La presente tesis tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de cuatro pisos y un sótano, destinado al uso de viviendas, ubicado en el distrito de Surco, provincia y departamento de Lima.

El Perú es un país que ha pasado por desastres naturales de gran magnitud, lo cual ha resultado en pérdidas significativas de vidas humanas e infraestructura. En respuesta a estas emergencias, se ha llevado a cabo el proceso de rehabilitación urbana de zonas damnificadas a través de programas de reconstrucción de viviendas. Sin embargo, la construcción de estas viviendas a gran escala conlleva impactos ambientales notables dado que el sector de la construcción es responsable de una importante cantidad de emisor de gases de efecto invernadero y consumidor de energía a nivel mundial. Por ello, la presente investigación se centra en el proyecto de reconstrucción de viviendas evalúa y cuantifica los impactos ambientales a lo largo del ciclo de vida mediante la metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV). Las categorías de impacto ambiental analizados son: potencial de calentamiento global, toxicidad humana, formación de partículas finas, acidificación, eutrofización marina y escasez de recursos fósiles. Por otro lado, el enfoque del análisis es del proceso constructivo). Además, se ha desarrollado la normalización y ponderación de los impactos de cada alternativa propuesta con el fin de estandarizar los resultados y proponer un ecodiseño menos subjetivo. Los resultados revelan que los materiales que más significativos en términos de impacto ambiental son el concreto, el acero y los ladrillos de arcilla. Además, con respecto a los escenarios planteados, el uso de cemento puzolánico conlleva a una reducción de 14.3% al 18.6% en la mayoría de las categorías de impacto. En el caso del ladrillo sílico calcáreo, los impactos se redujeron en un rango del 8.7% 14.3%. Con respecto a las placas de yeso, su uso genera una reducción del 4% al 10.4%, sin embargo, genera un aumento de hasta un 42.5% en la toxicidad humana en módulos de albañilería. En general, no se obtiene la misma tendencia de reducción para cada categoría de impacto a analizar, principalmente a la diferencia que existe tanto en las sustancias y compuestos químicos emitidos como en el proceso de extracción de cada material. Finalmente, se estandarizaron los resultados a través de la normalización con los factores de referencia brindados por el reporte publicado por la Comisión Europea: Global normalisation factors for the Environmental Footprint and Life Cycle Assessment y la base de datos Normalization scores ReCiPe 2016 (National Institute for Public Health and the Environment, 2020) para luego ponderarlos según los valores establecidos por la Unión Europea (Salas, S. et al., 2018) y la establecida por Shu Su a través de la ponderación estática y dinámica (Shu Su, 2019), resultando que el diseño con el mejor desempeño ambiental de los módulos analizados corresponde al uso del cemento puzolánico junto con el ladillo sílico calcáreo, obteniendo reducciones en un rango del 15% al 18%. Sin embargo, es importante mencionar que futuras investigaciones deberían incluir también el análisis de otros diseños alternativos, así como establecerse diferentes fuentes para los factores de normalización y ponderación con el fin de alcanzar soluciones más sustentables. / Peru is a country that has experienced natural disasters of great magnitude, resulting in significant losses of human lives and infrastructure. In response to these emergencies, the process of urban rehabilitation in affected areas has been carried out through housing reconstruction programs. However, the large-scale construction of these houses has notable environmental impacts because the construction sector is responsible for a significant amount of greenhouse gas emissions and global energy consumption. Therefore, this research focuses on the housing reconstruction project "Renacer," which evaluates and quantifies environmental impacts throughout the life cycle using the Life Cycle Assessment (LCA) methodology. The analyzed environmental impact categories include global warming potential, human toxicity, fine particulate matter formation, acidification, marine eutrophication, and fossil resource scarcity. Furthermore, the analysis follows a "cradle-to-gate" approach, considering the entire life cycle from raw material extraction to the completion of the construction process. Additionally, normalization and weighting of the impacts of each proposed alternative have been developed to standardize the results and propose a less subjective eco-design. The results obtained show that the materials that contribute the most to the impacts of each impact category are concrete, steel and clay bricks. In addition, with respect to the scenarios proposed, the use of pozzolanic cement leads to a reduction from 14.3% to 18.6% in most impact categories. In the case of the sand lime brick, the impacts were reduced in a range of 8.7% 14.3%. Regarding gypsum plasterboard, its use generates a reduction from 4% to 10.4%, however, it generates an increase of up to 42.5% in human toxicity in masonry modules. In general, the same redaction trend is not obtained for each impact category to be analyzed, mainly due to the difference that exists both in the substances and chemical compounds emitted and in the extraction process of each material. Finally, the results were standardized through normalization with the reference factors provided by the report published by the European Commission: Global normalization factors for the Environmental Footprint and Life Cycle Assessment and the Normalization scores ReCiPe 2016 database (National Institute for Public Health and the Environment, 2020) to then weight them according to the values established by the European Union (Salas, S. et al., 2018) and the one established by Shu Su through static and dynamic weighting (Shu Su, 2019). Based on the normalized and weighted results, the design with the best environmental performance corresponds to the use of pozzolanic cement together with sand lime brick, obtaining impact reductions in a range of 15% to 18%. However, it is important to mention that future research should also include the analysis of other alternative designs, as well as establishing different sources for the normalization and weighting factors to reach more sustainable solutions.

En este trabajo, se presenta el estudio del efecto de los modos altos de vibración de estructuras de concreto armado en la amplificación de los momentos flexionantes en las columnas, durante una respuesta sísmica. Se buscará cuantificar este efecto para estructuras aporticadas mediante análisis dinámico inelástico, y proponer valores para su aplicación en el diseño de pórticos de concreto armado. / Tesis

En la actualidad, el porcentaje de viviendas autoconstruidas (sin orientación ingenieril) es superior a las construidas respetando todos los procesos constructivos establecidos. Se conoce que, el 70% de hogares han sido construidos informalmente y son probablemente altamente vulnerables frente a un sismo. Punta Negra es un distrito donde se evidencia mucho la autoconstrucción teniendo como causas principales la baja posibilidad económica de los pobladores y desconocimiento de procesos constructivos. El objetivo en la presente investigación es aplicar el método de Benedetti-Petrini para determinar el grado de vulnerabilidad sísmica en las viviendas del distrito de Punta Negra. Con tal finalidad, se distribuyó al distrito en 10 Sectores, lo cual permitió evaluar aspectos estructurales, constructivos y geométricos de las viviendas de manera ordenada. Para cada vivienda, se realizó la toma de datos para los 11 parámetros del método Benedetti-Petrini, dichos parámetros determinaran el índice de vulnerabilidad de los hogares. La obtención de un mapa de vulnerabilidad sísmica del distrito será otro objetivo de la investigación. El mapa de vulnerabilidad obtenido servirá para poder tomar conciencia a las autoridades y poder realizar estudios mucho más profundos. Así, se pueda tomar medidas preventivas frente a algún sismo de alta magnitud. Finalmente, se concluye con los valores hallados para el índice de vulnerabilidad, que el distrito de Punta Negra es medianamente vulnerable frente a sismos. La gran mayoría de viviendas alcanzan el grado de altamente vulnerables debido a que no tuvieron asesoría de algún especialista para su construcción.

El proyecto comprende el análisis y diseño estructural de un proyecto de viviendas multifamiliar, a partir de una arquitectura propuesta de un edificio de 6 niveles, compuesto por 24 departamentos, cuatro por piso. Para el desarrollo del diseño estructural, se inició con una estructuración, la cual se basó en la concepción estructural sismorresistente de la Norma E.030. Asimismo, se pre-dimensionará los elementos estructurales basándonos en los criterios técnicos establecidos en la bibliografía y en las Normas del Reglamento Nacional de Edificaciones. Luego, se realizará el metrado de cargas de cada uno de los elementos estructurales para validar su buen comportamiento por cargas de gravedad. Posteriormente, se estimará el comportamiento del edificio ante las cargas sísmicas equivalentes. Sin embargo, este planteamiento, iterativamente, irá variando en caso los resultados calculados no sean los esperados. Por último, se diseñarán los elementos estructurales más representativos.

El presente proyecto de tesis desarrolla el análisis y diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de seis niveles que se encuentra ubicado en el distrito de Surco, Lima. El proyecto consta de cinco pisos típicos dedicados a cuatro departamentos por piso. Los estacionamientos se ubican en el primer nivel y en un terreno en la parte posterior del edificio. El ingreso se realiza por el primer piso, donde se encuentra la recepción y el hall de acceso, mientras que la circulación vertical se realiza mediante las escaleras principales y los ascensores. El sistema estructural –en las dos direcciones del edificio- está conformado por muros de concreto armado o placas en las dos direcciones, incluyendo los muros de la caja de ascensores. Además, se usa el sistema de pórticos de concreto armado (sistemas de vigas y columnas), que, junto con las placas, le otorgan más rigidez al edificio en ambas direcciones sin dejar de lado la armonía con la arquitectura establecida. Para el proceso de verificación de la estructuración y predimensionamiento, se procedió a realizar iterativamente los análisis sísmicos preliminares. Luego se comprueba el orden de magnitud de las derivas y son contrastadas con las máximas permisibles de la Norma de Diseño Sismoresistente (NTE E.030-2016), para luego definir las secciones definitivas. Asimismo, se evaluaron las irregularidades que podía presentar el edificio, tanto en planta como en altura, sin embargo, debido a la configuración simétrica de las mismas no fue necesario el uso de los factores de reducción. Se efectuó el análisis de carga vertical de acuerdo a los parámetros establecidos en la Norma de Carga (NTE E.020), obteniéndose las cargas adecuadas y distribuyéndolas por área en las losas que conforman los pisos típicos. Para el diseño de los diferentes elementos estructurales se utilizaron los procedimientos estándar de diseño en concreto armado y los lineamientos de la Norma de Concreto Armado (NTE E.060-2009), junto con las envolventes de las fuerzas obtenidas a partir de las combinaciones de cargas. Adicionalmente, se realizó la verificación del diseño de placas en forma de L, tomando en cuenta dos criterios: considerando una sección descompuesta en subsecciones rectangulares sometidos a flexocompresión uniaxial y otra con la sección completa sometida a flexocompresión biaxial.

El presente proyecto de tesis comprende el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de ocho pisos, ubicado en el distrito de Surquillo, en la Provincia de Lima. Dicho edificio es destinado a vivienda multifamiliar y cuenta con un área construida de 1680.72 m2, repartida en 16 departamentos, áreas comunes, cisterna y tanque elevado. Se encuentra sobre un suelo de tipo S1 y su estructura sismorresistente se basa en muros de concreto armado. Se realizó la estructuración del edificio, ubicando los elementos estructurales según la concepción estructural de la Norma E.030. Se obtuvieron las dimensiones preliminares de los elementos estructurales siguiendo reglas prácticas de predimensionamiento para concreto armado, luego se realizó un modelo tridimensional de la estructura en el programa ETABS. Se analizó la estructura bajo cargas de gravedad, comparando los resultados obtenidos del modelo con los obtenidos del metrado de cargas manual. Posteriormente, se realizó el análisis sísmico de la estructura de forma iterativa, hasta que cumplió con todos los requisitos de la Norma E.030. Luego se procedió a diseñar los elementos estructurales con las cargas provenientes del análisis, bajo los procedimientos de diseño por resistencia y por capacidad establecidos en la Norma E.060. Para vigas y losas, además, se verificaron las condiciones de servicio por deflexión y fisuración. Se diseñaron las placas compuestas por varios ramales comparando dos métodos: en el primero, se diseñó cada ramal por separado, mientras en el segundo se tomó toda la placa como un solo conjunto. Las cimentaciones fueron diseñadas asumiendo una capacidad portante de 4.00 kg/cm 2 y una profundidad de cimentación de 1.20 m. Se tienen zapatas aisladas, combinadas o conectadas mediante vigas de cimentación y cimientos corridos para tabiques y cercos.

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