Se ha realizado el diseño estructural de un edificio multifamiliar de ocho pisos, sin sótano, ubicado en el distrito de Miraflores, Lima. Para el presente diseño se hicieron los análisis sísmicos estáticos y el análisis sísmico dinámico y se compararon las fuerzas basales en el primer piso obtenidas de ambos análisis. Para diseño se emplearon los resultados del modelo dinámico. El edificio tendrá una altura final de piso a techo de cuarto de máquinas de 26. 70 m. y se edificará sobre un área de terreno de 498 m2 La estructura del edificio constará de columnas perimetrales, placas interiores de 0.30 m de espesor y paralelas a la dimensión corta del edificio o fachada, vigas de 0.50 m de peralte. Los techos serán aligerados convencionales de 0.20 m y paños de losas macizas de similar espesor. Se han diseñado a las vigas peraltadas como enlaces de los pórticos principales con las placas internas, de manera que la energía inducida por un sismo sea repartida y disipada. Se diseñaron vigas chatas para cargar tabiques, también alrededor de la caja de la escalera se diseñó el piso con losa maciza porque se pueden producir esfuerzos altos en caso de sismos. Para el diseño de las cimentaciones empleamos la capacidad portante del suelo de 4kg/cm2 • En las cimentaciones, se ha elegido el sistema de zapatas conectadas con vigas de conexión, para contrarrestar la carga excéntrica que tienen los cimientos con el límite de propiedad. Además se han diseñado las paredes del cuarto de bombas y cisterna enterrada como muros de contención. El análisis y diseño del presente proyecto se realizó respetando los parámetros de análisis y diseño exigidos por las normas peruanas, las normas de Cargas, la norma de Diseño Sismo Resistente, y la norma de Diseño en Concreto Armado. / Tesis

El suelo natural es uno de los materiales de construcción más usados en el mundo debido a su simplicidad, eficiencia y bajo costo. En el Perú, existen muchas técnicas de construcción artesanales como es el caso del tapial, que son muros de tierra húmedos compactados en capas mediante un pisón usando como guía un encofrado de madera. En años recientes, se ha investigado el reforzamiento del tapial con cañas y maderas rollizas de eucalipto en el exterior e interior de los muros. No obstante, aún falta desarrollar una metodología de diseño que compruebe la resistencia de una vivienda de tapial sin refuerzos ante sismos de moderada intensidad y esté respaldada con fundamentos teóricos. Por este motivo, el objetivo de esta tesis fue desarrollar una metodología de diseño estructural por esfuerzos de trabajo para viviendas de tapial de 1 piso. Es decir, utilizar como base los principios de la mecánica de materiales, criterios de comportamiento elástico y esfuerzos admisibles. Asimismo, se implementó un refuerzo con postes de madera para cumplir con lo indicado en la Norma E.080 Diseño y Construcción con Tierra Reforzada. Para desarrollar el presente proyecto se planteó seguir la siguiente metodología: estudiar el diseño de estructuras de concreto armado y de adobe para esfuerzos admisibles. Luego, estudiar la construcción y uso de materiales para las viviendas de tapial; analizar sus características físicas y estructurales, y evaluar su comportamiento ante los sismos. A continuación, recopilar los datos de ensayos e investigaciones previas realizadas en el tapial. Posteriormente, realizar ensayos de laboratorio para conocer más las propiedades mecánicas del tapial y complementarlas con la información que se ha obtenido de las investigaciones previas. Finalmente, desarrollar el diseño de una vivienda de tapial de 1 piso por esfuerzos de trabajo con los resultados de los ensayos y el conocimiento de construcción adquirido. / Tesis

El proyecto consiste en el análisis y diseño de una estructura de concreto armado, de 7 pisos, ubicada en el distrito de Miraflores (Lima), destinada a hotelería. El terreno tiene un área de 595 m², de los cuales se techarán 473 m² para el primer piso y 440 m² para el segundo; esta área se reducirá a 387 m² a partir del piso 3 (típico) hasta el piso 7. Es importante resaltar la irregularidad en planta que sufre la estructura pues ocasionará problemas de torsión. Asimismo, se deberá considerar la reducción del factor de reducción (R), usado en el cálculo de la Cortante Basal, modificado según la Norma de Diseño Sismorresistente E.030 (2016). Los ambientes se encuentran distribuidos de la siguiente manera: ingreso, recepción, lobby, conserjería, comedor, cocina, cisternas, cuarto de bombas y 3 estacionamientos en el primer piso; administración, mantención, sala de planchado, 8 habitaciones simples y 1 suite en el segundo piso; 10 habitaciones simples y 1 suite en los pisos típicos que van desde el tercer al séptimo piso; y, el área técnica, el cuarto de máquinas y tanque elevado en la azotea. La costa peruana es considerada como Zona 4 según la Zonificación Sísmica indicada en la norma E.030. El suelo de cimentación que consta de conglomerado de grava gruesa, de capacidad portante de 4 kg/cm², es considerado del tipo S1. La edificación, que es de tipo común, presenta un factor U=1. Estos parámetros se predeterminan para realizar el análisis de cortante basal y su posterior distribución de fuerzas laterales en toda la altura para el análisis sísmico. Dichas fuerzas en direcciones X-X e Y-Y serán tomadas mayormente por los muros de corte o placas, distribuidos a lo largo de la planta en estas direcciones. El eje Y será más rígido por los muros en todo el contorno contiguo a las estructuras vecinas. En el eje X, las placas serán repartidas en partes. Una vez predeterminadas las longitudes de placas en ambos ejes, se desarrolla el metrado de cargas verticales y posteriormente al análisis sísmico (estático y dinámico) del edificio, de modo que se respete las especificaciones de la Norma E.030. Se debe verificar que los resultados se encuentren dentro de los rangos establecidos. Para este análisis se utilizó el programa ETABS, siguiendo un modelo 3D y definiendo cada losa de piso como un diafragma rígido con 3 grados de libertad cada uno. Finalmente, se realizó el diseño de todos los elementos estructurales tales como losas (macizas y aligeradas), vigas, columnas, placas, cimentaciones, escaleras, cisterna y tanque elevado. / Tesis

En este trabajo se realizó el análisis y diseño estructural de un edificio de departamentos de ocho pisos, ubicado en el distrito de Miraflores, sobre un terreno con una capacidad portante de 4 kg/cm2 • El sistema de techado utilizado es de losas aligeradas con viguetas convencionales y losas macizas. El sistema estructural consiste en muros de corte, combinados con pórticos de columnas y vigas de concreto armado. Los criterios de predimensíonamiento utilizados en las vigas ayudaron a tener un control adecuado de deflexiones y un armado sin congestión. Los muros de corte fueron predimensionados de tal manera que el 80% de la fuerza cortante sísmica de diseño del análisis estático, sea resistida por la acción conjunta del concreto y del acero, mientras que para predimensionar las columnas se consideró la carga axial y el pandeo. Para realizar el análisis del edificio se desarrolló un modelo tridimensional con todos los elementos estructurales. Las solicitaciones se obtuvieron de la Norma E.020 Cargas. Los resultados del análisis dinámico indican que el edificio tendrá derivas de 6.87% y 5.40% en la dirección XX e YY respectivamente. Por lo tanto, se cumple con la exigencia de los desplazamientos laterales permisibles establecidos en la Norma E.030 Diseño Sismorresistente. El diseño por cortante de las vigas fue cubierto por los criterios mínimos de confinamientos que indica la Norma E.060 Concreto Armado. El diseño por cortante de las columnas se cumplieron con los estribos mínimos y en el caso de las placas, la cuantía mínima satisfizo la demanda de corte de las mismas. La cimentación se diseñó utilizando zapatas aisladas y conectadas con vigas de cimentación y cimientos corridos. / Tesis

El proyecto desarrollado como tema de tesis, comprende el diseño estructural de un edificio multifamiliar de 5 pisos ubicado en un lote en esquina de dos calles del distrito de Miraflores, el cual se encuentra sobre un terreno de perfil tipo S1 (Capacidad portante de 4Kg/cm2). El área por cada nivel es de aproximadamente 219m2 haciendo un total de 1048m2 de área construida. La estructura del edificio consiste en elementos de concreto armado. Se utilizaron pórticos mixtos en ambas direcciones, es decir pórticos que combinan muros de corte o placas con columnas, siendo éstos conectados entre sí por medio de vigas peraltadas. La función de los muros de corte es restringir los desplazamientos laterales del edificio producidos durante la acción de un sismo, de tal manera que no excedan el valor máximo admisible. Dada la ubicación en esquina, se tiene asimetría en planta, la cual se ha disminuido con la inclusión de muros o columnas alargadas convenientemente ubicadas y sin afectar la arquitectura. En cuanto al armado de los techos se utilizaron losas aligeradas de una dirección con un peralte de 17 cm, además de una losa maciza de 15 cm en la zona del hall de la escalera principal. El análisis sísmico fue realizado de acuerdo a los parámetros establecidos por la norma de Diseño Sismorresistente E.030 aprobada en el año 2006. Para dicho análisis se consideraron 3 grados de libertad por nivel, siendo estos dos de traslación y uno de rotación. Gracias a este análisis se permitirá obtener la respuesta de la estructura ante la aplicación de un espectro de pseudo aceleraciones, y con ello obtendremos: El periodo de vibración del edificio, la fuerza cortante en la base, los desplazamientos laterales, y finalmente las fuerzas en cada uno de los elementos de la estructura que se generan debido a dichas solicitaciones. Para el diseño de las vigas, columnas, placas y zapatas que constituyen la estructura del edificio, se emplearon las fuerzas obtenidas por las cargas muertas y vivas provenientes de un análisis por cargas de gravedad; además de las fuerzas obtenidas mediante el análisis sísmico; la respuesta final quedó definida por medio de la combinación de la respuesta de todos los modos de vibración de la estructura. Para el diseño de la cimentación del edificio se ha considerado que la resistencia o capacidad portante del terreno es de 4Kg/cm2; y la profundidad de cimentación es 1.50m por debajo del nivel natural del terreno. / Tesis

La experiencia de los últimos acontecimientos en países vecinos, como Chile y Ecuador nos ha otorgado un panorama claro de cuáles son los riegos de vivir en un país con una historia sísmica importante y las consecuencias de la construcción no supervisada por profesionales capacitados. Por ende, es de suma importancia para un profesional de la ingeniería civil tener una noción clara del correcto proceder al realizar el diseño estructural de una edificación para así poder garantizar la seguridad de sus habitantes. El propósito del presente trabajo de tesis consiste en contribuir a la ingeniería nacional mediante un informe detallado y sencillo de entender, del paso a paso a realizar, para el diseño estructural de una edificación, enfocándose en los lineamientos propuestos por la norma de diseño sismo resistente. La edificación en estudio tiene siete pisos y será usado como vivienda multifamiliar. Se encuentra ubicado, en la ciudad de Trujillo, en el distrito de Víctor Larco Herrera. El proyecto consiste en un primer piso destinado a estacionamientos y al hall de la recepción, y seis pisos típicos de dos departamentos por piso. El suelo bajo la cimentación es del tipo intermedio con una capacidad admisible de 2.5 kg/cm2. El edificio no tiene sótanos. El sistema estructural del edificio es demuros de concreto armado (placas), columnas y vigas. Para los techos se usaron losas aligeradas en un sentido. En la cimentación se emplearon zapatas combinadas y cimientos corridos de concreto armado. Se realizó la estructuración, pre-dimensionamiento, análisis bajo cargas de gravedad, análisis bajo cargas sísmicas y el diseño en concreto armado de todos los elementos estructurales y del sistema de almacenamiento de agua. Para el análisis sísmico, el diseño estructural y diseño de cimentaciones se hicieron uso de programas de cálculo. Al mismo tiempo se realizaron cálculos manuales con el fin de corroborar los resultados. Al final de la etapa de diseño se presenta un presupuesto de ejecución de las partidas de estructuras. Se realizó el metrado de concreto, acero y encofrado de todo el edificio, para luego realizar un análisis de precios unitarios y finalmente obtener una estimación del costo real del proyecto. / Tesis

En el presente trabajo de tesis se desarrolló el análisis y diseño estructural de un edificio de cinco pisos destinado para viviendas. El edificio se ubica en el distrito de Magdalena del Mar, Lima. El sistema estructural del edificio está compuesto fundamentalmente por muros delgados de concreto armado de 10cm de espesor y losas macizas; la cimentación es una platea de 0.30m de espesor. En la dirección con menor densidad de muros, fue necesario usar vigas de acoplamiento para lograr una mejor distribución de las solicitaciones sísmicas y así descongestionar la armadura en algunos muros. El análisis del edificio se desarrolló usando un modelo tridimensional en el programa de computación ETABS. Para los muros, los resultados del análisis por cargas de gravedad del programa de cómputo fueron comparados con los metrados de las cargas muerta y viva empleando áreas tributarias; los resultados fueron similares. El análisis por cargas de gravedad de las losas se hizo usando modelos de paños independientes junto a las tablas de Kalmanok. Las aceleraciones de las solicitaciones sísmicas se representan por espectros de pseudo-aceleraciones siguiendo las especificaciones de la norma peruana E.030. Debido a la gran densidad de muros, los resultados del análisis sísmico indican que el edificio tendría derivas del orden de 1.1‰ y 0.4‰ en las direcciones principales del edificio; estos valores son inferiores a la máxima deriva permitida por la norma peruana E.030 (5‰). El diseño de los muros se hizo usando las especificaciones de la norma E.060 para muros de ductilidad limitada. En todos los casos, para el refuerzo en los extremos, se usaron varillas de 12mm y 8mm. El refuerzo para cortante correspondió al mínimo establecido. Las vigas de acoplamiento en los extremos de las caras de las fachadas (de 0.10x1.02m) se armaron con una sola malla y refuerzo concentrado de 1/2”. / Tesis

Es un hecho conocido que, por falta de conservación oportuna, el estado en que se encuentra una buena parte de los pavimentos no concesionados de nuestro país es regular o deficiente, con una tendencia que apunta más bien hacia un deterioro acelerado. Sólo una pequeña proporción se encuentra en buen estado, pero no se puede asegurar que perduren en esa condición a menos que se adopten planes de conservación adecuados. Este estudio desarrolla una metodología que facilita la elección de programas de conservación más adecuados, para pavimentos de hormigón y asfalto. Para ello se analizan, cada uno de los factores que están involucrados en el diseño estructural, funcional y operacional de estos pavimentos. Se describen algunas metodologías que permiten establecer el estado o condición de un pavimento basados en resultados de inspecciones visuales, recopilación de antecedentes y ensayos destructivos y no destructivos. En este sentido se presenta el método PCI, actualmente poco usado en pavimentos viales de nuestro país y su complemento con el programa MicroPAVER creado para la administración de programas de conservación de pavimentos a nivel de redes. Finalmente se realiza una aplicación de la metodología propuesta a algunos pavimentos dependientes de la dirección de vialidad de la región de Magallanes, donde a partir de datos recopilados y de una breve inspección visual realizada a la región, se recomienda programas de conservación para pavimentos asfálticos y para pavimentos de hormigón.

El objetivo general del presente trabajo de título fue el desarrollo del diseño de un sistema de ensayos experimentales, cuyo objeto de ensayo son columnas de edificios de no más de seis pisos escala 1:1. Los ensayos mediante este sistema permitirán: obtener información acerca del comportamiento estructural del espécimen ante solicitaciones de flexo-compresión, que son comunes de encontrar en columnas de edificios de diversa índole; establecer curvas útiles para el diseño de estructuras que presenten elementos con este tipo de solicitaciones; explorar nuevos materiales, o bien combinaciones de estos con hormigón, acero, híbridos, etc., puesto que no existe restricción respecto a la naturaleza de los especímenes objetivo. Actualmente, la Universidad de Chile no tiene sistemas que permitan ensayar probetas en este tipo de esfuerzos combinados. Se propone construir sistema en la sala de máquinas del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales (institución dependiente de la Universidad de Chile). El trabajo de título incluye el diseño estructural y el diseño del sistema de control. El diseño estructural contempla el uso de una prensa existente en IDIEM, en la que se montará un sistema diseñado en acero, que permitirá ejercer el esfuerzo de flexión en la probeta, sin afectar los esfuerzos de compresión proporcionados por la prensa. La capacidad de carga que permite inducir el sistema es de 250 tonf y 150 tonf·m de esfuerzo axial y momento, respectivamente. El desarrollo del sistema de control se hizo contemplando la necesidad de simpleza de operación, correcto desempeño, y monitoreo de posibles estados críticos para el sistema. El sistema de control fue desarrollado utilizando un lenguaje de programación orientada al objeto, especializado en manejo de sistemas de adquisición de datos y control. Dicho sistema monitorea rotaciones, desplazamientos, y fuerzas; e interviene a través de dos actuadores hidráulicos, utilizando un controlador P (Proporcional). Opera a través de una tarjeta de adquisición de datos ubicada en un computador, que procesa y almacena la información obtenida a través de los sensores durante todo el ensayo. Se concluyó que, con respecto al diseño estructural, se obtuvieron dimensiones esperadas de los elementos constituyentes, en comparación con otros sistemas existentes similares. Con respecto al sistema de control, se pudo alcanzar el nivel de desarrollo necesario para proporcionar un sistema simple, adecuado para satisfacer las necesidades mínimas requeridas para una correcta ejecución, y expandible.

Ingeniero Civil / Actualmente se ha construido un nuevo laboratorio de estructuras entre el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile e IDIEM. Dicho laboratorio, debe ser implementado con instrumentos que permitan estudiar y cuantificar diversos esfuerzos y resistencias de elementos estructurales. Es por ello, que el objetivo del presente trabajo de título es diseñar, fabricar y montar una instalación experimental, en la cual se puedan medir directamente los esfuerzos, rotaciones y deformaciones comprometidos en conexiones y elementos presentes en una configuración viga - columna. Este trabajo de título, incluye el diseño estructural de las diferentes componentes de la instalación, tales como anclajes, uniones a la probeta de ensayo y elementos secundarios que permitan el correcto ensayo de la probeta en cuestión. Además, se suma la instrumentación necesaria para medir los esfuerzos, rotaciones y deformaciones producidas por la aplicación de fuerzas, tanto en las uniones como en el punto de aplicación de estas y en los extremos de la probeta. Del diseño se desprende el dimensionamiento de diferentes componentes, las cuales debieron enviarse a fabricar a una maestranza asociada. El desarrollo de esta instalación experimental comprende la adaptación a un sistema de control ya existente en equipos del Departamento de Ingeniería Civil. De esta manera se instrumentará y calibrará la instalación de modo de que se puedan obtener y los posibles estados críticos de las conexiones de diferentes probetas en estudio, en donde, estas están diseñadas para reproducir ciertos modos de falla que se estudiarán. Se compara la instalación diseñada con otras instalaciones similares en Chile y el mundo, dado que este tipo de probetas han sido estudiadas en diferentes establecimientos de investigación. Esto sumado a que se confecciona un manual de usuario, para el correcto y seguro uso de la instalación experimental, esto debido a la magnitud de las fuerzas que se aplicarán a la probeta. Se debe mencionar que el diseño se realizó con un factor de utilización bajo, además, en el montaje se realizan algunas recomendaciones para tener en consideración en el diseño. Y se muestra hasta el punto en que se logró realizar el montaje de la instalación experimental.