El presente proyecto de tesis consiste en realizar el diseño estructural de los dos edificios de oficinas de diez pisos económicamente más viables de un conjunto de sistemas de techados. Así mismo, se pretende evaluar cuales son los factores que influyen en el costo de un sistema estructural frente a otro. Se han propuestos diversos sistemas de techados que cubren las expectativas arquitectónicas del proyecto. Estas son clasificadas en techados de concreto armado y concreto postensado. Adicionalmente, se busca observar las posibles ventajas de un sistema frente a otro. Mediante el análisis de precios unitarios se pretende identificar los factores que incrementan el costo de los diversos sistemas de techados. Así mismo, con ayuda de dichos factores se busca identificar aquellos económicamente más viables. Este tipo de análisis no toma en cuenta costos relacionados con procesos constructivos, transporte de materiales, entre otros. Posteriormente, son realizados los análisis sísmicos respectivos a fin de que las estructuras no sobrepasen los desplazamientos límites establecidos por la norma técnica peruana. Así mismo, los elementos estructurales son diseñados considerando los requerimientos sísmicos dictaminados en norma. / Tesis

El proyecto desarrollado como tema de tesis tiene como objetivos el análisis y diseño estructural de una edificación de concreto armado. Esta será destinada a viviendas, presentará en total 6 niveles y 2 sótanos, y se ubicada en el distrito de San Isidro, sobre un suelo de perfil S1 (capacidad portante 4.0 kg/cm2). El edificio se proyecta sobre un área de 490 m2, cuya distribución será de la siguiente manera: los sótanos serán utilizados como estacionamientos para los departamentos, se tendrá acceso a estos por medio de escaleras y 2 ascensores. Se contará con 2 departamentos en el primer nivel y 3 en los pisos típicos. Así mismo, se tendrán ascensores que brinde un acceso directo a los departamentos. La estructuración y Predimensionamiento de la edificación se realizó aplicando criterios del curso de concreto armado 1, realizando consultas al libro Estructuración y Diseño de edificaciones de concreto armado del ingeniero Antonio Blanco Blasco y basándonos en la arquitectura de la edificación. Se utilizó un sistema estructural de pórticos y placas en ambas direcciones XX e YY con el objetivo de brindar una adecuada rigidez a la estructura y controlar los desplazamientos laterales. El sistema de techado utilizado es de losas aligeradas en una dirección y losas macizas en ambas direcciones. Los sótanos cuentan con muros de concreto armado para controlar el empuje de tierra. Al finalizar el Predimensionamiento de los elementos estructurales, se procedió al metrado de cargas verticales y luego al análisis sísmico de la edificación siguiendo los criterios de la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente E.030. Para el análisis estático y dinámico de la edificación se utilizó un modelo en 3D en el programa ETABS, en el cual los techos compuestos de losas aligeradas y macizas fueron representados como diafragmas rígidos de 3 grados de libertad. Finalmente, al tener las respuestas del análisis estático y dinámico de la edificación, se procederá al diseño del reforzamiento de los elementos estructurales teniendo en cuentas las consideraciones de la Norma Peruana de Concreto Armado E.060. / Tesis

Durante los últimos años, debido a la gran cantidad de edificaciones nuevas y obras urbanas que se pudieron observar no sólo en la capital, sino en todo el país, es seguro afirmar que el sector construcción ha encontrado una época de auge. Este incremento, aunque ahora desacelerado –respaldado por cifras de PBI del sector económico en cuestión–, trajo como consecuencia un aumento en el consumo del concreto. Este material se encuentra compuesto, principalmente, de cemento, agua y agregados, abarcando estos últimos un 82% del volumen total y aportando, de esta manera, una gran cantidad de propiedades importantes al resultado. El problema que surgió a partir de esta realidad es la necesidad de manejar de manera apropiada la demanda incrementada de uno de los agregados más importantes: la arena fina. Utilizando como información de entrada las propiedades físicas del material en mención, dictados por las normas ASTM C33, y el volumen de producción de la cantera más importante de este material en Lima –la de Jicamarca–, se tuvo como objetivo del presente trabajo alcanzar, mediante la aplicación de conocimientos y criterio en ingeniería mecánica adquiridos durante la carrera, un diseño estructural de un apilador o “stacker” radial que sea óptimo no sólo en resistencia, rigidez y estabilidad, sino también en funcionalidad y economía. El objetivo se alcanzó mediante el análisis y descarte de alternativas, utilizando cálculos de resistencia, rigidez y estabilidad, previa estimación de un sistema de faja transportadora que sería cargado por la armadura. Para esto, se empleó como base la norma ISO 5049 para el diseño de estructuras metálicas de equipos móviles para el manejo continuo de materiales a granel, el manual de construcción en acero de la AISC y bibliografía complementaria de diseño. Por último, se aproximaron los costos de las opciones en carrera con motivo de poder seleccionar la alternativa más viable. El resultado final fue el diseño general de una estructura de acero principalmente tubular con una viga principal de celosía que, mediante el cumplimiento de criterios normados de resistencia, rigidez y estabilidad, así como de economía en el suministro y fabricación, se encuentra en la capacidad de manejar el apilamiento radial al aire libre de un volumen de producción significativo de arena. / Tesis

La trazabilidad de requerimientos durante el proceso de diseño mecatrónico es de suma importancia ya que permite rastrear, ubicar y verificar eficazmente el cumplimiento de los requisitos establecidos por el cliente, o interesados. Si se introduce o aplica durante las primeras etapas de diseño es posible garantizarla, permitiendo resolver a priori problemas de diseño que de otra forma no se hacen evidentes hasta etapas posteriores. En ese sentido, la presente tesis muestra cómo los requisitos de trazabilidad para el diseño mecatrónico se pueden lograr mediante el empleo de una metodología de ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE) y la herramienta asociada, Systems Modeling Language (SysML). SysML es un lenguaje de multivista de propósito general para el modelado de sistemas capaz de vincular los requisitos a los elementos del sistema al capturar los requisitos textuales y colocarlos en los modelos de diseño. Además, SysML se puede acoplar a otras herramientas, incluidas las hojas de cálculo y el software de diseño y simulación, como Matlab o Modelica, lo que permite la verificación de los requisitos. Un actuador electromecánico (EMA), actuador de superficie del avión, se elige como caso de estudio de sistema mecatrónico. Al unirse a SysML y Matlab/Simulink, fue posible rastrear los requisitos para el diseño mecatrónico de EMA y, por lo tanto, verificar el cumplimiento de los principales requisitos asociados al diseño de control. Finalmente, esta tesis cierra proponiendo un trabajo futuro que contempla la necesidad de trabajar una lista más completa de requerimientos, los cuales llaman al uso de herramientas computacionales de ingeniería del tipo CAD como Autodesk Inventor o CadSoft Eagle, entre otros. / Tesis

Actualmente el Perú está viviendo un boom gastronómico y ello lo confirma la sociedad peruana de gastronomía peruana (APEGA), indica que en Lima hay cerca de 30 mil restaurantes. En nuestros hogares y en restaurantes el corte del camote es una tarea que se realiza de forma manual. Diseñar una máquina para que realice el corte de un camote puede parecer innecesario, pero cuando se tiene que cortar grandes cantidades y realizada por una sola persona, la tarea resulta ser estresante y empeora aun con el hecho de que la fuerza de corte de este tubérculo es relativamente alta. El objetivo principal es diseñar una máquina que cumpla la función de cortar camote en rebanadas de 5 mm de espesor, y que tenga la capacidad de procesar 450 kg de camote por hora. El corte realizado por la máquina debe ser tal que se aproxime al corte realizado manualmente. El camote ingresará a la máquina pelado, una persona colocará el camote en la máquina, luego la máquina debe realizar el corte, y por último las tajadas serán descargadas. En el primera parte de la tesis se presenta el estado del arte, la lista de exigencias, y se cuantifica la fuerza de corte del camote por medio de un ensayo experimental. En la segunda parte, se aplica la metodología de diseño mecánico basado en la norma VDI 2225 para hallar el proyecto óptimo. En la tercera parte, se realiza el cálculo de detalle del árbol de transmisión, de la transmisión por faja, de las uniones atornilladas, de las cuchillas, de los cordones de soldadura, de la velocidad crítica, de la estructura, se selecciona rodamientos y se selecciona al motor eléctrico. El accionamiento de la máquina se da a través de un motor asíncrono monofásico de 1,5 kW; la transmisión de potencia se da por faja trapecial, donde se realiza una reducción de velocidad de 1725 a 350 rpm. El corte del camote se lleva a cabo gracias a dos cuchillas, las cuales se montan sobre un disco de corte y este sobre un árbol de trasmisión. La máquina ha sido diseñada para ser usada en establecimientos de comida, por ende lo más pequeña posible, sus dimensiones son de 555 x 600 x 658 mm. El suministro eléctrico considerado es monofásico y de 220 V. Finalmente, se realizó una estimación de costos, con lo cual resultó que el costo total del prototipo incluyendo el costo de diseño es de S/.2 828. / Tesis

Gran parte de las importaciones de granos alimenticios a nuestro país se llevan a cabo mediante el transporte marítimo. Por consiguiente, nuestros puertos y terminales marítimos peruanos deben estar acondicionados para poder descargar y manipular dichos productos eficazmente. Dada su importancia, se busca mejorar la eficiencia de operación en la manipulación, optimizando el proceso de descarga con la finalidad de asegurar la calidad del producto, reducir tiempo y costos de operación. Como resultado, el presente trabajo presenta el diseño de un equipo móvil de descarga neumático de granos de 100 TM/h, cuya pluma telescópica de 10 metros y de carrera es de 5 metros es capaz de trasladar el sistema de conductos, posee un peso bruto de 9.11 toneladas y un costo aproximado de $ 90,000.00. / Tesis

En el presente proyecto se diseñó un sistema de fermentación para elaborar 100 litros de chicha de jora, el cual consta en dos recipientes de acero inoxidable AISI 316, uno para los procesos de calentamiento con una capacidad nominal de 280 litros y una presión máxima de 3,5 bar y el otro para los procesos de enfriamiento 160 litros y una presión máxima de 3,8 bar. Cada recipiente tiene en el interior un serpentín helicoidal, uno para calentamiento, donde fluye vapor, y el otro para enfriamiento, donde circula mezcla de agua y propilenglicol (al 20% de concentración), para alcanzar los niveles de temperatura recomendados para cada proceso. Además cada recipiente tiene un agitador del tipo axial que mejorará la transferencia de calor. Para transvasar el mosto producto de la cocción se utilizó una bomba de diafragma que lleve el producto hacia el recipiente donde se realizará la fermentación. Previo a esto, el mosto es enfriado en un intercambiador de placas de características sanitarias donde se produce un cambio brusco de temperatura. Para optimizar el proyecto, se buscó automatizar los procesos de producción, usando sensores de nivel del tipo capacitivo, sensores de temperatura del tipo RTD, válvulas solenoides, válvulas auto-controladas (autoreguladas según la temperatura del fluido en el interior del recipiente) y un PLC. Con ello se establecerán los parámetros requeridos para los procesos. Además se usó una bomba centrífuga para el refrigerante, se hizo la selección de los conductores para los motores, los interruptores y relés necesarios. El presente proyecto abarcó el diseño térmico y verificación mecánica de los soportes y de los tornillos de sujeción para las tapas. Finalmente, el trabajo incluye un estimado del presupuesto del proyecto en el que se evalúan los costos de materiales y equipos, costos de fabricación y montaje y los costos del diseño. El proyecto alcanza un costo total que asciende aproximadamente a S/.119’446,29. / Tesis

El presente proyecto de tesis se encarga de desarrollar los temas concernientes al diseño de un banco de ensayos para ventiladores axiales de hasta 6000 m3/h., el cual está conformado por un conducto de 500 mm de diámetro de acero galvanizado y una longitud de 5m, el cual cuenta con una sección de transición, que tiene una forma de cono truncado, que permite adaptarse a ventiladores de distintos diámetros y formas. La disposición de la instrumentación (tubos de Pitot, manómetros, etc.) está realizada respetando las distancias recomendadas por las especificaciones de las Normativas Técnicas que regula el ensayo de ventiladores. En el primer capítulo se expone el estado del arte del diseño del banco. Se ha tomado como referencia la norma ISO 5810 “Industrial fans – Perfomance testing using standardized airaways” y la Norma AMCA 210-85: “Laboratory Methods of Testing Fans for Aerodynamic Performance Rating “, basadas en los parámetros y consideraciones para el correcto diseño y funcionamiento del banco, de esta forma obtener las curvas características del ventilador. En el segundo capítulo se expone el diseño y cálculos generales considerados para el desarrollo del banco, así como la selección de los componentes y accesorios. El banco está caracterizado por tener una aspiración libre y un conducto a la salida y un enderezador de flujo que permite estabilizar el flujo, y así disminuir, al menos en parte, la turbulencia generada. De esta manera se obtiene una mejor realización de los ensayos cuando se miden los valores de presión, caudal y temperatura. En el tercer capítulo se muestra el presupuesto del proyecto, realizado en función de los precios del mercado nacional, de esta forma se analiza la viabilidad económica del mismo. Luego se muestran las conclusiones, recomendaciones y la bibliografía utilizada. / Tesis

Esta tesis trata de la aplicación de recubrimientos al interior de tuberías, ya que es una tarea complicada de realizar por una persona, pues muchas veces es un lugar inaccesible o muy incómodo para lograr un trabajo de calidad. Para esto se han creado maquinas capaces de pintar el interior de las tuberías; sin embargo, el avance de estas máquinas es manual, es decir, depende del operario y de esta manera no se logra una velocidad constante y por ende un espesor de recubrimiento uniforme. El objetivo de este trabajo ha sido diseñar un sistema neumático que proporcione avance constante a equipos de aplicación de recubrimientos al interior de tuberías. Este equipo es neumático debido a que para usar los equipos de pintado siempre debe haber una fuente de aire a presión. El sistema diseñado jala un cable que está unido al equipo de pintado mediante un rodillo de potencia y un rodillo loco. El rodillo loco proporciona la fuerza normal necesaria para que el rodillo de potencia, el cual es accionado por un motor neumático, jale el cable por fricción. El motor neumático es de 0.36 kW y desarrolla una velocidad máxima de 40 rpm, características que son transmitidas mediante un acople flexible al árbol de transmisión y este las transmite al rodillo de potencia mediante un prisionero. El diámetro del rodillo de potencia ha sido dimensionado para que a una velocidad de 32 rpm, el equipo de pintado tenga una velocidad de avance de 3 m/min, la cual es la velocidad normalmente recomendada por los fabricantes de equipos de pintado para interior de tuberías. Cabe resaltar que la velocidad del motor se regula en campo variando la presión y el caudal de aire que ingresa mediante un regulador de presión y uno de caudal, logrando así la velocidad de 32 rpm requerida. Por diseño, el sistema requiere de 1.49 W para sacar de inercia a los equipos de pintado, este es el punto que requiere de mayor potencia. Dado que el motor seleccionado es de una potencia mucho mayor, las variaciones de carga que aparecen durante el funcionamiento no afectan la velocidad de trabajo del motor, lográndose de esta manera la velocidad constante requerida para el equipo de pintado. / 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