La ingeniería sismo resistente ha seguido un desarrollo importante en los procedimientos de análisis sísmico en los últimos años. Uno de los principales factores que sustentan este desarrollo es la aparición de herramientas computacionales que permiten realizar cálculos más complejos. Sin embargo, a lo largo de este desarrollo, se han presentado sismos de gran magnitud que nos obligan a cuestionar los métodos empleados y la necesidad de investigar sobre el comportamiento completo de las estructuras ante sismos severos. El análisis sísmico comúnmente empleado se basa en un método elástico lineal, en la cual se amplifican las cargas para llegar a casos de solicitaciones últimas. Por otro lado, el diseño de elementos de concreto armado (y de muchos otros materiales) se realiza en una etapa de rotura o de resistencia última. A este procedimiento en conjunto se le conoce como “Diseño en base a resistencia” o “Diseño por factores de carga y resistencia” (Load and Resistance Factor Design, LRFD). Sin embargo, este método de diseño, por basarse en fuerzas, no contempla las fallas posibles por deformación que se pueden presentar en el comportamiento no lineal de los componentes de la estructura. Por ejemplo, la influencia de tener un piso blando, el comportamiento de unas columnas cortas o la capacidad de tener suficiente redundancia en la estructura son temas que no pueden ser revisados de manera analítica mediante métodos elásticos. Estas posibles fallas podrían llevar a la estructura a un estado cercano al colapso. En general, la deficiencia de los métodos en base a fuerzas es la de no poder disponer en la evaluación el comportamiento de la estructura luego de superar los límites elásticos de los componentes y de los materiales. Si se pudiese disponer de la historia del comportamiento inelástico de la estructura, se podría ajustar el diseño con el fin poder proporcionar a la estructura mayor capacidad, principalmente ante cargas sísmicas. Es por ello que las diferentes normas internacionales brindan recomendaciones o lineamientos que intentan evitar fallas o comportamientos no deseados para la estructuras. Por otro lado, el diseño realizado en la etapa de rotura no establece como requisito indispensable el cálculo de la ductilidad disponible en los elementos y, mucho menos, la verificación de la capacidad de la estructura de formar rótulas plásticas sin alcanzar el colapso bajo las cargas sísmicas. Para estos casos también existen recomendaciones para proporcionar a los elementos mayor ductilidad y para disponer de rótulas plásticas más largas, aunque estas hipótesis no podrán ser evaluadas empleando métodos elásticos de análisis. Es por ello que los últimos códigos y normas consideran un “Diseño en base a desplazamiento” o “Diseño en base a desempeño”, los cuales requieren del cálculo de la ductilidad de los componentes y de la estructura, comparándolos con la ductilidad demandada por los sismos máximos considerados. Estas exigencias son generalmente aplicadas a edificaciones sumamente importantes o a estructuras con elementos de disipación de energía, como aisladores o amortiguadores. Cabe mencionar que, a pesar de no haberse mencionado antes, la rigidez de la estructura cumple un rol muy importante al mantener la integridad de los elementos no estructurales y reducir la percepción del movimiento sísmico. Esta rigidez se va degradando conforme la estructura disipe energía mediante la formación de rótulas plásticas. Es por ello que el cálculo y la verificación de los desplazamientos y de las derivas en el rango inelástico es una parte fundamental en el “Diseño en base a desempeño”. El desempeño exigido para cada estructura puede variar según la funcionalidad y la importancia que tenga la edificación. Por ejemplo, un hospital, al ser una edificación que debe mantenerse funcional luego del sismo, debe generar pocas rótulas plásticas en el sismo severo en relación a las que puede ser capaz de presentar. De tal manera, la estructura mantiene niveles bajos de daños, la rigidez se degrada en menor medida y es económicamente reparable. Por otro lado, una edificación menor, como una vivienda, puede tener mayor pérdida de rigidez y mayor cantidad de rótulas plásticas, pero manteniendo su estabilidad y evitando el colapso de la estructura. Por motivos económicos y de funcionalidad, es necesario diferenciar los enfoques de desempeño exigidos para cada tipo de edificación. Es por ello que el Comité VISION 2000 de la Asociación de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC, 1995) definió niveles de desempeño sísmico exigidos según la importancia de las edificaciones. En resumen, para estructuras que se encuentran en zonas con alta sismicidad, es necesario tener un enfoque basado en fuerzas, en deformaciones y en ductilidad para cumplir con el nivel de desempeño establecido, según sea el caso. Actualmente, existen herramientas que agilizan y simplifican el cálculo considerando propiedades y métodos no lineales, como el DRAIN-2DX, DRAIN-3DX, PERFORM-3D y SAP2000. (Inel y Baytan, 2006) Muchos de los edificios dañados debido a últimos terremotos ocurridos, han sido diseñados y construidos bajo los principios de diseño sísmico más modernos. Es probable que estos daños sean producto de la falta de comprensión del comportamiento de los materiales estructurales bajo cargas dinámicas y el comportamiento inelástico de los diferentes sistemas estructurales. (Villaverde, 2007). Se han propuesto diferentes métodos, entre simplificados y complejos, para desarrollar análisis estáticos y dinámicos no lineales, de los cuales algunos han sido incluidos como alternativas de análisis en reglamentos y códigos internacionales (Fajfar, 2002). Aun así, es difícil saber si estas herramientas nos permiten evaluar el desempeño de las estructuras debido a solicitaciones que producen al colapso. (Villaverde, 2007) En contraparte de estos nuevos procedimientos que pretenden ser más “exactos”, existe una enorme participación de variables que no pueden tener la misma precisión que estos procedimientos. El ejemplo inmediato es la amplificación del movimiento del terreno, pues es un valor que varía por una gran cantidad de aspectos. Otro ejemplo claro es el amortiguamiento considerado en la estructura, pues es un parámetro dinámico que también es dependiente del daño de la estructura. Es por todo lo mencionado que es necesario estudiar el concepto del comportamiento de las estructuras antes de sumergirse en la tarea de buscar número “precisos” y “exactos”. En los siguientes capítulos se describirá la filosofía actual en la ingeniería sismo resistente y los conceptos necesarios para lograr el comportamiento sísmico requerido de cada estructura. / Tesis

El presente tema de Tesis consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio de Concreto Armado de cinco pisos y un semisótano para estacionamientos. Con los planos de arquitectura, se hizo el predimensionamiento estructural y se definió la estructura consistente en un sistema dual de pórticos y placas de concreto armado. Para los techos se usaron losas aligeradas, y losas macizas en zonas de mayor concentración de tabiquería. Se desarrolló un modelo en 3D del edificio tanto para cargas de gravedad como de sismo. El análisis por cargas de gravedad permitió simular el procedimiento constructivo. Los resultados del análisis modal, mostraron que el edificio tiene periodos fundamentales de 0.25seg y 0.66seg en las direcciones principales. Se efectuó el análisis sísmico y se obtuvieron los desplazamientos y fuerzas internas. La distorsión angular fue 1.4 0/00 y 6.1 0/00, cumpliendo así lo exigido por la NTE E-030. El sistema dual permitió que las placas absorban los momentos de sismo en valores del orden de 100 a 200 ton-m y que las columnas absorban momentos flectores mínimos del orden de 1 ton-m. El diseño estructural fue realizado por el método de diseño a la rotura, en la cual la resistencia de diseño es mayor o igual a las solicitaciones amplificadas. Se comprobó que los criterios de predimensionamiento empleados permitieron controlar las derivas y armar los elementos de manera sencilla y sin congestión de acero. / Tesis

En este trabajo se desarrollaron herramientas para estimar el desempeño sismorresistente y para cuantificar las posibles pérdidas materiales (daño) en los edificios de muros de ductilidad limitada (EMDL), que se están convirtiendo en una alternativa viable para la vivienda económica en el Perú. Para estimar las pérdidas se construyeron funciones de distribución de daño para diferentes escenarios de sismicidad en base a las cuales se obtuvieron curvas de fragilidad y matrices de probabilidad de daño. / Tesis

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

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

La presente tesis tiene como objeto desarrollar un proyecto de viviendas multifamiliares orientado al sector socioeconómico B y comprende el desarrollo integral del proyecto inmobiliario, desde su concepción hasta la liquidación total del mismo. El Proyecto consiste en la ejecución de tres torres sobre un terreno con dos frentes de 2,484.40 m2 cuyo frente tiene 25ml aproximadamente por 99ml de largo, las torres contarán con un gran parque interior el cual generará una agradable vista interior. Las áreas comunes se encuentran en el primer piso y los estacionamientos estarán en sótanos. Contará con 2 ingresos vehiculares y peatonales, uno por cada frente, otorgándole mayor privacidad al ingreso de la Av. Prolongación Arenales. / Tesis

El presente trabajo de tesis consiste en el desarrollo del análisis y diseño estructural de los elementos de concreto armado que conforman un edificio de siete pisos destinado a oficinas ubicado en el distrito de Lince, Lima – Perú. El edificio se ubica sobre un terreno rectangular de 858 m2 de área con suelo de capacidad portante de 4 kg/cm2. La edificación cuenta con siete pisos de 588 m2 de área techada piso y 4112 m2 en total. El primer piso está destinado al hall de ingreso y los estacionamientos, y los pisos restantes son típicos con dos oficinas por piso haciendo un total de doce oficinas. La circulación vertical se dará por medio de dos ascensores y la escalera principal. La estructura del edificio está conformada por placas y pórticos (columnas y vigas) de concreto armado distribuidos en ambas direcciones. El sistema de techado está compuesto por losas aligeradas en una dirección y losas macizas. La cimentación es del tipo superficial conformada por zapatas aisladas, zapatas conectadas, una zapata combinada y cimientos corridos. La primera parte de esta tesis abarca la estructuración y predimensionamiento de los principales elementos estructurales donde se buscó cumplir los criterios de simplicidad, simetría y poseer una adecuada rigidez en las dos direcciones principales. En la segunda parte se realizó el análisis sísmico para comprobar que la estructura cumpla con lo establecido en la Norma Sismorresistente E.030. El análisis se realizó utilizando el programa ETABS con el cual se realizaron los análisis dinámicos considerando tres grados de libertad y en traslación pura, además del análisis estático para así realizar una comparación de los resultados. La tercera parte consistió en realizar el diseño estructural de todos los elementos del proyecto. Para ello, se cumplió con todas las exigencias de la Norma de Concreto Armado E.060. Finalmente, se procedió a la elaboración a detalle de los planos estructurales. / Tesis