La presente tesis tiene como objetivo analizar y comparar la repuesta sísmica de tanques rectangulares y circulares de concreto armado conteniendo agua y con el tanque apoyado sobre el suelo, con el fin de demostrar que las fuerzas del movimiento y amplitud de movimiento del agua sobre las paredes del tanque dan resultados menos conservadores cuando se usa en el análisis las ecuaciones de Navier-Stokes en vez del Método Simplificado de Housner. Se presenta una propuesta de tanque rectangular y otro circular para un volumen de diseño de 1000 m3 de agua para un tanque apoyado en un suelo intermedio ubicado en Lima. Se procede a calcular el cortante basal y momento mediante el método de Housner con las especificaciones del ACI 350-01 y la norma Peruana de diseño sismoresitente E.030-2006. El cortante basal y momento se calculan con la ayuda de un modelo mecánico equivalente basado en las ecuaciones de Navier-Stokes para una, dos y tres masas oscilatorias modeladas en el software SAP 2000. Luego se encuentra que con el modelo mecánico equivalente basado en las ecuaciones de Navier- Stokes se obtiene un 10% y 15% menos de cortante y momento que con el modelo Housner. Asimismo, se procede a evaluar la amplitud del oleaje con las ecuaciones originales de Housner y ACI-350-01 y a su vez, resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes para varios modos de vibración. Luego se encuentra que la amplitud del oleaje máximo determinado en base a las ecuaciones de movimiento de Navier-Stokes son más conservardoras que la amplitud calculada por las especificaciones del ACI 350.3-01 y el Metodo de Houser. Sin embargo, el valor no sobrepasa del 20% por encima de lo propuesto por el ACI, para ambos tipos de tanques / The present thesis aims to analyze and compare the seismic response of rectangular and circular tanks of reinforced concrete containing water and with the tank resting on the ground, in order to demonstrate that the forces of movement and the amplitude of the movement of water over the tank walls give less conservative results when the Navier-Stokes equations are used in the analysis instead of the Housner's Simplified Method. We present a proposal for a rectangular tank and a circular one for a design volume of 1000 m3 of water for a tank supported on an intermediate ground located in Lima. We proceed to calculate the basal and momentum cut by the Housner method with the specifications of ACI 350-01 and the Peruvian standard of seismic design E.030-2006. The basal shear and momentum are calculated with the help of a mechanical model based on the Navier-Stokes equations for one, two and three oscillatory models modeled on the SAP 2000 software. It then encounters the equivalent mechanical model based on equations of Navier-Stokes is 10% and 15% less shear and moment than with the Housner model. Also, test the amplitude of the wave with the original equations of Housner and ACI-350-01 and turn, solving the Navier-Stokes equations for various modes of vibration. Then it encounters the amplitude of the wave at the base of the Navier-Stokes equations of motion are more conservative than the amplitude calculated by the specifications of ACI 350.3-01 and the Houser Method. However, the value does not exceed 20% above that proposed by the ACI, for both types of tanks. / Tesis

Este trabajo tiene como meta servir de apoyo a las siguientes generaciones de ingenieros civiles a poder analizar y diseñar torres de celosía con manuales internacionales y propios de nuestro país. Este este trabajo podrás conocer sobre el mundo de las torres eléctricas, las partes que forman, la importancia de su uso, analizar mediante el software SAP2000 y diseñar por tracción y compresión cada uno de sus elementos. / This work aims to support the next generations of civil engineers to be able to analyze and design lattice towers with international manuals and those of our country. In this work, you will be able to learn about the world of electrical towers, the parts they form, the importance of their use, analyze using the SAP2000 software and design each of its elements by traction and compression. / Tesis

El crecimiento industrial en el país va en aumento, lo que genera un incremento de la necesidad de nuevas estructuras industriales. La siguiente tesis tiene como objetivo principal representar una guía, mediante un ejemplo aplicativo, de análisis y diseño estructural de una nave industrial con puente grúa, debido a que el Perú no cuenta con lineamientos exclusivos para este tipo de estructuras. Se presenta una recopilación teórica que cubre los lineamientos para el análisis y diseño estructural de naves industriales, teniendo en cuenta los efectos que genera un puente grúa en la estructura, para después establecer una metodología clara y concisa. Se plantea un proyecto teórico de una nave industrial que cubre un área de 600 m2, cuyo uso será de almacén y cuenta con un puente grúa de 10 toneladas de capacidad, con el objetivo de desarrollar la metodología establecida. La metodología, que comprende el análisis y diseño estructural de naves industriales con puente grúa, cumple con los requerimientos de las normativas: Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), American Institute of Steel Construction (AISC) y el American Concrete Institute (ACI). / Industrial growth in the country is increasing, which generates an increase in the need for new industrial structures. The following thesis has as main objective to represent a guide, through an application example, of analysis and structural design of an industrial building with travelling crane, because Peru doesn´t have exclusive guidelines for this type of structures. A theoretical compilation is presented covering the guidelines for the analysis and structural design of industrial buildings, considering the effects generated by a traveling crane on the structure, and then establishing a clear and concise methodology. It proposes a theoretical project of an industrial building covering an area of 600 m2, whose use will be Warehouse and has a crane bridge of 10 tons of capacity, with the aim of developing the established methodology. The methodology, which includes the analysis and structural design of industrial buildings with Crane bridges, meets the requirements of the regulations: National Building Regulations (RNE), American Institute of Steel Construction (AISC) and the American Concrete Institute (ACI). / Tesis

En el Perú la construcción de concreto armado es un sistema típico en viviendas de pequeña altura (2-4 pisos), esto debido al impactante y descontrolado crecimiento poblacional que ha sufrido el país y que ha motivado la construcción masiva de este tipo de viviendas con la finalidad de albergar a las familias, muchas de las cuales emplean la autoconstrucción. Además, esta mencionada autoconstrucción se aprecia más en los sectores socioeconómicos más bajos, en donde el factor calidad se ve opacado por el factor económico, y por ende la seguridad de la vivienda es discutible. Respecto de este último aspecto, el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (2018), señaló que las viviendas particulares constituyen un espacio importante de desarrollo y seguridad para las familias, siendo esta afectada por el significativo impacto que tiene la autoconstrucción en la calidad de estas viviendas. Es por esto que surge la necesidad de encontrar alternativas que permitan realizar una evaluación estructural en una vivienda de concreto armado con la finalidad de posteriormente poder ejecutar la reparación o reforzamiento para este tipo de vivienda. De manera que se le brinde una garantía de funcionalidad y seguridad. En ese sentido, la investigación propuesta contribuirá a determinar un método viable tanto técnica como económicamente para una evaluación estructural en una vivienda de concreto armado que evalué el desempeño sísmico de una vivienda, para esto se realizará una comparación de los distintos métodos de evaluación estructural en viviendas de concreto armado encontrados en las distintas normas de evaluación estructural existentes actualmente. De los resultados y comparaciones realizadas, se concluye que primero deberá desarrollarse la observación detallada de campo, esta deberá iniciar inmediatamente terminada la recopilación de la información preliminar o primaria. Luego, deberá analizarse el presupuesto con el cliente, para lo cual se realizarán distintos ensayos que se pueden aplicar a este tipo de viviendas (viviendas de concreto armado) en su actual estado. Finalmente, deberán analizarse los datos recabados y resumirse en un informe que ha de incluir la comprobación de la resistencia estructural, la viabilidad del proyecto, el listado de problemas estructurales y el análisis de la aplicación del método de evaluación estructural propuesto.

Este trabajo es un análisis estructural y una modelización de la chacarera -género musical de raíz tradicional vigente en Santiago del Estero y el NOA-. El propósito de la modelización es ofrecer una herramienta técnico-metodológica acerca del género para su uso en la enseñanza y la investigación. El objetivo fue modelizar el género musical folklórico chacarera santiagueña a partir del análisis estructural de 105 obras seleccionadas diacrónicamente por su relevancia popular desde las primeras décadas del siglo XX hasta la primera década del siglo XXI. Para lo cual se propuso: describir, las dimensiones formal, melódica, rítmica y armónica de 105 chacareras santiagueñas; evaluar los resultados, interpretar los datos e inferir los patrones típicos; elaborar un modelo estructural; describir los desvíos detectados y aplicar el modelo en un proceso de enseñanza. Como marco de referencia se tomó la teoría tripartita de la música desde la mirada semiológica de Molino-Nattiez; desde la dimensión del nivel neutro. / Luego del trabajo de Manuel Gómez Carrillo, de recopilación de danzas y canciones del norte argentino realizada entre 1916 y 1918 por encargo de a Universidad Nacional de Tucumán, es el trabajo más exhaustivo sobre el género folclórico más popular de la región.

El sector industrial es clave en el desarrollo de los países, por lo cual, las normativas asociadas al diseño de estructuras e instalaciones industriales adquiere especial relevancia. Uno de los diseños más comunes observados en estructuras de acero es la fluencia y fractura de los pernos de anclaje debido esencialmente a que estos presentan disipación de energía, reduciendo daños en otros elementos estructurales. Es por esto que se decidió estudiar el comportamiento de los pernos de anclaje y cuantificar su influencia en la respuesta estructural de estructuras industriales. Para llevar a cabo lo anterior se modeló un sistema que permitiese simplificar los complejos análisis basándose en la idealización de ciertas características del sistema. De esta forma, se obtuvieron valores relevantes en cuanto a la capacidad de los pernos, la influencia del largo de los mismos y la capacidad al corte del modelo para casos en que los pernos poseían comportamiento lineal y no lineal. Los resultados obtenidos para el modelo simple mostraron la relevancia del comportamiento de los pernos sobre la respuesta estructural, entregando que el promedio de los factores de modificación de la respuesta estructural R fue menor al establecido por la normativa chilena. De forma complementaria se desarrolló la modelación con elementos finitos de un estanque vitivinícola, con características reales, de materiales y geométricas, con la finalidad de confirmar la validez de los resultados obtenidos con el modelo simplificado. Teniendo presente lo anterior se verificó la similitud entre modelos, obteniendo valores aproximados en condiciones apropiadas para el factor R y magnitudes disímiles en el caso de la sobre-resistencia. En conclusión, se ratifico la necesidad de aumentar el largo de los pernos de anclajes en la mayor parte de las estructuras analizadas, además de recomendar el uso de pernos con mayores capacidades y ductilidades superiores con la finalidad de maximizar la energía disipada por los pernos de anclaje.

Ingeniero Civil Mecánico / Los espesadores son elementos que se utilizan en el proceso de extracción de múltiples minerales, siendo su función la de separar una parte sólida de una líquida del fango proveniente de las pilas de lixiviación. En general son estructuras estacionarias cuyas dimensiones y contenidos (densidades relativas) pueden variar bastante, por lo cual los cálculos asociados a los apoyos se hacen para cada caso en particular, aun cuando estos sean a través de un software, actividad que incurre en un gasto de tiempo y recursos. Por este motivo el tema propuesto busca encontrar alternativas de automatización en el proceso de cálculo de la etapa de ingeniería temprana y considerar una opción para la programación de un prototipo que en base a las variables más relevantes del diseño, entregue una respuesta concreta con un error aceptable. La mecánica de estructuras posee una amplia variedad de modelos para aproximar las deformaciones y estados de esfuerzos a los que está sujeto un fenómeno del mundo real. En este trabajo se detallan algunos de estos modelos utilizados por el método de elementos finitos para discretizar el problema propuesto. En base a las condiciones de diseño encontradas entre los antecedentes de los espesadores y las características que favorecen un modelo de elementos finitos eficiente, se constituye una estructura simplificada que en base a tiempos bajos de cálculo podría entregar una buena aproximación al cuadro de reacciones. Para elaborar el modelo de elementos finitos propuesto se trabaja en base a la metodología clásica de la literatura, que consiste básicamente en escoger los tipos de elementos, determinar sus rigideces, sus cargas y su disposición en el espacio (mallado), ensamblar todo en un sistema de ecuaciones, establecer las condiciones de borde del dicho sistema, y por último encontrar la solución. Una vez encontrada la solución, la última instancia corresponde a la validación de los resultados. Como este trabajo no persigue fines estadísticos de la industria o un nivel de detalle avanzado, se puede aproximar la validez numérica de los elementos utilizados a partir de geometrías más sencillas. Y la validez cualitativa de la respuesta en base a diversos ensayos sobre un espesador. Debido a que la geometría y los tipos de esfuerzos del problema son más bien sencillos, se estima que las respuestas encontradas por el modelo tengan un nivel de error aceptable para su objetivo, predecir en una etapa de ingeniería temprana. Finalmente, este trabajo no es una versión comercial e incluye una variedad de mejoras propuestas por el autor.

Ingeniera Civil / Una llave de corte es un elemento estructural de acero que traspasa esfuerzos de corte desde una columna de acero, a la fundación de hormigón. Éste se encuentra embebido dentro del bloque de la fundación, y su presencia es esencial cuando existen grandes solicitaciones de corte basal, como las que se tienen durante un sismo. La práctica de diseño actual se rige según una metodología propuesta por la AISC en su publicación Steel Design Guide n°1: Base Plate and Anchor Rod Design (2006). En ésta se tiene como supuesto que la llave de corte embebida en el hormigón se comporta como una viga en cantiléver, empotrada a la placa base y sometida a una fuerza distribuida, dada por la presión del hormigón en compresión contra la llave. Según esto se reconocen dos estados de falla: Falla por capacidad del hormigón en la fundación y falla plástica por flexión en el acero de la llave de corte. Sin embargo, trabajos experimentales realizados en la Universidad Federico Santa María, a llaves con diferente geometría, sugieren que este supuesto es incorrecto y que la falla por flexión en la llave no ocurriría. Lo que ocurre en cambio, es una falla plástica por corte. El objetivo de este trabajo es realizar un análisis numérico de llaves de corte con geometría doble T, con el fin de determinar si se cumple el supuesto adoptado por la AISC, y establecer si ocurre una falla plástica por flexión en la llave de corte. Para esto se utiliza el software ANSYS workbench, y se modelan 6 llaves con geometrías ensayadas (3 llaves cargadas en su eje fuerte, y 3 cargadas en su eje débil), que hayan presentado una falla por corte en la llave, y se lleva a cabo un proceso de calibración del modelo con los datos experimentales, proporcionados por el profesor Carlos Aguirre. Los modelos calibrados son analizados en su respuesta en tensión y deformación, lo que permite concluir que los modos de falla obtenidos corresponden a plastificación en la llave por corte.

Ingeniero Civil / Las ménsulas de hormigón armado corresponden a voladizos de esbeltez largo de corte sobre altura menor a la unidad. Son generalmente utilizadas para la transferencia de cargas dentro de un sistema estructural, como lo puede ser un edificio, puente, e instalaciones en general. Debido a tan baja razón luz de corte sobre altura de las ménsulas, es que generalmente estas se encuentran gobernadas por la falla de corte y su predicción de capacidad establece mayores dificultades que la falla de flexión. El modelo panel implementado para predecir la capacidad al corte de ménsulas, asume que la dirección principal de tensiones es igual a la dirección de principal de deformación, donde se modela la ménsula mediante un elemento denominado panel, el cual representa tanto el estado de deformación, como de tensión. Además, supone que el ángulo del puntal de compresión es fijo para el proceso de carga. El hormigón se modela con un comportamiento biaxial, en el cual se considera la pérdida de rigidez y resistencia en el puntal de compresión producto de la tracción en la dirección ortogonal. El acero sigue un comportamiento uniaxial elasto-plástico perfecto. El modelo panel modificado de ángulo fijo (Ulloa, 2013) se sustenta en que el ángulo de compresión principal se fija a un cierto nivel de tracción, y desde ese instante permanece invariable ante desplazamientos laterales de la zona superior del muro. Al aplicar el modelo que fija el ángulo de fisuras a la tensión de inicio de fisuras "σ_r=f_ct" se da origen al modelo de ángulo fijo "α(σ_r=f_ct)", el que se usa en conjunto con la ecuación de equilibrio longitudinal en ménsulas para resolver la estimación de la capacidad al corte. Para analizar el comportamiento del modelo teórico se generó una base de datos unificada con 109 ensayos de ménsulas disponibles en la literatura, en los cuales se varía la resistencia a compresión del concreto, las cuantías de estribos horizontales, cuantías de refuerzo principal de borde, y la razón luz de corte sobre altura. Las ménsulas estudiadas son solicitadas exclusivamente por cargas de corte. La comparación entre los modelos panel modificado de ángulo fijo (Ulloa, 2013) y los resultados experimentales, dan resultados conservadores para la estimación de la capacidad, obteniendo la mejor estimación para el modelo que fija el ángulo de compresión principal al nivel de tracción "σ_r=f_ct". La razón promedio entre capacidad predicha versus capacidad experimental alcanza un valor de 0.77 y una desviación estándar de 0.18. Tras observar el carácter conservador de tales resultados, se plantearon diversas modificaciones con el objetivo de mejorar la predicción, obteniendo los mejores resultados al formular un nuevo modelo denominado "modelo de modificaciones simultáneas α(σ_r=f_ct) y σ_L=N/A", el cual considera 1) una re-calibración de la dirección principal de compresión para capturar la ausencia de armadura transversal y carga axial en las ménsulas estudiadas, 2) la inclusión eficiente del refuerzo de borde en la ecuación de equilibrio longitudinal para captar su participación en el mecanismo de enrejado, y 3) la disminución de la razón luz de corte sobre altura al considerar el ancho de la placa de carga. Tal modelo obtuvo un promedio de 0.98 y desviación estándar de 0.16, mostrando baja dependencia ante los parámetros de entrada en la modelación, y además captura de mejor forma la tensión de ensayo que los modelos de Ulloa (2013). Al comparar el modelo simultáneo con otros modelos de la literatura se obtienen resultados comparables a modelos de alta precisión como el de Russo (2006), y una mejor medición del tipo de falla respecto al código ACI 318-08.

Geóloga / La Cordillera Principal Occidental, entre 33° y 34°S, está conformada por rocas volcánicas y sedimentarias pertenecientes a las formaciones Abanico (Eoceno Superior- Mioceno Inferior) y Farellones (Mioceno). Las rocas de la Formación Abanico han sido interpretadas como depósitos de un sistema de cuencas extensionales de intra arco (Cuenca de Abanico), que posteriormente fueron invertidos tectónicamente. La Fm. Farellones se habría comenzado a depositar sintectónicamente a la inversión. En este contexto, este estudio se centra en el análisis de una estructura compleja de vergencia hacia el este (Anticlinal El Ingenio), ubicada inmediatamente al sur de la localidad de El Ingenio. Se trata de un antiforme de ~5 km de media longitud de onda y aproximadamente ~1.2 km de amplitud, con fallas y pliegues de segundo orden en su núcleo. Se levantaron columnas estratigráficas y secciones estructurales, caracterizando la geometría y cinemática de las estructuras presentes y se generó un modelo evolutivo, también se construyeron tres modelos forward con el software MOVE 2014 2D (Midland Valley) para explicar la geometría de las estructuras complejas y estimar acortamientos. Se determinó que los niveles intermedios del anticlinal se deforman más intensamente que los niveles superiores en respuesta al contraste de competencia de las rocas. El acortamiento horizontal estimado para el Anticlinal El Ingenio es de 1900 m y para todo el sistema estudiado es de ~2460 m. Se pudieron reconocer al menos dos eventos de deformación en esta zona, uno asociado a la inversión de la Cuenca de Abanico (Mioceno temprano), y otro; como un evento de deformación fuera de secuencia (Mioceno medio). Por último, fue posible comparar el despegue de este sistema con el corrimiento El Fierro, definido a los 34°S, como estructuras similares, generadas durante el evento de deformación fuera de secuencia.