Incentivado por los cursos de la Maestría en Ingeniería Civil (1994 y 1995), decidí estudiar las construcciones de albañilería en la ciudad de Huánuco. Durante este proceso me propuse mejorar la calidad estructural de ladrillos de arcilla manteniendo su condición de producción artesanal, ya que la industrialización implica grandes inversiones y eleva su precio de venta. Se observaba y aun hoy es así, que los principales defectos de la producción artesanal de ladrillos de arcilla son: su falta de cocción (en presencia de humedad se ablandan y descomponen) y la existencia de grietas por contracción de secado. Para mejorarlos se requiere conocer las principales variables que intervienen en la obtención de un buen ladrillo y luego plantear algunas modificaciones. Así la variable dependiente es la calidad del ladrillo y las independientes: composición de la materia prima, forma, secado y horno. Elegimos variar la forma (agregando 8 huecos de 2.10 cm. de diámetro para el tipo KK de 7 x13 x 23 cm) y la composición del crudo (10% en volumen, de aserrín), con la finalidad de mejorar la circulación de aire caliente en la parte central de ladrillo y controlar las contracciones de secado, lo que redundaría en mejorar la cocción y como consecuencia su resistencia y durabilidad. La investigación contempla tres grupos: - Experimental 1 (Lote 1) y Experimental 2 (Lote 2), mejorados y quemados en el tercio intermedio y superior del horno, respectivamente. - De control (Lote 3), producción tradicional, quemados en el tercio intermedio del horno. La prueba de hipótesis se efectúa comparando los resultados de ensayos en la unidad (NTP 399.613:2005), en prismas (NTP 399.605:23003) y en muretes (NTP 399.621:2004) de los grupos experimentales 1 y 2 con el de control. La conclusión principal es que las modificaciones, han permitido que el ladrillo artesanal cumpla con la norma E.070, para el tipo KK artesanal, clasificando como tipo II, lo que no era posible para la producción tradicional. Se recomienda continuar este trabajo, para determinar la correlación de resistencias con la ubicación del ladrillo en el horno, incluyendo a todas las plantas ladrilleras, proponiendo mejoras en el horno y en el moldeo por compresión con equipos manuales y material húmedo. / Tesis

En el presente informe se presentan tres casos de aplicación del análisis de falla metalúrgico para determinar la causa raíz de falla de componentes siniestrados pertenecientes a tres sectores de la industria peruana. Este informe se presenta como medio de verificación de la experiencia profesional del autor, quien se desempeña como Analista de Fallas Senior en el Laboratorio de Materiales PUCP; habiendo desarrollado en los últimos diez años más de 70 proyectos de análisis de falla y caracterización de materiales con diversas industrias: minería, hidrocarburos, alimentos, pesquería, farmacéutica, manufactura, entre otras. El informe inicia con la presentación de conceptos y definiciones asociadas al análisis de falla metalúrgico. Luego de ello, se presenta la metodología de análisis empleada en el Laboratorio de Materiales PUCP, la misma que ha sido utilizada para el desarrollo de los casos de aplicación. Posteriormente se desarrolla extensivamente cada uno de los casos, presentando los antecedentes, los ensayos realizados, los resultados obtenidos, y las conclusiones. El objetivo final en cada caso es determinar la causa de falla y emitir recomendaciones, factibles de implementar, para evitar que la falla vuelva a ocurrir. Los casos a presentar corresponden a una zapata de oruga de una pala de movimiento de tierras, perteneciente a la industria de maquinaria pesada; una placa soporte de un reactor de sulfato de cobre perteneciente a la industria química; y una viga principal de una zaranda vibratoria correspondiente a la industria minera. Finalmente, se presentan las conclusiones del informe profesional, haciendo énfasis en la importancia y eficacia del análisis de falla metalúrgico como una herramienta de la ingeniería para asistir en el desarrollo de la industria nacional.

Debido a la alta demanda de controles de calidad de productos, los ensayos de materiales son realizados en varios ámbitos de la industrial para determinar el comportamiento de un material. Actualmente, las máquinas más modernas cuentan con tecnología incorporada que optimiza el desarrollo de los ensayos por medio de la adquisición de datos, lo que reduce los porcentajes de error de lectura gracias a la presencia de un sistema de monitoreo. El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo para una Máquina Universal de Ensayos, propiedad de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este propone optimizar el desarrollo de ensayo de materiales que los alumnos de la especialidad de Ingeniería Mecánica de la PUCP realizan actualmente. Entonces, el sistema de monitoreo desarrollado se encargará de monitorear los parámetros de fuerza y desplazamiento durante el desarrollo de un ensayo de materiales (compresión o tracción). Estos parámetros podrán ser visualizados en una interfaz gráfica de usuario en tiempo real; además, el sistema de monitoreo contará con un panel visualizador de las variables de fuerza y desplazamiento, y proveerá un control secundario de actuadores en la planta que brindarán seguridad a todo el sistema. En el capítulo I, se explican conceptos generales sobre el sistema monitoreo para máquinas universales de ensayos; asimismo, se describen algunos equipos comerciales. En el capítulo II, se aborda el marco problemático actual y los objetivos del presente trabajo de tesis. En el capítulo III, se desarrolla el diseño e implementación de un sistema de monitoreo para una máquina universal de ensayos: el hardware y software desarrollado. Finalmente, en el capítulo IV, se describen los ensayos realizados y se muestran los resultados del sistema implementado.

Esta investigación tiene como objetivo principal comparar el comportamiento sísmico de un muro confinado hecho con ladrillos de arcilla y otro muro confinado construido con ladrillos de concreto vibrado. Para ello se construyó a escala natural un muro confinado por cada tipo de ladrillo, con las mismas dimensiones y refuerzo de acero en los elementos de confinamiento. El ensayó consistió en aplicar a los muros una carga lateral cíclica con desplazamiento controlado.

La gran parte de procesos para soldar materiales requiere el uso de elevadas temperaturas y la presencia de fases líquidas, condiciones que pueden promover la formación de compuestos indeseables, pérdida de integridad microestructural, y consecuente degradación de propiedades del material base cercano a la soldadura. El presente tema de tesis propone implementar el proceso de soldadura por fricción batido en los laboratorios de la Sección de Ingeniería Mecánica (SIM), dado que este proceso permite soldar materiales en estado sólido a temperaturas considerablemente menores a las de fusión, con lo cual, se evita producir fases líquidas y cambios microestructurales que pudieran degradar el material. En la primera parte del trabajo, se describe el proceso de soldadura por fricción batido, la influencia del diseño de la herramienta, los parámetros de soldadura, la microestructura generada, así como las ventajas y restricciones del proceso. Posteriormente, se describe la metodología para realizar el proceso de soldadura por fricción batido en el aluminio AA1100-H18, la selección de la máquina que realiza el proceso; la selección del material, geometría y fabricación de la herramienta; y selección de los parámetros más importantes, como son: la frecuencia rotacional (800 rpm, 1000 rpm, 1250 rpm) y la velocidad de avance (60 mm/min, 140 mm/min, 200 mm/min). Por otro lado, se describen los ensayos mecánicos siguientes: ensayo de tracción, ensayo de doblado y ensayo de dureza Vickers, los cuales permiten caracterizar las muestras soldadas. Además, se analiza el comportamiento de la máquina, la herramienta utilizada en el proceso y se analizan los resultados de la caracterización mecánica. Los valores de resistencia a la tracción de las muestras fueron satisfactorios según la norma AWS D1.2, encontrando un valor máximo de 120,2 MPa para una frecuencia rotacional de 1000 rpm y una velocidad de avance de 140 mm/min. Cabe resaltar, que en promedio hay una pérdida del 30% de la resistencia a la tracción respecto al material base AA1100-H18, este porcentaje de pérdida es similar a valores obtenidos mediante procesos de soldadura convencionales en aluminio. En el ensayo de doblado las muestras de cara y raíz soldadas a una frecuencia rotacional de 1000 rpm pasaron la prueba. En el presente trabajo se pudo implementar el proceso de soldadura por fricción batido, logrando soldar mediante este proceso las planchas de aluminio AA1100-H18.

En esta investigación se estudia el empleo de un nuevo bloque sílico-calcáreo denominado Placa P-14 como una alternativa en la construcción de muros portantes de albañilería con junta seca, donde por su facilidad constructiva al no emplear mortero en las juntas y por las grandes dimensiones del bloque (14x50x24cm), se incrementa el rendimiento en el levantamiento de los muros. En el proceso de investigación se efectuaron ensayos de carga lateral cíclica en dos muros para lo cual se utilizó el actuador dinámico. Además, se aplicó carga vertical que simulaba la carga existente en un muro del primer piso para un edificio de cinco pisos. El primer muro (M-1) fue de albañilería armada con refuerzo horizontal y vertical. El segundo muro (M-2) tuvo iguales características que el primero, pero además se le reforzó con zunchos en los talones para confinarlos y elevar su ductilidad. Con los ensayos de los muros se busca conocer su comportamiento sísmico, obteniendo su capacidad de corte, capacidad de deformación y rigidez, además de reconocer el tipo de falla y las zonas más crítics. Además, se realizó el ensayo de 3 pilas, 3 muretes, 3 unidades P-14, 3 probetas de grout, 2 barras de acero y 3 probetas de concreto de las vigas, para conocer las propiedades físicas de los materiales y de la albañilería. Finalmente, se realizó un análisis de los puntos más importantes del comportamiento del muro ante los desplazamientos laterales a los que fue sometido, con el fin de comprobar si cumple con los requerimientos para ser un muro portante, además de formular recomendaciones, conclusiones y líneas futuras de investigación.

Desde finales de los años 60, el diseño en elementos de concreto armado se ha enfocado principalmente al estudio de los estados límites últimos de rotura o agrietamiento de los elementos, ignorando casi por completo los estados límites a nivel de servicio; siendo estos últimos, solamente verificados una vez que el elemento ya está diseñado (Ottazzi, 2004). Sin embargo, el diseño por resistencia no garantiza un correcto comportamiento bajo cargas de servicio, ya que, a nivel de servicio, pueden presentarse diversos problemas tales como deflexiones excesivas, fisuraciones excesivas, vibraciones indeseables y esfuerzos admisibles. Los criterios de diseño previos controlaban, de manera indirecta, ciertos estados límites en servicio tales como las deflexiones de los elementos o fisuraciones excesivas (Nilson, 2001). Para ello, limitaban, para cargas de servicio, los esfuerzos que se producían en el acero y el concreto de manera que no excedan ciertos porcentajes de su resistencia. Dichas pautas buscaban obtener un comportamiento satisfactorio de la estructura bajo cargas de servicio. Sin embargo, en la actualidad, debido a la nueva metodología de diseño y al empleo de materiales con resistencias mayores, los elementos estructurales son diseñados con menores dimensiones (McCormac, 2014). Debido a estos cambios, la estimación de fisuraciones y el cálculo de deflexiones se hace más relevante, ya que, de producirse de forma excesiva podría comprometer el confort del usuario y a los elementos no estructurales. El objetivo principal de este trabajo de investigación es recopilar los criterios e investigaciones para la verificación de los estados límites antes mencionados. Esto se realizará mediante la revisión de distintas normas y publicaciones relacionadas. Así mismo, se desarrollarán ejemplos aplicativos (en Excel, Etabs 2018) para demostrar la relevancia de corroborar dichas condiciones y, de esa manera, se contribuirá a la comprensión y al uso correcto de las fórmulas o herramientas que cada código u autor considera en su análisis.

En el presente trabajo se busca obtener el valor Re3, para 3 dosificaciones de concreto (210, 245 y 280 kg/cm2) por dosificación de fibra (20 y 25kg/m3) para cada tipo de fibra Wirand FF1 Y FF3.

Esta tesis desarrolla la simulación del proceso de fundición de un elemento cilíndrico con el programa de elementos finitos Vulcan 8.0, a la par de la ejecución real de la misma pieza en el laboratorio de la Sección de Ingeniería Mecánica, con el objetivo de comparar los resultados de los procesos, evaluar la capacidad de la herramienta de simulación utilizada y de esta manera contribuir a la aplicación del software a la enseñanaza universitaria. El capítulo 1 es la base teórica de la tesis y por lo tanto está dedicado a subrayar la teoría importante del conjunto: Proceso de fabricación (Fundición)/Herramienta de Simulación (Vulcan), mientras que el Capítulo 4, resulta ser una guía de simulación para los alumnos de las clases de Laboratorio de Fundición en donde el uso del software del Vulcan forma parte de la experiencia académica. El capítulo 2 y 3, conforman el cuerpo de este trabajo, y aquí los resultados del conjunto ensayo/simulación son comparados en base a los defectos presentados. El defecto más notorio y perjudicial en la pieza fundida es el rechupe. Mediante la simulación, la localización de dicho defecto se logra predecir con una muy buena aproximación mediante el criterio de solidificación de materiales denominado fracción sólida. Además, el software permite observar la evolución de vectores de velocidad durante el llenado, lo cual ayuda a evaluar zonas de alta turbulencia y por lo tanto focos de aparación de porosidades y defectos. Para finalizar el capítulo 3, se presentan gráficos de evolución de la variable temperatura versus tiempo con el objetivo de analizar el fenómeno de la transferencia de calor durante la solificación del material. Finalmente se comprueba que, a pesar de las dificultades presentadas durante el desarrollo de la investigación, como por ejemplo la utilización de un material de colada distinto para cada procedimiento (virtual: A1Si7Mg /real:chatarra de aluminio), los resultados presentados por el software Vulcan son muy convincentes. Los defectos reales son localizados con gran precisión en la pieza virtual. Este resultado permite afirmar que este programa posee una muy buena capacidad para evaluar los diseños preliminares de una fundición.

El presente trabajo tiene como objetivo principal el analizar experimentalmente el comportamiento sísmico del adobe confinado de dos pisos, así como estudiar el efecto del refuerzo horizontal utilizado para proveer ductilidad ante acciones coplanares del muro y ver si el refuerzo es efectivo ante acciones perpendiculares al plano del muro.