En el presente documento, se mostrará el procedimiento de diseño de la estructura de una faja transportadora de mineral de 93 metros de longitud, las cuales son usadas en el rubro minero en la etapa del chancado de mineral en el proceso de concentrado. La geometría de las fajas transportadoras está definida por la conceptualización del proceso y la búsqueda de la optimización del mismo. Las variables que definen el ahorro de costos van más allá de la inversión de la infraestructura minera, y considera también costos operativos y de mantenimiento. Estas variables no serán consideradas en el análisis de este trabajo, y se partirá de una geometría inicial como resultado de las iteraciones propias de la etapa de definición. La conceptualización de elementos estructurales se realizará con elementos unidimensionales los cuales conformarán un arreglo 3D. La estructura será analizada en el programa SAP 2000. Dado que en Perú no se cuenta con normativa específica para el diseño de estas estructuras, se tomará en cuenta normativa internacional para la verificación del diseño de los elementos estructurales que conformen la estructura de la faja transportadora

El presente trabajo de suficiencia profesional detalla los criterios y procedimientos empleados para el análisis y diseño estructural de la edificación denominada: ATRIO ESCOLAR. Estructura compuesta por un sistema de pórticos ordinarios resistentes a momento en dirección “X” y de pórticos ordinarios concéntricamente arriostrados en dirección “Y”. El pórtico principal posee una luz de 18.35 metros a ejes de columnas, está espaciado a cada 4.50 metros y tiene una altura de 10.25 metros. Dicho pórtico principal está conformado por una viga de alma llena fabricada de sección W variable y rolada, y por una columna de alma llena fabricada de sección W también variable. El pórtico secundario está conformado por vigas de alma llena laminadas y por la columna ya descrita; adicionalmente, en esta dirección, se cuenta con paños arriostrados con redondos lisos. La estructura del techo se compone de viguetas de sección Z conformadas en frío arriostradas en sus tercios. Se realizó un análisis dinámico modal espectral de la edificación empleando el software SAP2000 siguiendo los parámetros y especificaciones dadas en la Norma Sismorresistente E.030 – 2018. Dicho análisis computacional permitió acceder a información como: periodos y modos de vibración de la estructura; cortante basal y fuerzas internas en elementos estructurales; y desplazamientos laterales. El diseño estructural de los elementos y conexiones se llevó a cabo empleando la normativa del American Institute of Steel Construction (AISC) 360 – 16, siguiendo las provisiones sísmicas para edificios de acero establecidas por el American National Standards Institute (ANSI) 341 – 16 para sistemas OMF y OCBF. El método de diseño empleado fue el de la longitud efectiva. La cimentación fue analizada y diseñada en el software SAFE. El procedimiento de análisis utilizado fue el del método elástico empleando el modelo de la solución de Winkler. Las combinaciones para la verificación de esfuerzos admisibles en el terreno fueron las descritas en el ASCE – 16. Las cargas fueron importadas al SAFE desde el modelo realizado en SAP2000, el sismo fue trasladado por medio del método de la fuerza equivalente como un sismo estático para cada dirección. El diseño estructural de la cimentación se realizó siguiendo las especificaciones dadas en la Norma E.060 vigente.

En las últimas décadas, el medio ambiente se ha visto afectado significativamente por la actividad humana, pues esta hace uso desmedido de los recursos no renovables disponibles. Específicamente, el sector construcción es uno de los que más contaminación genera: desde la fabricación de los materiales que se utilizan hasta los procedimientos constructivos realizados. Sin embargo, en este campo se vienen implementando nuevas herramientas y tecnologías que permiten la optimización del diseño y construcción de los proyectos, alineados bajo el concepto de construcción sostenible. No obstante, a pesar de que se vienen adoptando medidas de sostenibilidad en grandes proyectos de construcción, esta tendencia aún no se logra apreciar en proyectos de pequeña envergadura como viviendas multifamiliares. Entonces, surge la interrogante ¿resulta viable la concepción de un proyecto integral de edificación multifamiliar que involucre nociones de sostenibilidad? En el presente trabajo de investigación se responde a esta interrogante, teniendo como objetivo principal del proyecto el ajustarse bajo los requerimientos de una certificación EDGE. Además, este debe cumplir con los lineamientos expuestos en la Norma Técnica de Edificaciones para el diseño de cada especialidad. Esto se tiene en cuenta desde la etapa de diseño estructural, donde se incluyen materiales cuya producción genere un menor impacto ambiental. Los resultados obtenidos de la evaluación del edificio según la metodología EDGE sugieren un importante ahorro de energía eléctrica y consumo de agua. Del presente estudio se concluye que resulta factible adoptar metodologías sostenibles como EDGE en el diseño de una vivienda multifamiliar, sin descartar otras metodologías de amplio reconocimiento como LEED.

La construcción de edificios aislados es cada vez más importante en países sísmicos dado que el sistema de aislamiento protege a la estructura de los efectos de un sismo mediante la separación de la base con el movimiento del suelo. El daño se logra controlar por medio de la restricción de desplazamientos relativos de entrepiso y de aceleraciones de piso. La mayoría de casos de aplicación corresponden a edificios esenciales; es decir, aquellos cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después de un sismo. Según la Norma E.030 “Diseño Sismorresistente”, las edificaciones esenciales tales como hospitales, y que se ubican dentro de las zonas sísmicas tres y cuatro, deben ser construidas con aislamiento sísmico conforme a los lineamientos de la Norma E.031 “Aislamiento Sísmico”. En consecuencia, el objetivo de esta tesis es elaborar el diseño estructural de un pabellón de hospital de cuatro pisos con aisladores sísmicos ubicado en la costa de Lima de acuerdo a la normativa peruana. Para ello se plantean tres objetivos específicos: diseñar las propiedades de los dispositivos en el sistema de aislamiento, evaluar la respuesta del edificio ante un sismo extremo (2500 años de periodo de retorno) y desarrollar el diseño en concreto armado de los elementos estructurales. La metodología consistió, en primer lugar, en una revisión de la base teórica del aislamiento sísmico donde se estudió el comportamiento dinámico de los edificios de base aislada. Además, se investigó los principales tipos de dispositivos de aislamiento y se describió la modelación tridimensional del sistema de aislamiento. En segundo lugar, se inició el diseño del edificio de base aislada a partir de la estructuración y el predimensionamiento de los elementos estructurales. Luego, se pre diseñaron las propiedades de los dispositivos del sistema de aislamiento con un análisis lineal espectral. El diseño definitivo de las propiedades de los dispositivos se realizó a través de un análisis dinámico no lineal Tiempo Historia donde se calcularon las máximas respuestas del edificio en términos de derivas, aceleraciones y fuerzas. Por último, se desarrolló el diseño en concreto armado de los elementos estructurales y sus correspondientes planos. Los resultados indicaron que el edificio tendría daño leve en los elementos estructurales y no estructurales luego del sismo extremo.

Lo que busca esta tesis es analizar y diseñar un edificio con muros de ductilidad limitada (MDL) de 5 pisos y comparar el análisis de todos sus elementos verticales y horizontales con un edificio con la misma arquitectura pero de 8 pisos. Además de ello se hará una comparación con el diseño de todos los muros y losas de techo del edificio de 8 pisos. Las condiciones del terreno nos muestran un suelo con buena capacidad portante, de acuerdo a información encontrada en proyectos de esa zona. Se estructuraron los edificios con la mayoría de sus muros de concreto armado, dejando solo algunos como tabiques para hacer el procedimiento constructivo sin muchas complicaciones. Como se trata de un edificio con el sistema MDL se intuía que las distorsiones y desplazamientos laterales en ambos sentidos (X e Y) se encontraban dentro de lo permisible por la Norma Técnica Peruana de Diseño Sismo resistente E.030 (2003), ya que poseen gran rigidez en ambas direcciones. Luego se procedió a predimensionar sus elementos verticales y horizontales, entre los que encontramos platea de cimentación, muros, vigas chatas y losas. Ya con todos los elementos de la estructura asignados se procedió al análisis sísmico de ambos edificios, teniendo en cuenta los lineamientos de la Norma Técnica Peruana de Diseño Sismo resistente E.030 (2003). Con ello se comprobó que no existían problemas de desplazamientos ni distorsiones. Teniendo en cuenta todo lo anterior se procedió a diseñar todos los elementos del edificio de 5 pisos, entre ellos muros, vigas chatas, losas de techo, platea de cimentación y escalera. Posteriormente se diseñaron todos los elementos estructurales del edificio de 8 pisos para luego comparar los resultados con el de 5 pisos. Se tomó en cuenta para cada uno de estos diseños los requerimientos de la Norma Técnica de Edificaciones en Concreto Armado E.060. Finalmente se plasmó en planos el diseño de ambos edificios. Por último se compararon los resultados del diseño, cantidad de refuerzo y concreto para construirlos. De esta forma se concluirá en cuánto aumenta la cantidad de material si se pasa de un edificio de 5 pisos a uno de 8 pisos.

El presente trabajo de tesis tiene como objetivo realizar el análisis y diseño estructural de un edificio de cinco pisos de concreto armado, el cual está destinado al uso de vivienda multifamiliar. El proyecto se encuentra ubicado en el distrito de Pueblo Libre, provincia y departamento de Lima. La edificación tiene un área de terreno de 1270 m2 y área total construida de 3300 m2. Así mismo, según el Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) el terreno yace en un suelo de grava arenosa mal graduada (GP) con una capacidad portante de 40 ton/m2 a una profundidad de cimentación de 1.20 m. De acuerdo a la clasificación de la Norma E.030 (2018), se tiene un suelo tipo “S1". El sistema estructural contemplado en el proyecto es de muros de concreto armado de 25 y 30 cm de espesor. Asimismo, se tienen vigas de 55 cm de peralte. Respecto al sistema de techado, este está conformado por losas aligeradas y macizas convencionales de 20 cm de espesor. Por otro lado, la cimentación del edificio cuenta con zapatas aisladas, combinadas, cimientos corridos y vigas de cimentación. Para realizar el análisis y diseño de la estructura se emplearon las normas establecidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones. Primero, el proyecto se estructuró en base a lo requerido por arquitectura. Asimismo, los elementos estructurales se predimensionaron de acuerdo a un metrado manual, y a recomendaciones y criterios prácticos basados en la experiencia de diseño. Luego, se desarrolló un modelo tridimensional de la edificación en el programa ETABS 2018, en el cual se contemplaron las solicitaciones sísmicas y de gravedad obtenidas de la Norma E.030 (2018) y de la Norma E.020 (2006), respectivamente. Después, se realizó el análisis sísmico de la estructura y se verificó que cumpliera con todas las exigencias de la Norma E.030 (2018). El edificio fue diseñado empleando el método de resistencia de acuerdo a la Norma E.060 (2009) y se verificó el cumplimiento de los requisitos de diseño estipulados en la misma. Cabe resaltar que se consideraron los criterios para elementos sometidos solo a cargas de gravedad o solo a cargas de sismo. Por otro lado, también se verificó el diseño de algunas losas y vigas evaluando deflexiones y fisuramiento. Finalmente, se presentan los anexos de todos los planos estructurales del proyecto.

El siguiente informe presenta el análisis y diseño estructural en concreto armado del pabellón típico de un colegio ubicado en el distrito de Lince, en la provincia de Lima. El pabellón es de cuatro pisos; cada pabellón cuenta con un pasadizo que une los diferentes ambientes y pabellones que conforman el colegio. Las dimensiones del pabellón son de 10 metros de ancho y 31.65 metros de largo con un área de 316.5m2 de planta prácticamente rectangular. El suelo sobre el cual se apoya la cimentación es una grava pobremente graduada característica de la zona centro de Lima. El estudio indica que el suelo posee una capacidad portante de 4kg/cm2 . La edificación posee una estructura de pórticos y muros de concreto armado. En la dirección Y-Y los muros de corte son los elementos que principalmente resistirán las cargas de sismo y en la dirección X-X las recibirán los pórticos. A continuación, se lista la secuencia de actividades realizadas en esta investigación. Secuencia: a) Definición de la arquitectura. b) Pre dimensionamiento de los elementos estructurales. c) Definición de materiales, resistencias y cargas a utilizar. d) Definición de parámetros sísmicos como zonificación, categoría, factor de amplificación sísmica, parámetro de sitio, peso y coeficiente de reducción según la Norma de diseño sismorresistente E.030. e) Elaboración de modelos para análisis estático y dinámico de la estructura. f) Diseño de los elementos estructurales según la Norma de concreto armado E.060. g) Comentarios y conclusiones.

El proyecto desarrollado como tema de tesis, comprende el diseño estructural de un edificio multifamiliar ubicado en el Malecón de la Reserva, distrito de Miraflores. La arquitectura del edificio consta de 8 pisos: un primer nivel destinado a estacionamientos para uso vehicular y 7 pisos típicos con dos departamentos por piso, destinados a vivienda. En la azotea se encuentran ubicadas las estructuras de la casa de máquinas del ascensor y el tanque elevado para el almacenamiento de agua. En los jardines posteriores del edificio, se encuentra ubicada la cisterna. La estructura del edificio está constituida por elementos de concreto armado. Además, se han utilizado pórticos mixtos, considerando el uso simultáneo de muros de corte (placas) y columnas, estando estos elementos conectados por vigas peraltadas. Los muros de corte son los elementos predominantes en ambas direcciones principales y controlarán los desplazamientos laterales inducidos por el sismo sobre la estructura. El techado de los niveles del edificio se realizará utilizando losas aligeradas armadas en una dirección, con un peralte o espesor de 25cm en todos los ambientes de cada uno de los departamentos. En la zona del hall de la escalera se utilizará una losa maciza de 15cm de peralte. Para el cálculo de las estructuras de cimentación del edificio del proyecto, se ha considerado que la resistencia ó capacidad portante del suelo, tiene un valor de 4kg/cm2; siendo la profundidad de cimentación de 1.50m. Asimismo, se efectuó el análisis sísmico de la estructura de acuerdo a los parámetros establecidos por la Norma de Diseño Sismorresistente E-030 aprobada en el año 2003, considerando en primer lugar, un análisis de traslación pura y luego, otro considerando 3 grados de libertad por nivel (2 traslaciones y una rotación). El análisis sísmico permitirá obtener la respuesta de la estructura ante solicitaciones dinámicas, obteniéndose: a) los períodos principales de vibración, b) el cortante basal y los desplazamientos laterales a los cuales se encuentra sometida y finalmente, c) los esfuerzos que las fuerzas horizontales de sismo generan sobre los elementos estructurales (vigas, columnas y placas). El edificio fue clasificado como regular en la dirección transversal Y (perpendicular a la fachada) e irregular en la dirección longitudinal X (paralela a la fachada). La dirección Y posee buena rigidez lateral ya que presenta mayor cantidad de placas que ayudarán al control de los desplazamientos y giros en planta. La dirección X posee menor rigidez lateral debido a que posee menor cantidad de placas. Para el diseño de las vigas, columnas, placas y zapatas que componen la estructura del edificio, se emplearon las fuerzas sísmicas obtenidas mediante el análisis sísmico dinámico que considera el empleo de tres grados de libertad por nivel. La respuesta final queda definida siempre como una combinación de la respuesta de todos los modos de vibración de la estructura. Como tema adicional, se llevó a cabo el metrado del concreto y del acero de refuerzo de todos los elementos estructurales diseñados, con la finalidad de verificar si su diseño ha sido eficiente o pecó en exceso o defecto, según los índices obtenidos por metro cuadrado construido sean mayores o menores a los establecidos de acuerdo a la práctica del diseño estructural. Se obtuvo en este caso, una incidencia para el concreto de 0.335m3/m2 y para el acero de refuerzo colocado en los elementos estructurales, una incidencia de 34kg/m2.

La finalidad de esta experiencia consiste en estudiar y efectuar comparaciones sobre el comportamiento sísmico estructural de dos muros de albañilería confinada, uno con peralte de columna de confinamiento de 20 cm (cubriendo el 17 de la longitud del muro) y el otro de 40 cm (cubriendo el 33 de la longitud del muro). Ambos muros presentarán conexión a ras con chicotes cada dos hiladas. Se busca además estudiar y establecer una comparación de los efectos que se producen en las interfases columnaalbañilería de cada uno de los muros. Los dos muros serán sometidos a ensayos de carga lateral cíclica con desplazamiento controlado. Además se procederá a realizar un análisis teórico mediante elementos finitos sobre el comportamiento de los dos muros de albañilería confinada. Para este estudio se optará por recurrir a valores tradicionales de las propiedades físicas y mecánicas de la albañilería confinada.

El objetivo de esta tesis es desarrollar el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de cinco pisos y un semisótano, destinado al uso de viviendas, ubicado en el distrito de Surco, provincia y departamento de Lima. El edificio se proyecta sobre un terreno rectangular de aproximadamente 300 m2 (25mx12m). El tipo de suelo, sobre el cual se encuentra el edificio, es una grava arenosa típica de Lima, cuya capacidad admisible es de 4.0 kgcm2.