El aislamiento de base es uno de los sistemas de protección sísmica con mayor efectividad. Esta técnica consiste en insertar una interfaz flexible compuesta por aisladores en la base de un edificio. La flexibilidad de los dispositivos logra que el periodo fundamental de la estructura se incremente, de tal manera que las solicitaciones sísmicas que actúan sobre la estructura se reducen considerablemente. En Perú existen estructuras con aislamiento sísmico, pero no se cuenta con un código peruano de diseño de estructuras aisladas; esto obliga al proyectista a realizar el diseño de este tipo de estructuras haciendo referencia a normas extranjeras. El presente trabajo propone una serie de procedimientos o metodología para el análisis y diseño de estructuras aisladas, basada en conceptos teóricos y casos prácticos. Esta metodología utiliza como documentos de referencia algunos códigos internacionales de diseño y la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente E.030. Se usó como ejemplo un edificio aporticado de concreto armado de cinco pisos, con un sistema de aislamiento en su base. Se prediseñó el sistema de aislamiento empleando métodos estáticos sobre un sólido rígido y se hizo un análisis espectral de todo el edificio como verificación previa. El diseño final se desarrolló empleando procedimientos de análisis Tiempo-Historia No Lineal. El diseño del sistema de aislamiento del edificio se desarrolló tomando como información los resultados del análisis tanto para el sismo de diseño (SD) como el sismo máximo posible (SMP) considerados para estructuras peruanas. Finalmente se realizó un prediseño básico de los aisladores, considerando que son del tipo HDRB, y también se diseñaron algunos elementos estructurales utilizando la Norma E.060 Concreto Armado. Se concluyó que un edificio aislado tiene un desempeño superior al que tendría un edificio con base fija. Sin embargo, para logar aislar un edificio se deben cumplir algunos requisitos mínimos. Por otro lado, los procedimientos de análisis y diseño presentados pueden ser ajustados de acuerdo a la aparición de nuevos códigos e investigaciones, sobre todo algunos parámetros de diseño que deberían ser adaptados a la realidad peruana. / Tesis

El objetivo principal del siguiente trabajo de tesis es analizar y diseñar a modo estructural una edificación residencial multifamiliar de 4 pisos de altura. El edificio se encuentra en la Av. German Aguirre Ugarte 303, distrito de San Martín de Porres; el sistema estructural está conformado por muros de albañilería confinada en las dos direcciones de análisis. La entrada principal se encuentra en el primer nivel (por la parte frontal), el acceso a los niveles superiores se realiza mediante la escalera vertical ubicada en la parte frontal del edificio; cada piso presenta un departamento de 89 m2. El área del terreno destinado al proyecto es de 195 m2, se le asocia un área techada total de 780 m2. Cada muro estructural de albañilería está confinado por dos columnetas a los extremos, conectados mediante una viga solera. Se ha considerado losas macizas para los elementos horizontales. En el caso que los muros de albañilería no resistan deformaciones debido a la fuerza sísmica, se va a proveer de muros de concreto armado. Durante el análisis es necesario enfocarse en los desplazamientos horizontales máximos que se producen en cada elemento estructural y compararlos con la norma vigente, para evitar daños en la edificación tanto en los elementos estructurales como arquitectónicos, se ha considerado una densidad de muros mínima en ambas direcciones (X e Y). Se realiza el modelado del edificio para el análisis sísmico. Se ha considerado cimentaciones superficiales debido a que el terreno presenta una capacidad portante de 4.5 kg/cm2.

Inicialmente se describe los alcances del estado actual de un Centro Educativo Superior de cuatro pisos que está destinado a aulas, oficinas y laboratorios, el cual se encuentra en la Zona 3 y un suelo tipo S3 de acuerdo a los factores que se identifica en la norma E.030; además, la edificación fue diseñado y construido en el año 1994 con la norma sísmica de 1977, el mismo que resulta ser sísmicamente vulnerable a los sismos ocurridos en los últimos años (Nazca 1996, Ático 2001 y Pisco 2007); por lo tanto, como paso inicial es identificar las características estructurales en base a las Normas Técnicas Peruanas actuales como la E.020, E.030, E.050 y E.060. Finalmente, el objetivo del presente trabajo es demostrar que la estructura existente, el cual fue diseñada con normas pasadas, no está cumpliendo con los requerimientos mínimos de las normativas actuales, como por ejemplo el control de desplazamientos no está cumpliendo ni tampoco el sistema estructural, el cual no se permite un sistema de pórticos para una categoría de edificación esencial como lo es un centro educativo. De esta forma, es necesario que la estructura existente sea reforzada con el fin de disminuir los desplazamientos; asimismo, se busca la forma de no alterar significativamente el diseño arquitectónico o no ser tan invasivo; por ello, se propone 2 alternativas de reforzamiento que permitirán no solo cumplir con la normativa del diseño Sismorresistente sino de emplear diferentes prácticas constructivas para el reforzamiento.

Los muros de ductilidad limitada (MDL) son un sistema estructural frecuentemente utilizado para la construcción de edificios multifamiliares de bajo costo en el Perú. Por tal motivo, es de interés evaluar la factibilidad económica de este sistema frente a otros empleados en el país. En particular, la presente tesis busca determinar si el sistema de MDL resulta ser más económico, en términos de acero y concreto, en el rango límite de 8 niveles que establece la norma para su uso, que un sistema de muros de corte convencionales. Para ello, se desarrolla el análisis y diseño estructural de dos edificios multifamiliares de ocho pisos ubicados en el distrito de Surco, utilizando cada uno de los sistemas mencionados, para su posterior metrado y comparación. Se espera que, debido a la exigencia de la norma en el diseño de un edificio de MDL, los primeros niveles del mismo presenten esfuerzos tales, que la cantidad de acero requerida se incremente hasta superar la utilizada en el edificio de muros de corte convencionales. No obstante, se obtiene como resultado que la cantidad de acero requerida es 12% menor para el sistema de MDL. En consecuencia, se concluye que a pesar del estricto diseño que exige la norma a dicho sistema, este resulta ser la alternativa más económica en cuanto a los materiales utilizados. Cabe señalar que el estudio no contempla aspectos como la constructabilidad o el desempeño en el rango inelástico de las estructuras, y tiene alcance en edificios bajo condiciones similares a las estudiadas en la presente tesis.

Los edificios de muros de ductilidad limitada (EMDL) surgieron ante la necesidad de rápida construcción y bajo costo. Este sistema es conformado por muros y losas de pequeño espesor y una platea de cimentación de concreto armado.En la actualidad los EMDL siguen construyéndose en nuestro medio a pesar de que su máximo uso fue entre los años 2004 y 2011. Este sistema facilita el encofrado por la igualdad de espesor en los muros y al ser repetitivo genera una curva de aprendizaje continua y progresiva. Es importante realizar un correcto análisis y diseño en el sistema estructural de Edificios de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL), dado que así soportará las cargas de gravedad y sismo con buen desempeño. Un correcto diseño brinda seguridad e implica ahorro dado que se evita el sobredimensionamiento y futuros daños ante solicitaciones más bajas a lo diseñado. En el presente trabajo se realizó el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de cincos pisos ubicado en el distrito de Carabayllo. El sistema estructural utilizado es de Muros de Ductilidad Limitada (MDL). Los muros tienen espesores de 10 cm. Los sistemas de techos son losas macizas de 10cm y 20cm de espesor. Además de una platea de cimentación de concreto armado de 35cm de espesor. Para el análisis estructural por cargas de gravedad y sismo se desarrollará un modelo compu-tacional en el software ETABS. Las solicitaciones de carga se realiza conforme los lineamientos de la Norma Técnica de Cargas E020. Se utiliza la Norma Técnica de Diseño Sismorresistente (E030) como guía para el análisis sísmico. Respecto al diseño, se realiza acorde a las especifi-caciones de la Norma Técnica de Diseño en Concreto Armado (E060). Como temas complementarios se realizó un procedimiento para el análisis de la zona de con-finamiento en los muros de ductilidad limitada y se comprobó que no es necesario su confina-miento. Además, se realizó el metrado del acero y concreto para que sirva de referencia ligado al costo. El ratio de concreto del edificio es de 0.36 m3/m2 y el ratio de acero de 17.5 kg/m2 construido. Se concluye que dada la gran densidad de muros, el edificio satisface el análisis por desplazamiento con una deriva de 0.64%en la dirección X y una deriva de 1.55 % en la dirección Y, además dada la gran densidad de muros por resistencia cada muro tiene poca demanda.

El presente trabajo tiene como objetivo el análisis y diseño estructural de concreto armado de un edificio multifamiliar de ocho pisos ubicado en el distrito de San Isidro, Lima, Perú. El primer piso del edificio está destinado a la recepción del edificio y dos departamentos, uno más pequeño que el otro. Los pisos típicos están destinados exclusivamente a departamentos. Los estacionamientos por su lado se encontrarán alrededor del edificio, los cuales no son propiedad exclusiva del edificio y el uso de estos es público. Por otro lado, el edificio será construida en un área menor a la del terreno, estando la edificación retirada del terreno 1.20 metros en todo el perímetro. Debido a ello, no se contarán con zapatas excéntricas en la cimentación. El terreno en donde se encuentra el proyecto es cuadrangular con 475 m2 de área y con una capacidad portante del suelo alta de 4kg/cm2. El terreno cuenta con 22.15 m de frente y 21.73 m de fondo aproximadamente. El edificio está estructurado en base a elementos de concreto armado, utilizando vigas, columnas y muros de corte (placas) las cuales predominan en el sistema y son los elementos que controlan los desplazamientos laterales de la estructura. Con respecto a los techos, se utilizaron losas aligeradas en un sentido de 20cm de peralte. Este tipo de losa se seleccionó por las dimensiones de los paños que cuenta la arquitectura y por las solicitaciones de la estructura. Para el análisis sísmico se utilizó el programa ETABS y el análisis por cargas de gravedad fue realizado manualmente con ayuda de hojas de cálculo. Se calcularon los parámetros propuestos por la Norma E.030 del RNE y se verificó la regularidad de la estructura. La cimentación se resolvió con zapatas aisladas y zapatas conectadas a una misma profundidad respecto al nivel de piso terminado. El análisis se realizó con ayuda de hojas de cálculo y para zapatas combinadas más complejas mediante un modelamiento basado en elementos finitos con ayuda del software SAFE. Como conclusión, se corroboró que la estructura diseñada es regular y no fue necesario modificar el factor Ro correspondiente.

Los colegios diseñados y construidos desde la década de los 50 hasta antes de la actualización de la norma de diseño sismorresistente (NDSR) del año 1997 muestran grandes deficiencias en el diseño estructural, las cuales no aseguran un comportamiento idóneo para tal tipo de edificación generando un alto grado de vulnerabilidad estructural. El diseño estructural de dichos colegios presentaba baja rigidez en la dirección longitudinal, así como falta de juntas sísmicas entre la tabiquería y columnas. Debido a dichas deficiencias, se presentaron daños considerables en los colegios ante distintos sismos suscitados durante dicha época. El presente trabajo de investigación consistirá en la descripción y análisis de cinco diferentes técnicas de reforzamiento estructural que se podrían aplicar en colegios: • Reforzamiento con fibra de carbono. • Reforzamiento mediante la intervención de columnas (recrecido y encamisado). • Reforzamiento mediante la adición de nuevas columnas de concreto armado. • Reforzamiento mediante muretes de albañilería reforzados con malla en ambas caras. • Reforzamiento mediante la incorporación de pórticos metálicos. A partir del análisis cualitativo de las técnicas de reforzamiento, en la que se tomaran en cuenta criterios de rigidez, desplazamientos y modificación de la arquitectura, se realizará un análisis comparativo empleando el método Choosing by Advantages (CBA) y se estimarán presupuestos de las técnicas desarrolladas en la comparación con el fin de conocer, también, la alternativa más económica. Finalmente, se mostrarán las conclusiones de las estimaciones y observaciones comprendidas de todas las técnicas, así como también, las conclusiones del método CBA.

En la presente tesis se realizó el análisis y diseño estructural de un edificio de viviendas de 6 niveles ubicada en el distrito de Magdalena del Mar. El área total del terreno es de 893 m2 y un área techada de 402 m2. El suelo del distrito de Magdalena tiene las propiedades del denominado suelo típico de Lima, cuya capacidad admisible es 4 kg/cm2. El sistema estructural predominante es el de muros estructurales de concreto armado, pero también existen pórticos, vigas y columnas de concreto armando. El sistema de techos consta de losas aligeradas convencionales y losas macizas armadas en dos direcciones. El dimensionamiento y diseño de los elementos estructurales se realizó según los lineamientos de la norma E.060 de Concreto Armado. Se realizó el análisis sísmico siguiendo los lineamientos y consideraciones de la norma E.030 de Diseño Sismorresistente, para esto se realizó el modelamiento de la estructura en el programa ETABS 2016. Las cargas de gravedad se consideraron según lo especificado por la norma E.020 de Cargas de acuerdo al uso y espesor de elementos. El diseño de los elementos estructurales se realizó mediante diseño por resistencia y corte. Adicionalmente se realizó el diseño de elementos no estructurales (parapeto de techo, cerco perimetral y muros de entrepiso) siguiendo los lineamientos de la norma E.070 Albañilería. Finalmente, se desarrollaron los planos estructurales en los cuales se presentan todos los detalles obtenidos para los elementos de concreto armado y albañilería.

El trabajo consiste en el análisis, diseño y evaluación estructural - económica de un edificio para viviendas de 8 pisos, pero usando dos sistemas estructurales diferentes: Muros de ductilidad limita y Dual tipo I. El sistema de muros de ductilidad limitada (SMDL) es un sistema bastante usado en Perú, y al igual que los otros sistemas estructurales, aún no ha sido puesto a prueba bajo solicitaciones sísmicas altas en nuestro país, debido al silencio sísmico que vivimos. Como este sistema posee poco o nulo confinamiento, su capacidad de desarrollar ductilidad es bastante limitada, lo cual restringe su comportamiento al rango elástico. El SMDL al poseer un proceso constructivo más sistematizado permite una menor inversión económica y de tiempo respecto a otros sistemas estructurales, lo cual lo hace ser muy usado en nuestro medio. Es por esta razón que se plantea el uso de otro sistema estructural, siendo en este caso el dual tipo I (pórticos y muros), pero usando consideraciones de optimización estructural para poder conseguir una proyección competitiva económicamente con el edificio SMDL. Desde lo económico, se limitará el análisis a la cuantificación de material de las tres partidas más incidentes en la especialidad de estructuras: concreto, acero y encofrado. Mientras que desde el punto de vista estructural, se emplearán resultados como derivas, cortantes, factores de seguridad al volteo, etc. Para elaborar indicadores, los cuales serán una manera de evaluar el comportamiento de dichos sistemas.

Este documento presenta el diseño de un edificio en esquina de 8 niveles de concreto armado para uso multifamiliar. El edificio cuenta con 8 pisos con 2 departamentos por piso, el primer piso será destinado para la recepción y estacionamientos. El terreno se encuentra en la ciudad de Lima en el distrito de San Isidro, compuesto principalmente de grava subredondeada la cual cuenta con una capacidad portante del suelo de 4.0 kg/cm2, tal como se indica en el informe técnico de suelos con fines de cimentación realizado por el Instituto Metropolitano Protransorte de Lima para el Proyecto del Puente N° 02 de la Estación Javier Prado y Av. Las Begonias [3]. De acuerdo a la Norma E.030 [8], el factor de la aceleración máxima horizontal del suelo es de 0.45 para la zona sísmica 4, donde se encuentra ubicada el edificio. El terreno tiene 610.32 m2 de área. El primer piso será destinado a estacionamientos y el piso típico contará con 392.90 m2, el cual representa un 64.4% de área construida del terreno; respetando el porcentaje de área libre mínima (35%) indicado en los parámetros urbanístico de la Municipalidad de San Isidro. Así mismo, se cuenta con 3,143.20 m2 de área total construida. El proyecto presenta un sistema estructural mixto de pórticos y muros de concreto armado en ambas direcciones. Los techos se consideran como diafragmas del tipo rígido, brindándole al edificio un modelo tipo corte. Para los techos, se utilizó losas aligeradas armadas en una sola dirección y losas macizas armadas. El análisis sísmico del edificio se realizará mediante el uso de un modelo en 3D en el programa ETABS ® de manera que se pueda verificar el cumplimiento de la Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Además, ya que se trata de un edificio en esquina, se tendrán problemas importantes de torsión en planta. Por lo tanto, se realizará una verificación detallada de cumplir con lo propuesto por la Norma E.030.