Esta investigación se desarrolla con la finalidad de generar conocimiento sobre el desempeño sísmico de edificios multifamiliares de muros de concreto armado construidos en la zona sísmica Z4 del Perú. En el desarrollo de la investigación, se estudian cuatro edificaciones multifamiliares ubicados en la zona sísmica Z4, construidos sobre un suelo de perfil tipo S1. Para estudiar el desempeño estructural de los edificios se realiza un análisis estático no lineal (AENL). Para esto, se usa el método de espectro de capacidad (MEC), el cual fue desarrollado en el ATC-40 (1996) y posteriormentemejorado en el FEMA-440 (2005). Este método consiste en calcular el punto de desempeño de manera gráfica mediante la superposición de la curva de capacidad del edificio y una curva de demanda. Para esto, se realiza el modelo computacional de los edificios y se modelan las rotulas de los elementos estructurales haciendo uso del programa Etabs v.18. La curva de capacidad de cada edifico se obtiene mediante la aplicación de un patrón de cargas proporcional al modo de vibración fundamental. Para el cálculo del punto de desempeño, cada edificio es sometido a una demanda sísmica correspondiente a un nivel de diseño y máximo, definidos según el ATC-40. Complementariamente, se realiza un análisis modal espectral y se verifican las irregularidades estructurales y derivas. Finalmente, el punto de desempeño es evaluado según las propuestas del comité VISION 2000 (SEAOC, 1995). Se concluye que, a partir de los puntos de desempeño calculados con ayuda del programa Etabs v.18 y usando los criterios ya mencionados, los edificios estudiados tienen un desempeño óptimo ante un sismo de diseño y máximo en las direcciones transversal y longitudinal.

El presente trabajo de tesis comprenderá el análisis y diseño estructural de un edificio de siete pisos, sometido a la acción de cargas de sismo y gravedad, destinado para el uso de vivienda multifamiliar, en el distrito de Pueblo Libre, provincia de Lima. La edificación cumplirá con la normativa peruana vigente de diseño en edificación de concreto armado, las exigencias del análisis sismorresistente y el parámetro urbanístico de sitio. La presentación iniciará con los alcances que tendrá la edificación como las características arquitectónicas principales, las normas utilizadas de guía, definición de conceptos de cálculo de estructuras de concreto armado y las cargas de servicio que actuarán en la edificación proyectada. Asimismo, se plantean los criterios utilizados para el predimensionamiento de los elementos estructurales presentes en la edificación como vigas, columnas, placas, losas y elementos no estructurales. En consecuencia, se determinará el proceso del análisis sísmico de la edificación según la normativa peruana sismorresistente, y la hipótesis básica de irregularidad en planta y altura que serán corroboradas con los resultados del estudio como los modos de vibración de la estructura, cortante basal dinámico y estático, y control de derivas. El análisis y diseño comenzará con los modelos, metrados, y análisis estructural de las estructuras de concreto armado en la edificación, mediante el diseño en concreto armado y su respectivo procedimiento. Además, se presentará el diseño adicional de los elementos no estructurales, que son parte esencial de la funcionalidad de la edificación, tales como escaleras, cisterna, vigas chatas y tabiques. Finalmente, se dará a conocer las conclusiones y comentarios que se alcanzaron durante el desarrollo del análisis y diseño del edificio multifamiliar de concreto armado, y se corrobora el diseño propuesto e hipótesis planteada en el avance de la tesis.

En esta tesis se desarrollará tanto el diseño como el análisis estructural de un edificio destinado para viviendas ubicado en el distrito de San Isidro, provincia de Lima, sobre un área de terreno de 361.8m2, el cual posee una capacidad portante de 4 kg/cm2. La estructura está conformada por columnas, vigas y muros de corte en ambas direcciones con un sistema de techo de aligerado y losa maciza. La cimentación se consideró superficial utilizando zapatas aisladas y conectadas a una profundidad de 1.20m medido a partir del nivel superior de concreto del primer piso. La primera parte de esta tesis consta de la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales utilizando criterios basados en simetría, simplicidad, rigidez y resistencia en ambas direcciones. Esto con el propósito de tener un comportamiento sísmico más eficiente y un adecuado diseño evitando el congestionamiento de los aceros de refuerzo y logrando un apropiado control de deflexiones. En la segunda parte se generó el análisis estructural para cargas de gravedad y sismo utilizando un modelo tridimensional en el programa ETABS donde se definió cada losa como un diafragma rígido compuesto por tres grados de libertad. Para la obtención de cargas se utilizó la Norma Técnica Peruana E.020 de Cargas y para los parámetros sísmicos la Norma Técnica Peruana E.030 de Diseño Sismorresistente. Luego de realizar el análisis se verificó que las derivas en ambas direcciones sean menores al máximo permitido por Norma y lograr una adecuada rigidez. En la tercera parte, se realizó el diseño de todos los elementos estructurales de la edificación cumpliendo con las especificaciones de la Norma Técnica Peruana E.060 de Concreto Armado y considerando para ello el método de diseño por resistencia. Por último, se ejecutaron los planos estructurales a detalle del proyecto.

Este proyecto consiste en desarrollar el diseño estructural de un edificio multifamiliar de 8 pisos ubicado en el distrito de Barranco, provincia y departamento de Lima. El terreno tiene un área de 620 m2 y el suelo cuenta con una resistencia o capacidad portante de 4 kg/cm2. El edificio cuenta con un primer piso en donde se encuentra un local destinado a comercio, lobby, gimnasio, bussiness-center, hall, vestíbulo, un área de recreación con jardín y parrilla y un departamento; continúan siete pisos típicos con tres departamentos por nivel y un vestíbulo con acceso a estos tres; dando un total de veintidós departamentos. Cada departamento cuenta con sala-comedor, cocina integrada, lavandería, terraza, baños y de uno a tres dormitorios. Además, para acceder a los pisos superiores se está colocando dos ascensores y también la escalera de emergencia que se desplaza desde el primer piso hasta el octavo piso. Se optó por un sistema estructural mixto compuesto por muros de corte y pórticos de concreto armado. Los elementos verticales se conectan a través de vigas de concreto armado y entre ellas se colocará losas aligeradas o losas macizas de 20 cm de espesor. La cimentación será con zapatas aisladas, combinadas y conectadas. La arquitectura del proyecto cumple con las normas expuestas por el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) y de igual manera el análisis y diseño estructural. El peso de los elementos estructurales y las cargas que soportarán estarán definidas según la Norma E.020 de Cargas. Para el análisis sísmico se seguirán los lineamientos expuestos en la Norma E.030 de diseño Sismorresistente y utilizaremos el programa ETABS 2018 para el análisis dinámico. El diseño se desarrollará a partir de los lineamientos de la Norma E.060 de Diseño en Concreto Armado. Como resultante de lo que conlleva el proyecto de tesis, se entregará los juegos de planos para que puedan ser utilizados al momento de iniciar la obra. Entre ellos estarán el plano de techos, placas, columnas, vigas, cimentación, escaleras y cisterna.

El presente trabajo consiste en el análisis y diseño de un edificio de siete pisos, destinado exclusivamente a viviendas multifamiliares, ubicado en Pueblo Libre, en la ciudad de Lima. El proyecto tiene un área de terreno de 310 metros cuadrados. Además, posee 1460 metros cuadrados de área construida. El edificio tiene 14 departamentos, 2 en cada piso. Asimismo, tiene 8 cocheras distribuidas en el frontis del edificio. El edificio está compuesto por un sistema estructural de placas de corte, columnas y vigas. Para los techos solo se utilizaron vigas aligeradas en un solo sentido. Las zapatas estarán conformadas por zapatas combinadas y aisladas. El análisis y el diseño del edifico se desenvolvió dentro de los parámetros fijados por el Reglamento Nacional de Edificaciones. Asimismo, se realizó un modelo tridimensional del edificio (con ETBAS) donde se verificó que el diseño estructural del edificio tuviera derivas menores 0.7%. El diseño de los elementos estructurales (losas, vigas, columnas y placas) se ciñeron a la norma E.060, E.030 y E.050.

El diseño estructural del presente proyecto se realizó en un edificio multifamiliar de siete pisos ubicado en el distrito de Jesús María, sobre un área total de terreno de 2563m2 compuesta de dos bloques multifamiliares, comprendida por grava densa y con una capacidad portante de 4.0 kg/cm2 a 1.5m de profundidad. Al respecto, se indica que este proyecto se desarrolló en virtud a las siguientes etapas: (i) estructuración; (ii) pre-dimensionamiento; (iii) análisis sísmico y (iv) diseño de los elementos estructurales de concreto armado, hechos que permitieron llegar al resultado final que son los planos estructurales. La estructuración está conformada por muros de corte, cimentación, columnas, vigas, losas macizas y aligeradas que son elementos portantes del proyecto, lo cual garantiza la simplicidad, uniformidad y rigidez del edificio ante cargas internas como externas. Para el caso en concreto, se determinó una estructuración simétrica en 4 ejes que permiten cumplir los fines propios de esta etapa. Seguidamente, el pre-dimensionamiento permite plantear las dimensiones de los elementos estructurales, situación que resulta ser importante para el desarrollo de las siguientes etapas. Es así que, el resultado obtenido en esta etapa es el modelo base en el software Etabs y SAP2000 del proyecto. El siguiente paso trata del análisis de cargas por gravedad y el análisis sísmico del edificio, el cual fue desarrollado siguiendo las disposiciones de la Norma E.020 y E.030, hecho que pudo efectuarse habiéndose previamente realizado el modelo tridimensional del proyecto, considerando para ello los elementos estructurales modelados, tales como: vigas, columnas y placas como elementos lineales, finitos y las losas con diafragmas rígidas. Asimismo, se indica que el proyecto cumple con las cargas dispuestas en la Norma E.020. Por otro lado, el proyecto obedece los requerimientos de derivas máximas e irregularidades por altura y en planta, establecidas en la Norma E.030. Finalmente, los valores de las fuerzas internas obtenidas del modelo del software Etabs y SAP2000, sirven para realizar el diseño por Resistencia y Capacidad en los elementos estructurales del proyecto, previamente validados por metrados manuales que comparan los resultados obtenidos en los softwares anteriormente citados, este hecho se realiza siguiendo las disposiciones de la Norma E.060.

El presente proyecto de tesis aborda el diseño estructural en concreto armado de un edificio multifamiliar de 7 niveles y un sótano, ubicado en el distrito de Miraflores, en la provincia y departamento de Lima. La Edificación será construida sobre un área de terreno rectangular de aproximadamente 500 m2, con un área construida de 3,500 m2. Asimismo, la altura entrepiso en el sótano y pisos superiores será 3.40m y 2.75m respectivamente, con una altura total del edificio de 23 m. El Edificio estará conformado por dieciséis departamentos, estacionamientos y depósitos, cuarto de bombas y cisternas, cuarto de máquinas, y azotea que sirve de área común. El sistema estructural estará compuesto de pórticos de columnas y vigas, y mayoritariamente de muros de corte. Además, los techos estarán conformados por losas aligeradas en una dirección, y losas macizas en la zona del ascensor y escaleras; ambos elementos conforman el diafragma rígido para cada nivel del edificio. Las cimentaciones se apoyarán sobre un suelo de capacidad portante de q=4.00 kg/cm2 a una profundidad variable, donde la máxima será Df=2.90 m desde el nivel de piso terminado. Además, los cimientos estarán conformados por zapatas aisladas, combinadas y/o conectadas, vigas de cimentación, muros de contención y muros de cisterna. Se elaborará un modelo analítico con el programa ETABS para realizar el análisis sísmico, donde se verificará que cumpla los lineamientos de la Norma Sismorresistente E.030; y se estimarán las cargas sísmicas actuantes en cada elemento estructural. Asimismo, se realizará el metrado de cargas de gravedad para cada elemento en base a la Norma de Cargas E.020, dichos valores serán incluidos en el modelo sísmico. Luego, se procederá a diseñar cada elemento estructural siguiendo los lineamientos de la Norma de diseño en Concreto Armado E.060, y para para los elementos no estructurales como cercos o tabiques se considerarán en su diseño lo lineamientos brindados por la Norma E.070 de Albañilería. Finalmente, se elaborarán los planos estructurales para del edificio multifamiliar en estudio.

El proyecto de tesis consistirá en el diseño estructural de una edificación de concreto armado de cinco pisos, para uso de vivienda multifamiliar. El proyecto estará ubicado en el distrito de Surquillo, en Lima. La edificación contará con un área de estacionamientos en el primer nivel, junto con un hall de ascensores y un departamento. En los niveles 2 al 5, se contará con 2 departamentos por nivel. En total la edificación contará con un área techada de 822.3 m2, y un área terreno de 191.9 m2. Se considerará un suelo tipo S2, con capacidad portante de 2.5 kg/cm2 y una profundidad mínima de cimentación de -1.4m. La edificación contará con un sistema de muros estructurales, Se iniciará el diseño con el predimensionamiento de los elementos estructurales. Para ello, se utilizarán criterios básicos de estructuración. Con los elementos estructurales predimensionados se realizará el metrado de cargas siguiendo las pautas de la norma E.020 de cargas. Una vez obtenidas los valores de las cargas actuantes, se procederá con el análisis por cargas de gravedad y cargas sísmicas. Para ello se hará uso de la norma E.030 de diseño sismoresistente. Con ello se verificará si los elementos dimensionados cumplen con las solicitaciones de fuerzas y momentos generadas por los distintos casos de cargas. El cálculo de las fuerzas, momentos y desplazamientos se realizará con el apoyo del software ETABS, en el cual se deberá elaborar el modelo de la edificación. Una vez se obtenga una distribución de elementos que cumpla con las solicitaciones sísmicas y de cargas de gravedad, se procederá a realizar el diseño de los elementos. Para ello, se hará uso nuevamente del software ETABS y del software SAP2000 para la obtención de las cargas de diseño. Se verificará que el diseño se haga de acuerdo a los lineamientos propuestos por la norma E.060 de Concreto Armado y la norma E.070 de albañilería. Finalmente, con los diseños realizados se elaborará un juego de planos, los cuales deberán reflejar fielmente lo diseñado para poder ser utilizados en la etapa de construcción del edificio.

La presente tesis consiste en realizar el diseño estructural en concreto armado de un edificio de forma irregular en planta para vivienda multifamiliar de 6 niveles, ubicado en el distrito de San Borja, en la ciudad de Lima. El área del lote donde se construirá la edificación es de 678 m2 y tendrá un área techada de 2771 m2. El terreno presenta una resistencia portante de 4 kg/cm2. El sistema estructural del edificio está conformado por muros de corte (placas), columnas y vigas. Los techos constan de losas aligeradas armadas en una y dos direcciones y losas macizas armadas en dos direcciones. Para la cimentación se emplean zapatas aisladas, zapatas conectadas y cimientos reforzados. Para realizar el modelaje de la estructura, se aplican criterios de estructuración y predimensionamiento en los que se plantea la ubicación, distribución en planta y altura y las dimensiones tentativas de los elementos estructurales. Las secciones determinadas en este proceso son verificadas en los siguientes procesos de análisis y diseño. Para el análisis de cargas por gravedad se realiza previamente un metrado de cargas de los elementos estructurales y se aplican a modelos, tipo líneas o áreas, que representen mejor su comportamiento. Para el análisis sísmico, se determinan los parámetros sísmicos que representan la acción del sismo de diseño en la estructura y se aplican a un modelo tridimensional. Del análisis sísmico se determina si la rigidez lateral de la estructura es suficiente para controlar los desplazamientos relativos de entrepisos (derivas) exigidos por la Norma E.030, asimismo, se verifica el tipo de irregularidades, como torsión, que puede presentar la estructura. Las derivas máximas que presenta la estructura a diseñar son 1.3‰ en la dirección “X” y 4.24‰ en la dirección “Y”. De ser posible y en la medida que la arquitectura lo permita, se busca eliminar las irregularidades que presenta la estructura, para ello, se modifica las dimensiones de las secciones de algunos elementos estructurales. Determinadas las fuerzas internas que actúan en los elementos estructurales, se realiza el diseño en concreto armado empleando el Método por Resistencia y por Capacidad de la Norma E.060. Se determina el área de acero de refuerzo necesario en las secciones de los elementos estructurales de manera que cada sección tengan mayor resistencia de diseño que el efecto de las solicitaciones amplificadas. Asimismo, se busca que cada elemento estructural tenga suficiente ductilidad, dándole mayor resistencia por corte que por flexión. Finalmente, el diseño en concreto armado de los elementos estructurales es plasmado en planos con detalles de los arreglos del refuerzo. Asimismo, se calcula el metrado y los ratios de concreto, encofrado y acero por área techada. Se verifican que estos ratios estén dentro de los rangos objetivos que se manejan en el ámbito de la construcción.

Se ha realizado el diseño estructural de un edificio de 6 pisos, a partir de los planos de Arquitectura. El edificio se encuentra ubicado en la provincia de Lima, distrito de Surquillo. De acuerdo con los estudios de suelos se tiene una capacidad portante de 45 ton/m2, por lo que se considera que tiene un suelo adecuado. El edificio es de uso para viviendas, consta de 2 departamentos por planta típica y el terreno tiene un área total de 190 m2. Además, cuenta con un ascensor y escaleras para el acceso a los pisos superiores. La estructuración se realizó direccionando el comportamiento de la estructura de tipo muros estructurales. Por otro lado, el dimensionamiento se realizó bajo los estándares y criterios de diseño en concreto armado visto en los cursos de pre-grado y en los libros de consulta descritos en la referencia y bibliografía. El proyecto contempló el análisis sísmico en las dos direcciones principales, el metrado de cargas y el diseño de todos los elementos de concreto armado presentes en el edificio. El flujo de trabajo utilizado contempla la metodología BIM que se integra desde el inicio del diseño estructural. Todas las etapas de desarrollo de este proyecto fueron realizadas respetando las normas peruanas de construcción y acatando los estándares mínimos que se exigen en las mismas. Dentro de los principales softwares usados para el análisis y diseño del edificio se encuentran Revit, Robot Analysis, Etabs, Sap2000 Y Safe. El uso de Revit estructuras y arquitectura permitió la estructuración en 3D, metrado de elementos, metrado de cargas, exportación del modelo 3D para análisis sísmico y generación de planos estructurales sin la necesidad de fragmentar estos procesos. Para el análisis sísmico se analizaron los resultados de 2 programas: Etabs y Robot Structural Analysis con el fin de verificar la coherencia de los resultados. Al seguir los lineamientos de un flujo BIM para el diseño estructural, se desarrolló el análisis sísmico en la plataforma Robot Structural analysis; sin embargo, con el fin de verificar la coherencia de los resultados se replicó el análisis en Etabs. Se verificaron las irregularidades que contempla la Norma E.030 (referencia 5). Por otro lado, Sap2000 fue necesario para el análisis de algunos elementos de forma aislada, con el fin de lograr mayor precisión en los resultados. Por último, el programa Safe fue utilizado para el diseño en cimentación. Finalmente, a partir de lo observado a lo largo del desarrollo del proyecto se realizaron conclusiones y recomendaciones con el fin de retroalimentar el criterio y capacidad crítica para el correcto diseño en estructuras.