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. / Tesis

El presente trabajo tiene como objetivo principal el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de seis pisos, ubicado en el distrito de Lince, Lima .El terreno de cimentación corresponde a una grava con un esfuerzo admisible de 4.0 kg/cm² a 1.50m de profundidad. El edificio se ubica en un terreno de 371 m², cuya área techada se distribuye de la siguiente manera: el primer piso será destinado a los estacionamientos de los departamentos, para los depósitos y para el ingreso al lobby, los siguientes pisos son típicos con dos departamentos por piso siendo un total de diez departamentos. El sistema estructural del edificio consiste en un sistema de techado de losas aligeradas y macizas. Y está compuesto en su gran mayoría por muros de corte, columnas y vigas de concreto armado. A partir del predimensionamiento de los elementos se procedió al metrado de cargas por gravedad y posteriormente el análisis sísmico del edificio siguiendo lo indicado en la Norma Peruana de Diseño Sismo resistente E.030. Para el análisis de cargas de gravedad y cargas sísmicas se utilizó el programa ETABS. Se hicieron dos análisis sísmicos, el estático y el dinámico, luego se compararon las derivas y fuerzas internas en cada uno de los elementos estructurales de acuerdo a los requerimientos de las normas NTE E.020 y NTE E.030. Finalmente, se diseñaron los elementos estructurales siguiendo los parámetros de la norma peruana de concreto armado. / Tesis

Los puentes de mampostería de piedra o ladrillo forman una parte importante del patrimonio arquitectónico del Perú. Aunque no muy numerosos su importancia radica en que representan el estado del arte de la ingeniería de aquel entonces, los cuales en muchos casos se siguen utilizando hasta nuestros días, como es el caso de varios puentes ubicados en las ciudades de Lima, Arequipa, Huánuco, etc. En el presente trabajo de Tesis se describe el proceso de evaluación estructural al Puente Trujillo o Puente de Piedra, ubicado en el centro histórico de la ciudad de Lima y construido a inicios del siglo XVII, con el fin de conocer su comportamiento estructural y sugerir una adecuada intervención, así como promover una cultura de conservación. La metodología expuesta a continuación nos muestra el desarrollo de la evaluación estructural en base a las cartas internacionales en monumentos históricos, al conocimiento histórico, la geometría, los materiales y la forma constructiva. Usando la teoría de los elementos finitos se desarrolló un modelo tridimensional del puente, aplicando al modelo un análisis estático lineal, un análisis modal, un análisis sísmico estático y un análisis frente a una sobrecarga vehicular. Siendo esencial los dos primeros análisis para obtener el comportamiento global de la estructura. / The bridges of stone or brick masonry are an important part of the architectural heritage of Peru. Although they aren’t very numerous, its importance focuses in representing the art’s state of engineering that time, which in many cases are still used to this day, as is the case of several bridges located in the cities of Lima, Arequipa, Huánuco etc. This thesis’s work describes the structural evaluation process to Trujillo Bridge or known as Stone Bridge, located in the historic center of the Lima city and built in the early seventeenth century, in order to know its structural behavior and suggest an appropriate intervention, so as promote an education of conservation. The methodology described to following shows us the development of the structural evaluation based on international charters of historical monuments, historical knowledge, geometry, materials and type of construction. The finite element theory was used for development a three dimensional model from the bridge, applying to model a linear static analysis, a modal analysis, a seismic static analysis and a vehicular overload analysis. The first two analyzes are essential for getting the global behavior of the structure. / Tesis

Actualmente existen metodologías de optimización estructural que emplean algoritmos sofisticados, sin embargo éstas no son aplicadas en la mayoría de los proyectos de estructuras, debido a su complejidad así como la especialización y capacitación necesaria en temas específicos y avanzados de optimización aplicada, lo que no está suficientemente difundido entre los proyectistas de estructuras. Con el objetivo de contribuir al conocimiento sobre la optimización del diseño de estructuras de concreto armado, se ha desarrollado un procedimiento aproximado, basado en estrategias de minimización de la cantidad de variables activas, optimización de subestructuras, aplicación de criterios de optimización, procedimientos de construcción e inspección gráfica de los espacios de diseño. El procedimiento desarrollado, tiene como función objetivo a minimizar el Costo Directo de Estructuras, se ha aplicado en un número finito de casos para edificaciones de concreto armado, uso educativo, correspondientes a pabellones de aulas de entre dos y cinco niveles y de tres a cuatro aulas por nivel. Los resultados de la aplicación de la metodología llevan a la conclusión que el Costo Directo de Estructuras disminuye si se proyecta con: concretos premezclados de resistencias superiores a 21 MPa (210 kgf/cm2), losas aligeradas con bloques de poliestireno expandido (tecnopor), con dimensiones de la sección transversal de columnas, placas y vigas determinadas a través de la inspección gráfica del espacio de diseño, así también, si el proyecto considera la interacción entre los tabiques de albañilería y la estructura de concreto armado, donde los tabiques tienen altura completa y estén distribuidos en forma simétrica en referencia al centro de masa y acoplados a la deformación lateral de la estructura, para incrementar la rigidez lateral de ésta. / Tesis

El método de elementos de contorno (MEC) es una herramienta numérica para la resolución de problemas de ingeniería, y en particular para la solución de problemas de análisis estático lineal de pórticos sometidos a diferentes configuraciones de cargas y condiciones de borde; el pórtico es una estructura conformada por vigas, columnas y losas. La formulación del MEC para el análisis del comportamiento de vigas y losas se inicia con la aplicación de la teoría de elasticidad y resistencia de materiales, para obtener las ecuaciones gobernantes, seguidamente se obtiene las ecuaciones integrales y finalmente se resuelve numéricamente las ecuaciones integrales. La implementación de un código computacional facilita los cálculos numéricos, por lo que se desarrolla el código de programa denominado MBEM en el lenguaje de programación Matlab, en base a las expresiones mostradas a lo largo del presente trabajo, el cual sirve para el análisis estático lineal de losas. El MEC es una herramienta robusta para el análisis de losas porque reduce el número de elementos durante la descomposición de la estructura; además, reduce recursos computacionales y tiempo de análisis. Por otra parte, el análisis de vigas mediante el método prescrito es una alternativa frente los métodos clásicos. / Tesis

El creciente desarrollo de proyectos en el Perú, que involucran el uso de aisladores sísmicos, trae consigo la necesidad de investigar en detalle ciertos aspectos que influyen en la respuesta estructural de estas edificaciones, un aspecto relevante y recientemente actualizado en el estándar ASCE 7-16 es el relacionado a la respuesta torsional de sistemas sísmicamente aislados. En razón de lo indicado, es reconocido que la demanda sísmica característica de una región particular influye sobre la respuesta que posean las estructuras, por ello, el presente trabajo discute sobre la aplicación directa de las expresiones para estimar la máxima respuesta torsional de estructuras sísmicamente aisladas en el Perú, según el código ASCE 7 en sus versiones 2010 y 2016; para tal propósito, múltiples análisis numéricos se realizaron sobre la base de estructuras aporticadas, estableciéndose en las mismas: tres relaciones de aspecto en planta, dos alturas típicas, tres porcentajes diferentes de excentricidad (del orden de 0%, 5% y 10%) y múltiples acciones sísmicas espectro-compatibles, aplicadas de forma bidireccional, tanto para demandas de diseño (con Tr=500 años) como para máximas consideradas (con Tr=2500 años). Encontrándose finalmente, que para el caso de suelos rígidos y zonificación sísmica 4 del Perú, es posible plantear expresiones de mejor ajuste basadas en los códigos ASCE 7-10 y ASCE 7-16, todo ello establecido como producto del análisis de las relaciones entre métodos estáticos y dinámicos (espectral y tiempo-historia). / Tesis

La presente tesis tiene como objetivo el diseño estructural de un edificio de concreto armado destinado a ser usado como aulas de taller y que estará ubicado en la ciudad de Lima, distrito de San Miguel. Debido a la ubicación del edificio, se considera una capacidad portante del terreno de 4 kg/cm². Por razones de funcionalidad, el área techada del ambiente principal debe estar libre para la circulación y colocación de mobiliario; es decir, no debe haber columnas interiores en ese ambiente. La elección del sistema del techo del ambiente principal (aula taller) se realizará en base al estudio de dos alternativas que se propondrá en el desarrollo de la tesis. El diseño en concreto armado de los elementos estructurales se realizó de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). En primer lugar, se realizará un Predimensionamiento de los elementos estructurales que conforman la edificación, sin considerar el sistema de techo del ambiente principal, tales como: Vigas, placas y columnas. Luego, se plantean dos alternativas a utilizar para el sistema de techo principal en base a un criterio en común para ambas, la deflexión. Con ambas losas predimensionadas, se realizará el modelaje de la estructura usando el programa ETABS. Se cargará el edificio con los pesos de cada uno de los componentes de la edificación. Se utilizaron las cargas y combinaciones establecidas en la Norma E.020. A continuación, con ambos modelos definidos y cargados, se realizará en análisis sísmico. Se seguirá las disposiciones mencionadas en la Norma E.030 para verificar que los valores obtenidos estén dentro del rango aceptable de la Norma. Una vez realizado en análisis sísmico, se realizará el diseño de las losas y vigas de ambas estructuras. Luego se realizará una comparación entre ambos para saber cuál es el sistema a utilizar. Se seguirán criterios de comparación arquitectónicos y económicos para escoger la opción final. Luego, una vez escogida la opción a utilizar, se procedió a diseñar las columnas, placas y cimentaciones de la edificación, cumpliendo con lo enunciado en la Norma E.060. Por último, se procedió a dibujar los diseños realizados en planos para una adecuada presentación de los resultados obtenidos / Tesis

Esta tesis presenta de forma detallada el proceso constructivo del casco estructural de viviendas caracterizadas por poseer en sus elementos perimetrales un aislante térmico que permite mejorar las condiciones de temperatura interior, buscando alcanzar el confort térmico para sus ocupantes. Debido a que no se registra en nuestro país la construcción de vivienda masiva con sistemas de aislamiento térmico, se describe este proceso constructivo y se presenta como una alternativa a evaluar en futuros proyectos que se ubiquen en zonas donde el clima es frío. En el primer capítulo se realiza la introducción de la tesis, en el cual se presenta al proyecto y a sus antecedentes. Luego, en el segundo capítulo se desarrolla el marco teórico concerniente a viviendas en climas fríos, se analiza el estado actual de las viviendas en el Perú en zonas con esas características climáticas y su respectiva reglamentación; y finalmente, se presenta como referencia normativa y constructiva el caso de Chile. En el tercer capítulo, se desarrolla la descripción general del Proyecto, además de la memoria descriptiva y especificaciones técnicas de las viviendas. Posteriormente, en el cuarto capítulo se muestra el planeamiento y la rutina de programación empleado por la empresa contratista, basado en el sistema Last Planner. Luego, en el quinto capítulo se presenta la secuencia constructiva empleada y se desarrolla los procedimientos constructivos de las partidas más importantes en la construcción del casco estructural. Debido al clima frío de la zona del Proyecto, severo en época de heladas, se describe las atenciones especiales que recibe el concreto. Además, se muestra también los procedimientos empleados para la reparación, según se requiera, de los defectos más resaltantes de los elementos de concreto armado. En el sexto capítulo se analizan los índices de productividad empleados para el control de la productividad de la obra y se plantean propuestas para su mejora; y finalmente, se presentan las conclusiones producto del desarrollo de la tesis. En los anexos del presente documento se muestran mediante imágenes un proceso constructivo de aislamiento alternativo, un dossier de fotos del proceso constructivo empleado y se presenta también los planos de estructuras y arquitectura de uno de los siete tipos de viviendas del Proyecto. / Tesis

El presente tema de Tesis consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de Concreto Armado de cinco pisos y un semisótano para estacionamientos. Con los planos de arquitectura, se hizo el predimensionamiento estructural y se definió la estructura consistente en un sistema dual de pórticos y placas de concreto armado. Para los techos se usaron losas aligeradas, y losas macizas en zonas de mayor concentración de tabiquería. Se desarrolló un modelo en 3D del edificio tanto para cargas de gravedad como de sismo. El análisis por cargas de gravedad permitió simular el procedimiento constructivo. Los resultados del análisis modal, mostraron que el edificio tiene periodos fundamentales de 0.25seg y 0.66seg en las direcciones principales. Se efectuó el análisis sísmico y se obtuvieron los desplazamientos y fuerzas internas. La distorsión angular fue 1.4 0/00 y 6.1 0/00, cumpliendo así lo exigido por la NTE E-030. El sistema dual permitió que las placas absorban los momentos de sismo en valores del orden de 100 a 200 ton-m y que las columnas absorban momentos flectores mínimos del orden de 1 ton-m. El diseño estructural fue realizado por el método de diseño a la rotura, en la cual la resistencia de diseño es mayor o igual a las solicitaciones amplificadas. Se comprobó que los criterios de predimensionamiento empleados permitieron controlar las derivas y armar los elementos de manera sencilla y sin congestión de acero. / Tesis

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. / Tesis