provincia de Lima. El tipo de suelo del terreno tiene una capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio contará con diez departamentos flat y dos departamentos dúplex distribuidos en los cinco pisos. Los estacionamientos estarán ubicados fuera del edificio, en uno de los terrenos colindantes al mismo. En los primeros capítulos, se presenta la estructuración y predimensionamiento de los principales elementos estructurales. Se escoge el tipo de sistema estructural del edificio, se define la ubicación de los elementos estructurales (estructuración) y sus dimensiones preliminares (predimensionamiento). Con estos datos se realiza el metrado de cargas de gravedad (carga muerta y carga viva) empleando los valores de pesos y sobrecargas establecidos en la Norma Técnica E.020 “Cargas”. En los siguientes capítulos, se desarrolla el procedimiento realizado en el análisis estructural, análisis bajo cargas de gravedad y análisis sísmico, con los que se obtiene los datos requeridos para diseñar los principales elementos estructurales. Se realizan los modelos de los sistemas estructurales con ayuda de programas, que emplean el método de elementos finitos, tales como SAP2000, ETABS y SAFE. El análisis sísmico se efectúa siguiendo lo especificado en la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente”. Se elabora un modelo del edificio en el programa ETABS y se realiza el Análisis Dinámico Modal Espectral donde se evalúa el comportamiento del edificio ante el sismo definido por el espectro de la norma. Los últimos capítulos son dedicados al diseño de los principales elementos estructurales. Se hace uso de los resultados obtenidos en el análisis estructural y se realiza el diseño de cada elemento siguiendo lo establecido en la Norma Técnica E.060 “Concreto Armado”.

La presente investigación es a raíz de destacar la importancia de evaluar sísmicamente las construcciones tal que su estado de daño alcanzado en un evento sísmico sea aceptable. En este contexto, se busca optimizar los costos asociados al análisis estructural. En particular, se analiza cómo la variación en la resistencia del concreto (f´c) y la densidad de los muros estructurales afecta la vulnerabilidad sísmica. Para abordar este análisis, se lleva a cabo una evaluación exhaustiva de la vulnerabilidad de la estructura mediante el análisis detallado de curvas de fragilidad, teniendo en cuenta una variedad de valores para la resistencia a compresión del concreto (f´c) así como la densidad de los muros dentro de la estructura, de manera que se puedan identificar con precisión las potenciales debilidades y su impacto en la integridad estructural bajo diferentes condiciones de carga y resistencia. En cuanto a los objetivos, se pretende conducir un análisis comparativo de la vulnerabilidad sísmica en una edificación con el objetivo de poder identificar un punto de equilibrio entre una vulnerabilidad sísmica aceptable y los costos asociados. Así como, generar curvas de capacidad de cada modelo en estudio además de conseguir el punto de desempeño asociados a un sismo específico. También analizar cómo varían las curvas de fragilidad para distintas resistencias del concreto y densidad de muros. Se empleará un enfoque analítico para realizar el análisis estático - no lineal o pushover, esto será posible usando la herramienta ingenieril de acrónimo ETABS y la metodología Hazus, el cual es un método estadístico para la creación de gráficos de vulnerabilidad estructural, los cuales interpretaremos como curvas de fragilidad. Por último, proponer posibles estrategias para seleccionar la resistencia del concreto y densidad de muros adecuadas al inicio de un diseño estructural con el fin de minimizar la vulnerabilidad de las edificaciones.

Las soluciones de protección sísmica como aisladores, amortiguadores o outriggers son muy usados alrededor del mundo para poder proyectar edificaciones complejas debido a su considerable altura. Por ejemplo: el Sendai Mt Building, ubicado en Japón, cuenta con una altura de 84.9 metros y está aislada sísmicamente. La torre Mayor, ubicada en México, cuenta con 57 pisos y hace uso de amortiguadores de fluido viscoso como método de protección sísmica. Finalmente, la torre de Shanghái, ubicada en china, es un rascacielo que cuenta con un centro de muros conectados a través de outriggers a las columnas perimetrales como método de protección sísmica. Estas soluciones de protecciones sísmicas han permitido asegurar la operatividad de los edificios ante diferentes eventos sísmicos en sus respectivos países. En la presente investigación se abordarán las tres soluciones de dispositivos de protección sísmicas aplicados a un edificio de concreto armado de 30 pisos ubicado en la ciudad de Lima y se buscará generar un aporte al área de estructuras orientadas al diseño de edificios altos, se interpretará los resultados obtenidos y se validará la hipótesis planteada: edificio con outriggers de concreto tiene menores derivas comparadas con las otras soluciones de protecciones sísmicas. Se aplicará una metodología cuantitativa, en la cual se desarrollará el análisis estructural para el edificio con base empotrada y un análisis del edificio incluyendo las protecciones sísmicas. De los resultados obtenidos, se realizará una comparación del desempeño de cada dispositivo sisimico en materia de reducción de derivas, desplazamientos y fuerzas cortantes. Se desarrollarán las conclusiones y recomendaciones que resulten de dicha interpretación en el rango elástico del edificio.

Los sismos ocurridos en el siglo XX, en diversas ciudades del Perú, nos han enseñado los problemas existentes en las edificaciones destinadas a aulas de colegios, institutos superiores y universidades. Estas experiencias y sus explicaciones técnicas deben ser divulgadas entre los arquitectos e ingenieros civiles, así como entre los estudiantes de estas carreras universitarias, con el fin de contribuir a enriquecer sus conocimientos. Es por estas razones que este trabajo se inicia con una breve historia del desarrollo de las edificaciones destinadas a colegios y centros de educación en general, para luego pasar a explicar las experiencias adquiridas en la evaluación de daños y en el reforzamiento de locales escolares afectados por los terremotos y culminar con criterios de estructuración de diversas edificaciones de la Universidad Católica que he proyectado. / Tesis

El proyecto desarrolla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de seis niveles ubicado en el distrito de San Borja. Este no contará con sótanos y será el primer piso, el destinado al uso de estacionamientos. Cada nivel contará con dos departamentos y el acceso a estos será mediante las escaleras de emergencia y un ascensor. En ambas direcciones de análisis del edificio, se considera un sistema formado por muros estructurales. Además, en la zona central del mismo se incluye un pórtico. Estos elementos serán los encargados de brindar la rigidez necesaria a la estructura y su ubicación se realiza de tal manera que no se comprometa la arquitectura planteada inicialmente. Para la primera parte del proyecto (análisis sísmico) se recurre a los criterios establecidos en la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. El modelo estructural es aceptado cuando se comprueba que las magnitudes de las derivas no exceden las máximas permitidas. De esta manera, ya se tienen definidas las secciones que conforman a dicho modelo. Asimismo, se evalúan las irregularidades que presenta el edificio, con el fin de conocer si serán necesarios aplicar los factores de reducción. La segunda parte consiste en el diseño de los elementos que conforman la estructura. Para ello, se siguen los lineamientos establecidos en la Norma de concreto Armando (E.060). Con todo ello, se busca la elaboración de un conjunto de planos que puedan ser aplicados, y posteriormente ejecutado, en un proyecto real.

El presente proyecto de tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos ubicado en Pueblo Libre, Lima, Perú. La edificación cuenta con un área construida de 3429.51 m2 la cual es distribuida en 14 departamentos flat, 3 departamentos dúplex y áreas comunes como hall de ascensores e ingreso principal. La circulación vertical del edificio será por la escalera principal y el ascensor principal de 6 pasajeros. El proyecto inicia con el proceso de estructuración de la edificación; en base a la norma sismorresistente E.030 se decidió utilizar una estructura sismorresistente conformado por pórticos (vigas y columnas) y muros de concreto armado, siendo más predominante la presencia de muros estructurales en el eje “Y”. Los techos de cada piso están conformados por losas aligeradas y macizas en dos direcciones. Considerando las propiedades mecánicas del suelo, se consideran cimentaciones superficiales conformadas por zapatas aisladas, conectadas y combinadas. Se muestra el proceso de predimensionamiento de los elementos, así como el metrado de cargas. La siguiente sección consiste en el análisis sísmico de la edificación con el objetivo de cumplir con todas las disposiciones especificadas en la norma E.030. El análisis fue realizado con apoyo del software estructural ETABS en donde se realizó el análisis modal, estático y dinámico de donde se obtuvieron como resultados principales los desplazamientos máximos, derivas y cortantes de entrepiso. Finalmente, la tesis muestra el proceso de diseño de los principales elementos estructurales de la edificación y el procedimiento a seguir para cumplir con las disposiciones descritas en la norma E.060 Concreto Armado. Además, se muestra el diseño de los elementos no estructurales como la cisterna y las escaleras. Como resultado de este trabajo se muestra en los anexos los todos planos estructurales y especificaciones generales de la edificación.

El presente trabajo consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de siete pisos proyectado sobre un terreno rectangular de 375 m2; 30 metros de frente por 12.50 metros de profundidad, ubicado en una zona residencial del balneario de Santa María – Lima. Como tema complementario se realizó el metrado del consumo de acero y del concreto. El sistema de techado utilizado es de losas aligeradas y macizas de 0.25 m de espesor. La estructura del edificio está compuesta en su gran mayoría por muros de corte combinados con pórticos de columnas y vigas de concreto armado. Estos muros fueron pre dimensionados considerando que el 80% de la fuerza cortante sísmica basal proveniente del análisis estático, sea resistida únicamente por el concreto, mientras que para el pre dimensionamiento de columnas solo se consideraron cargas de gravedad. En base a la estructuración y pre dimensionamiento inicial, se realizó un análisis sísmico preliminar con el propósito de verificar si la estructura propuesta satisface los requisitos exigidos por la Norma de Diseño Sismorresistente (NTE E.030) y que los principales elementos sísmicos tengan un comportamiento adecuado para soportar los esfuerzos a los que serán exigidos. Este análisis se realizó empleando un modelo tridimensional con la ayuda del programa Etabs, obteniéndose así la respuesta de la estructura ante el espectro de pseudo-aceleraciones proporcionado por la Norma. El diseño del edificio se realizó dentro del marco normativo del “Reglamento Nacional de Edificaciones” (RNE), dentro de las cuales destacan las siguientes normas: E.020 Cargas, E.030 Diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y Cimentaciones, E.060 Concreto Armado.

La presente tesis tiene como objetivo mejorar el comportamiento sísmico de las viviendas de albañilería confinada informales mediante el refuerzo con mallas electrosoldadas. Para ello, se investiga numéricamente el incremento y mejora en resistencia y ductilidad de dos viviendas en las que se le incorpora el refuerzo mencionado. La investigación se centra en las viviendas ubicadas en el distrito de Villa María del Triunfo, específicamente en el asentamiento humano de El Paraíso, el cual es una zona de alto riesgo sísmico. Se seleccionan dos viviendas de características similares, sobre las cuales se analiza el comportamiento en el rango elástico bajo la norma peruana E.070; esto con la finalidad de determinar cuáles son los muros más esforzados, los mismos que posteriormente son reforzados con malla electrosoldada. En base a investigaciones precedentes de reforzamiento y en la normativa mexicana de albañilería, se identifica los tipos de malla a emplear y se corroboran los resultados esperados; determinándose que la malla electrosoldada mejora la resistencia al corte de las viviendas frente a solicitaciones sísmicas. Finalmente, se realiza una estimación del costo de reparación de los muros, el cual es comparado con la inversión necesaria para construir un muro de albañilería confinada. La investigación permite demostrar que el refuerzo con malla electrosoldada confiere a los muros de albañilería un incremento en su resistencia al corte frente a sismos; así pues, en muros de ladrillo King Kong, el incremento sobre la resistencia original del muro es del 10% con refuerzo a una cara hasta el 40% con refuerzo a dos caras, mientras que en muros de ladrillo pandereta es del 60% al 130% respectivamente.

El presente trabajo consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de diez pisos, cada uno destinado a oficinas y de un área aproximada de 760 m2, ubicado en la ciudad de Lima. La estructura del edificio consta de dos grandes placas en forma de “C” que albergan las escaleras y ascensores del edificio en la zona central de la planta y columnas cuadradas en el perímetro de la misma. Las placas y las columnas están conectadas por vigas peraltadas. Un primer paso es el diseño, considerando sólo cargas por gravedad, de cuatro alternativas distintas de techado para las plantas del edificio. Se presenta el diseño de las cuatro alternativas de techado elegidas para la comparación, las vigas de cada alternativa, las placas, las columnas, la cimentación, las escaleras y la casa de máquinas. Se realiza el metrado de materiales y se calcula el costo de cada una de las cuatro alternativas diseñadas para, de entre ellas, escoger la más económica. Hecha la elección de la alternativa de techado a utilizar, se realiza el análisis sísmico de la estructura. Finalmente, con los resultados del análisis sísmico, se ajusta el diseño de los elementos previamente diseñados y se diseña los elementos restantes.