El Perú, Japón y Chile son algunos de los países que presentan un mayor peligro sísmico y, debido a esto, se han enfocado en utilizar dispositivos, como aisladores, que disminuyan la vulnerabilidad de sus estructuras. Los aisladores sísmicos flexibilizan la estructura obteniendo periodos de vibración de hasta tres veces más que el correspondiente a la edificación convencional. Esto genera que la superestructura se mueva como un sólido rígido evitando grandes variaciones de los desplazamientos laterales de entrepiso que son los causantes de los daños en las edificaciones. Este proyecto de tesis realiza un estudio de diferentes modelos estructurales correspondientes a edificaciones en donde se ha variado algún parámetro de la estructura a fin de analizar la influencia de la esbeltez en edificios con base aislada. Las variables que se modificaron fueron el número de crujías (vanos) de la base y el número de pisos en casos diferentes para obtener valores distintos de las esbelteces. Además, se analizaron modelos de edificios de 12 pisos donde se rigidizó la superestructura al aumentar el peralte de las vigas. Asimismo, se realizó un análisis tiempo historia de un edificio convencional y uno con base aislada con características similares utilizando las señales sísmicas de Lima 66, Ancash 70 y Lima 74. Finalmente, se diseñó un edificio convencional y su respectivo de base aislada a fin de realizar comparaciones del comportamiento estructural y de los materiales. / Tesis

La tesis que se presenta a continuación consiste en la preparación del planeamiento integral y controles de obra para el desarrollo de un proyecto inmobiliario a construirse en la ciudad de Trujillo. El proyecto abarca la construcción de 200 módulos de vivienda unifamiliares, bajo las consideraciones del actual programa nacional de vivienda que patrocina el Fondo Mi Vivienda, dentro del Reglamento de Habilitación y Construcción Urbana Especial vigente para estos programas de vivienda. / Tesis

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). / Tesis

Los altos costos de reparación, reconstrucción y mortalidad causado por los terremotos obligan a los países sísmicos, como el Perú, a investigar o desarrollar dispositivos que permitan aislar o disipar energía sísmica. La presente tesis se enfocada principalmente en el estudio de los aisladores de péndulo friccional. Primero, se estudiaron los fundamentos del aislamiento sísmico y se desarrolló ejemplos aplicativos con un software de análisis de un modelo de un grado de libertad. Después, se estudiaron los métodos de análisis sísmicos de estructuras: estático, espectral y tiempo historia no lineal; referenciados principalmente del ASCE SEI 7- 10, borrador del ASCE SEI 7-16 y del FEMA 750. Luego, se propuso un procedimiento de análisis y diseño de edificios con aisladores en el Perú. Para los edificios con aisladores sísmicos se tomaron las exigencias del diseño por funcionalidad continua que recomiendan limitar la deriva máxima de piso a 3 ‰, la aceleración máxima de piso a 0.25g para el sismo de diseño (Tr=475 años). Así mismo, se desarrolló el análisis de un edificio hospitalario con aisladores de péndulo de fricción doble, triple y base empotrada; donde se hallaron y compararon los valores globales de respuesta sísmica (periodo, deriva, aceleración, cortante, desplazamiento y amortiguamiento) entre los análisis y los tipos de dispositivos. Tanto en el hospital con aisladores de péndulo friccional doble y triple, los parámetros globales de respuesta sísmica resultaron similares en los análisis espectral y estático. Sin embargo, hay una considerable diferencia en el análisis tiempo historia no lineal (ANLTH), principalmente, para el análisis del edificio con péndulo doble. Según el análisis estático y modal espectral con ambos aisladores se logra satisfacer los requisitos para el desempeño de funcionalidad continua. Sin embargo, para el doble, dado el alto amortiguamiento, en el ANLTH no se lograron aceleraciones a dicho nivel de desempeño. Finalmente, se hizo un análisis estático según el ASCE 7-16, para los dos tipos de aisladores. De este análisis se obtuvo que lo aisladores de péndulo de fricción pueden llegar a variar hasta 30% en función del valor nominal de cortante y 10% en función del desplazamiento nominal. / Tesis

Ingeniero Civil / Una llave de corte es un elemento estructural de acero, embebido en la fundación de hormigón y conectado a la placa base, cuya funcionalidad es transmitir los esfuerzos de corte a la subestructura. En zonas de alta sismicidad como Chile, los esfuerzos de corte basales pueden llegar a ser de gran magnitud, por lo que el diseño de las llaves de corte adquiere gran importancia. Existen distintas geometrías para este elemento, siendo el perfil cruz el más utilizado en nuestro país, ya que es capaz de resistir esfuerzos de corte en dos direcciones perpendiculares. Este trabajo de título tiene por objetivo estudiar de forma numérica, utilizando el método de los elementos finitos, las llaves de corte de acero en cruz para placas base de columnas, identificando el modo de falla predominante y su respectiva resistencia, además de contrastar los resultados obtenidos con los criterios de diseño actuales. Para esto se desarrolla un modelo de elementos finitos 3D en la plataforma ANSYS Workbench, para la conexión entre la base de una columna de acero y la fundación de hormigón que incluye la llave de corte y su interacción con el hormigón circundante, considerando las no linealidades del problema. En una primera etapa los modelos son calibrados utilizando datos experimentales existentes de llaves de corte tipo cruz ensayados por otros. De los resultados obtenidos y de los análisis realizados se puede concluir que el modo de falla predominante es la fluencia al corte en la sección transversal de la llave, lo que difiere de los criterios de diseño actuales, en donde la fluencia a flexión en la base de llave es considerada como el modo de falla principal. Por otro lado, también se puede descartar el supuesto de la llave de corte actuando como viga en voladizo. Esto sugiere revisar los criterios de cálculo utilizados en la actualidad para las llaves de corte en cruz. A pesar de que los modelos calibrados no reproducen el modo de falla asociado al hormigón, del análisis de los elementos de concreto es posible asegurar que si bien su nivel tensional provocaría daño en éstos, no se comprometería la integridad estructural del sistema, permitiendo que la falla ocurra en el elemento de acero. En una segunda etapa, se realiza un análisis paramétrico con algunas variables de la geometría de la llave de corte, obteniendo que el espesor (t) es el parámetro geométrico que influye mayormente en el comportamiento del conjunto, lo que es consistente con el modo de falla identificado previamente. Su altura (H) por otra parte, y el espesor del grout (G), no inciden significativamente en la respuesta del sistema resistente.

El diseño sísmico tradicional es el diseño basado en fuerzas (DBF), existe otro diseño sísmico basado directo basado en desplazamientos (DDBD) propuesto por su principal impulsor Priestley, M.J.N (2007). El DDBD a diferencia del DBF considera el daño estructural, con la finalidad de lograr un mecanismo de falla de la estructura para evitar el colapso. Es más fácil cuantificar el daño de una estructura a través de desplazamientos que de fuerzas. De esta manera una estructura para alcanzar un desplazamiento último de diseño, debe lograr una adecuada ductilidad, es decir la estructura será dañada incursionando en el rango inelástico. En la primera parte de esta tesis se presenta las diferencias que existen entre las metodologías del DDBD y del DBF resaltando algunas bondades del DDBD. En la segunda parte se presenta un caso de estudio de un edificio dual de 5 niveles que presenta regularidad tanto en planta como en elevación y se encuentra ubicada en una zona altamente sísmica cuya aceleración en suelo firme es el 45% de la aceleración de la gravedad. Luego se aplica las metodologías del DDBD y DBF al caso de estudio, con la finalidad de comparar sus respuestas de desplazamiento, derivas, diagramas de fuerza cortante y momentos. En la tercera parte, usando el programa ETABS, se realiza el Análisis Dinámico Tiempo Historia (ADTH) para comparar las respuestas de desplazamiento con las metodologías del DDBD, DBF. Para ello se sometió el modelo estructural a 3 registros sísmicos, cuyos espectros de respuesta fueron escalados con el espectro de diseño de la norma E.030. Luego se asignaron rótulas concentradas en posibles zonas de daño considerando los lineamientos del ASCE 41-13. En la parte final de la tesis se realiza las comparaciones y conclusiones sobre el caso de estudio. Es importante indicar que el nivel de desempeño sísmico del edificio para la metodología del DDBD es mayor que para el DBF. Esto se debe a que las derivas del método DDBD oscilan en el orden de 2% a 2.5% y las derivas del DBF se limitan a 0.7%. Por lo tanto, si comparamos los desplazamientos de ambas metodologías, una estructura diseñada con el DDBD logrará desplazarse más y debido a ello sufrirá mayor daño. Es asi que al comparar las fuerzas cortantes basales de cada metodología para el caso de estudio, se determinó que las cortantes basales obtenidas con el DDBD fueron mayores a las obtenidas con el DBF. Éstas resistencias obtenidas por el DDBD a diferencia del DBF, garantizan que la estructura logre los desplazamientos máximos de diseño, porque fueron obtenidas por un factor de reducción de espectro de desplazamiento que depende del amortiguamiento y ductilidad del sistema dual. Asimismo los desplazamientos para el caso de estudio del DDBD resultaron ser mayores a los desplazamientos del DBF y del ADTH, desmostrando que el nivel de desempeño de la metodología del DDBD es más exigente debido a que emplea una deriva del 2.5% comparada con una menor deriva de 0.7% del código sísmico peruano E.030. / The traditional seismic design is the methodologies of Forced Based Design (FBD), there is another direct displacement based design (DDBD) proposed by Priestley, M.J.N (2007). The DDBD considers structural damage to achieve a failure mechanism of the structure before collapse. It´s easier to quantify damage of a structure with displacements rather than forces. Therefore, a structure to achieve a inelastic displacement design with good ductility, it is necessary to be damaged. The first part of this investigation is about differences between the methodologies of DDBD and FBD with some DDBD advantages. In the second part, there is a study case about a dual building 5-story, which is regular in plan and elevation. The building is located in a seismic zone, which acceleration in firm soil is 45% of the acceleration of gravity. Then it is applied both methodologies into the study case to compare its displacements, shear forces and overturning moments. In the third part the Dynamic Time History Analysis (DTHA) is done, to compare displacements with DDBD and FBD methodologies. Three accelerograms were used and the magnitude of the acceleration scaled to be spectrum compatible with design spectrum. Then, using ASCE 41-13 guidelines, the hinge plastics were assigned to structure. Finally, both methodologies results about study case are compared. It´s important take into account that the seismic performance level of the building for DDBD is greater than FBD method. This is due to drifts of DDBD are in the order of 2.0% and 2.5% comparing with FBD drifts of 0.7%. Therefore, displacements of DDBD is greater than the FBD method. Shear forces of DDBD result greater than FBD methodology. These strengths of DDBD method ensures that structure achieves design inelastic displacements, because those strengths were obtanied due to a displacement spectrum reduction factor which depends of damping and ductility of the dual system. Also the displacements for the study case for DDBD results to be greater than FBD and DTHA. In that way it´s proves that the seismic performance level of the building for DDBD is greater than FBD method. Due to drifts of DDBD which are in the order of 2.0% and 2.5% compared with little FBD drifts of 0.7%. / Tesis

En esta tesis se desarrolló el análisis y diseño estructural de una galería comercial de concreto armado ubicada en el distrito del Cercado de Lima, provincia de Lima. Dicha galería cuenta con cuatro pisos: los dos primeros pisos con un área techada de 1565m2 y los dos siguientes con un área techada de 1110m2. El edificio no presenta albañilería de ladrillo sino el sistema divisorio de áreas será mediante Drywall. La propuesta del sistema Drywall nace de la necesidad de crear una estructura flexible con la arquitectura y propósito del edificio: se necesitaba un edificio tal que sea capaz de cambiar de áreas y posiciones de las tiendas cuantas veces sea necesario, sin tener que realizar acciones como demolición de muros de ladrillos. Para el análisis de la estructura se elaboró una modelo tridimensional en ETABS con 3 grados de libertad por piso, se hizo un análisis para cargas de gravedad y análisis modal para cargas sísmicas. Las losas y cimentaciones fueron analizadas con modelos en un plano en el programa SAP 2000. El suelo de cimentación tiene una capacidad portante de 40 ton/m2. La cimentación está basada en zapatas aisladas, zapatas combinadas y zapatas conectadas. El nivel de profundidad de -1.30 m a partir del nivel +0.00 del terreno natural. El análisis sísmico se realizó utilizando para cada una de las direcciones el espectro inelástico de pseudo aceleración según el RNE. Se obtuvieron derivas máximas de 1.43‰ y 1.07‰ en los planos X-X e Y-Y respectivamente, los cuales son menores al máximo valor de derivas exigido por la norma. El diseño de la estructura se realizó basado en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), el ACI 318 (American Concrete Institute) y el ASCE (American Socity of Civil Engineers) / Tesis

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. / Tesis

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. / Tesis

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. / Tesis