En el presente informe se desarrolla el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de 5 pisos, azotea y un sótano. Este edificio se encontrará ubicado en la ciudad de Lima. El terreno sobre el cual se edificará el edificio tiene un área de 600m², el suelo tiene un capacidad portante de 4kg/cm² (factor de suelo S1). El sótano tiene un área de 564m², el primer piso tiene un área de 465m², los pisos típicos (2ndo al 5to piso) tienen 388.7m² y la azotea un área de 388.7m². El área total construida viene a ser 2972.5m². En el sótano se tienen 16 estacionamientos, la cisterna (que se encuentra debajo de la rampa de acceso vehicular), el cuarto de bombas, la escalera principal y ascensor. Desde el primer piso, la arquitectura contempla dos departamentos por piso, se tiene el ingreso principal y la rampa vehicular de ingreso al sótano. Del segundo al quinto piso la arquitectura contempla también dos departamentos por piso y en la azotea se encuentra el cuarto de maquinas del ascensor y los aires comunes para los dos últimos departamentos. Las alturas de piso a piso son 3.20m (en el sótano y primer piso) y 3.00m (en el resto de pisos) y la arquitectura exige puertas y ventanas a 2.20m. El edificio en la dirección perpendicular a la fachada (dirección Y) cuenta con muros de corte o placas de concreto armado en los límites de propiedad, columnas peraltadas (en la dirección perpendicular a la fachada) y vigas de 25x75cm, con lo cual se satisface el requerimiento de altura libre de piso a fondo de viga de 2.20m de acuerdo a la arquitectura. En la dirección paralela a la fachada (dirección X) el edificio cuenta con la placa del ascensor, con la placa de la escalera principal, con una placa e el eje central de la planta formando un pórtico importante con dos columna de 50x50cm y vigas de 25x75cm. El análisis y diseño de la estructura del edificio se realizó conforme a las normas del reglamento nacional de edificaciones. El análisis sísmico se realizó mediante un modelo computarizado donde se consideraron un conjunto de pórticos de concreto armado unidos mediante un diafragma rígido. El sistema de techado fue losa aligerada en una dirección con espesores de 20 y 30cm, teniéndose también losas macizas con espesores de 20cm para lo zona de escaleras y hall de ascensores.

Gran parte de las importaciones de granos alimenticios a nuestro país se llevan a cabo mediante el transporte marítimo. Por consiguiente, nuestros puertos y terminales marítimos peruanos deben estar acondicionados para poder descargar y manipular dichos productos eficazmente. Dada su importancia, se busca mejorar la eficiencia de operación en la manipulación, optimizando el proceso de descarga con la finalidad de asegurar la calidad del producto, reducir tiempo y costos de operación. Como resultado, el presente trabajo presenta el diseño de un equipo móvil de descarga neumático de granos de 100 TM/h, cuya pluma telescópica de 10 metros y de carrera es de 5 metros es capaz de trasladar el sistema de conductos, posee un peso bruto de 9.11 toneladas y un costo aproximado de $ 90,000.00.

Este trabajo desarrolló el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de siete pisos, ubicado en el distrito de San Miguel sobre un suelo intermedio (con capacidad portante de 2 kg/cm2). El proyecto tiene un área construida de 350 m2. La arquitectura del edificio era simple y simétrica, lo cual fue una ayuda para el diseñador. Sin embargo, se pudieron notar en planta importantes esquinas entrantes, hecho que condicionó la totalidad del proyecto, especialmente el diseño sísmico. Se estructuró con un sistema de placas para las dos direcciones, ayudado por pórticos para tomar cargas por gravedad. Se eligieron losas aligeradas como sistema de techado, excepto en el hall central, donde se proyectó una losa maciza. Se efectuó un análisis espectral en un modelo tridimensional del edificio (con el programa ETABS), donde se comprobó que la estructuración cumplía con lo exigido en la NTE.030: la deriva máxima resultó 3.4‰ y el desplazamiento estuvo libre de rotaciones. También se comprobó la irregularidad de esquinas entrantes, que fue la principal causa para que la cortante basal se eleve a un valor equivalente a un cuarto del peso del edificio. Aunque se trabajó con la Norma que perdió vigencia el 2016, se hizo un análisis adicional con la Norma actualizada en uno de los Anexos de esta tesis. El análisis vertical se realizó siguiendo los parámetros de la NTE.020, sin mayor problema ya que se tenían pórticos bien distribuidos. Esta vez se prescindió del modelo tridimensional, en favor de un más simple metrado por áreas tributarias. Los diferentes elementos estructurales fueron diseñados según la NTE.060 y con las solicitaciones calculadas en los dos análisis anteriores. Como era de esperarse, los elementos sísmicos requirieron mucho mayores cuantías que los sometidos a carga vertical solamente. La placa más solicitada tuvo momentos volcantes del orden de 3000 ton-m, lo cual llevó a preguntarse si una condición de empotramiento en la base era la apropiada para el modelo sísmico. El proyecto culminó con el diseño de la cimentación, donde se definieron primero las dimensiones y el refuerzo de las zapatas aisladas de las columnas. Por otro lado, la capacidad intermedia del suelo y las altas fuerzas sísmicas exigieron grandes dimensiones a los cimientos de los muros, los cuales tuvieron que ser combinados unos con otros y se recurrió a vigas para rigidizarlos.

La presente tesis consiste en el diseño estructural de la superestructura y subestructura de un puente de vigas postensadas que cruzará a desnivel el río Rímac. La estructura unirá los distritos de San Juan de Lurigancho y el Agustino desde el óvalo Zárate hasta una avenida auxiliar que conectará a la vía Evitamiento. El puente tendrá una luz de 75.5 metros entre ejes de pilares, será de uso peatonal y vehicular, contará con dos veredas para el paso de peatones y 4 carriles vehiculares de 3.60 m cada uno. En primer lugar, se desarrollará el diseño de la superestructura, la cual consiste en barreras de tráfico, vigas longitudinales postensadas y vigas diafragma. En segundo lugar, se evaluará la respuesta sísmica del puente mediante un análisis multimodal y un espectro de diseño. Asimismo, se presentará el diseño de los dispositivos de apoyo tipo elastómero y de la subestructura del puente, la cual consiste en pilares de concreto armado y la cimentación, que será de tipo cajón. Al ser esta tesis de diseño estructural, se asumirán valores representativos de la zona para los estudios de la ingeniería básica. El camión de diseño que cruzará el puente es el HL-93. Se seguirán los lineamientos establecidos en el Manual de Diseño de Puentes 2003 del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) y en la norma American Association of State Highway and Transportation Officials 2012 (AASHTO).

En el presente trabajo se desarrolló el análisis y diseño de un edificio de 7pisos y 2 sótanos destinado a vivienda. También se estudió la respuesta del edificio ante dos acelerogramas peruanos recientes. El sistema estructural del edificio está compuesto por placas, columnas y vigas de concreto armado. La cimentación del edificio consistió de zapatas aisladas, combinadas y conectadas. Para el sistema de techos se usaron viguetas convencionales y losas macizas. Para el análisis del edificio se desarrolló un modelo tridimensional. Al realizar el análisis por cargas de gravedad el programa de cómputo disponible no pudo simular el proceso constructivo exitosamente por ello se tuvo que aumentar artificialmente el área de las columnas con el fin de disminuir la distorsión de las fuerzas internas producto del acortamiento diferente entre los elementos verticales. Los resultados del análisis por superposición espectral indican que el edificio tendría derivas de 1.4‰ y 4.5‰ valores que cumplen con los requisitos de rigidez establecidos en la norma peruana NTP.030. Los acelerogramas utilizados corresponden a los movimientos registrados en Lima en octubre-1974 y agosto-2007. Ambas señales presentan una frecuencia fundamental similar (1.45Hz y 1.29Hz respectivamente). Estas señales fueron escaladas a 0.2g para hacerlas representativas de nuestros sismos frecuentes en la costa peruana (43 años de período de retorno). ii Para la señal de agosto-2007 (más crítica en el análisis) se obtuvieron derivas del orden de 3.3‰ para la dirección XX y de 17.5 ‰ para la dirección YY. La fuerza cortante obtenida en la edificación para la dirección XX fue 2.2 veces mayor a la cortante de diseño y para la dirección YY 2.8 veces mayor a la cortante de diseño. Los resultados de este trabajo indican que el proceso de diseño el edificio no es suficiente para las solicitaciones de los acelerogramas mencionados por lo que es probable que el edificio diseñado en este trabajo llegue a tener incursiones inelásticas en un movimiento sísmico con aceleración del orden de 0.2g.

En este trabajo se desarrolló el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de siete pisos y un semisótano, ubicado en el distrito de Surquillo, provincia de Lima, sobre un área de terreno de 390 m2 aproximadamente. El suelo de cimentación corresponde a una grava con una capacidad portante de 30.00 ton/m2. El diseño se realizó siguiendo lo establecido en el Reglamento Nacional de Edificaciones. El sistema estructural del edificio está compuesto por muros de corte, columnas y vigas de concreto armado. Para el sistema de techos se usaron losas aligeradas con viguetas prefabricadas y losas macizas. El semisótano cuenta con muros de concreto armado. La cimentación consiste en zapatas aisladas, combinadas y conectadas. La profundidad de cimentación es 1.20 m. a partir del nivel de piso terminado del semisótano. Para realizar el análisis del edificio tanto para cargas de gravedad como para las solicitaciones sísmicas se desarrolló un modelo tridimensional con diafragmas en cada piso. Se usó el programa ETABS con el cual no pudo simularse el proceso constructivo y se recurrió a incrementar el área de columnas para uniformizar el acortamiento de los elementos verticales. El análisis sísmico se desarrollo utilizando superposición espectral. Se obtuvieron derivas de 2.9 y 5.9 ‰ para la dirección X e Y respectivamente, valores menores a los permisibles por la norma. El diseño en concreto armado se realizó utilizando el método de resistencia. Los criterios de predimensionamiento para vigas y columnas permitieron tener valores de cuantías moderados lográndose así evitar la congestión de acero de refuerzo. El criterio para predimensionar los muros permitió controlar la deriva lateral y dotar a la edificación de una resistencia adecuada.

Esta investigación tiene como objetivo comprobar experimentalmente la mejora en el comportamiento sísmico de muros de albañilería mejorada (confinada y con relleno de 66% de alveolos) respecto a la tradicional de Haití. Para ello se construyó dos muros confinados a escala natural con las mismas dimensiones y características las cuales fueron sometidas a ensayos cíclicos incrementales. Uno de ellos se sometió a ensayos de carga lateral cíclica, mientras el otro se le aplicó adicionalmente una carga vertical constante que represente la carga de una vivienda de dos pisos y en paralelo la carga lateral cíclica. La particularidad de estos muros haitianos fue que se le introdujo técnicas de mejora en su comportamiento como el confinamiento mediante pórticos estructurales de concreto armado y el relleno de los alveolos. Estas mejoras partieron de la hipótesis que la resistencia sísmica y la ductilidad de los muros de esta tesis mostrarán mejoras cualitativas y cuantitativas respecto a la albañilería tradicional de Haití. Se utilizaron las instalaciones del Laboratorio de Estructuras, para la construcción y ensayos respectivos. Además de los muros, se construyeron tres pilas y tres muretes con los alveolos rellenos al 66% para conocer las propiedades de esta albañilería.

El Perú se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica, debido a su localización en una zona de subducción de dos placas tectónicas. Además, en el Perú existen numerosas edificaciones cuyas fachadas presentan parapetos que al carecer de arriostres, podrían volcar ante cargas sísmicas perpendiculares a su plano, causando la muerte de las personas que circulan por las inmediaciones o de aquellas que escapan del mismo edificio, por lo que en este trabajo se planteó buscar y elegir técnicas de arriostramientos económicas y sencillas, pero que permitan evitar estas fallas. Se analizaron cuatro parapetos de albañilería, tres de los cuales fueron arriostrados mediante pequeñas columnas colocadas en sus bordes, con distinta disposición y forma de anclaje del refuerzo vertical. Se trató de simular el reforzamiento de un parapeto existente real hecho de albañilería simple, construyendo en primer lugar la albañilería, dejando dientes en sus extremos, para después instalar el refuerzo vertical y vaciar el concreto de las columnas. En un caso real habría que picar la albañilería en forma dentada en la zona donde irán las columnas. La técnica descrita fue verificada mediante ensayos de simulación sísmica hechos en la mesa vibradora de la PUCP simultáneamente para los 4 parapetos. Puesto que 2 parapetos se comportaron elásticamente en el ensayo dinámico, posteriormente hubo que realizar una prueba estática para determinar su resistencia, consistente en ensayar monotónicamente al parapeto hasta provocar su colapso. Una vez realizado los ensayos y procesar los resultados se concluyó que la resistencia sísmica de los parapetos de albañilería sin arriostres es mínima e inferior a la carga reglamentaria de diseño, por tanto, es necesario arriostrarlos para prevenir colapso. Los arriostres en base a columnas de concreto con refuerzo vertical anclado químicamente mediante resina epóxica, fueron fáciles de construir, y el utilizado en el parapeto M1, una sola varilla anclada en una perforación, fue el más sencillo y el que proporcionó la mayor resistencia a carga sísmica perpendicular al plano del parapeto.

La presente tesis formula y desarrolla el análisis estático y dinámico en sistemas estructurales continuos, mediante las ecuaciones gobernantes de la mecánica de sólidos deformables y el método de los elementos finitos. Así también propone una metodología que enuncia los pasos más relevantes que permitan que el diseño de estructuras no convencionales, cumpla con los criterios establecidos por la norma AISC–LRFD. La aplicación de la metodología propone 7 pasos secuenciales para el diseño de estructuras no convencionales en un ejemplo concreto de análisis, lo cual permitió demostrar que esta metodología constituye una alternativa eficiente para el diseño pues, al basarse en el método de los elementos finitos, consigue generar resultados óptimos. Finalmente, la metodología propuesta es aplicable a aquellas estructuras no convencionales en etapa de diseño, lo que presupone un comportamiento elástico– lineal del sistema, para poder aplicar el análisis estático y dinámico en éste. Además, la metodología es factible de aplicar también a estructuras existentes, bajo esta hipótesis de diseño.

El presente tema de tesis desea realizar el análisis y la revisión del diseño estructural del puente peatonal “Solidaridad” ubicado en el malecón Checa, límite entre los distritos de San Juan de Lurigancho y El Agustino. Este puente tiene un diseño especial con estructuras de acero, un gran pedestal y tirantes de acero hacia ese pedestal. Tiene una longitud de 55 metros de luz con un apéndice de 10 m. El puente colapsó en marzo del 2017 a raíz de la crecida del río Rímac producto del fenómeno del niño costero. El objetivo principal de esta tesis es recabar información técnica del diseño del puente y contrastarlo con los requerimientos establecidos para obras especiales de este tipo en la legislación local respectiva. Es importante que se puedan estudiar las especificaciones de este proyecto y verificar que se han realizado en la obra actualmente construida. Entre los objetivos secundarios estará hacer un levantamiento presencial del puente en su estado actual con material fotográfico. También se realizará el análisis estructural de la torre o pedestal del puente, el tablero (vigas y losas de concreto armado), los sistemas de soporte por cables, los estribos y cimentación del puente. Dado que ante la presencia de las lluvias del mes de marzo del 2017 el puente mencionado colapsó, será también una oportunidad para hacer un nuevo levantamiento del estado actual del puente y definir las razones por las que este puente colapsó, razón por la que este trabajo adquiere una mayor importancia.