Debido al constante crecimiento en la construcción de estructuras, los sistemas de monitoreo estructural han tomado bastante importancia. Estos sistemas permiten obtener información de parámetros varios que acompañada de su respectivo análisis, se puede determinar los daños en una estructura y aplicar las medidas que crean convenientes. El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo inalámbrico de parámetros de estructuras civiles, los cuales podrán ser visualizados en una interfaz de usuario en tiempo real. Este sistema contará con tres módulos de medición, un módulo coordinador y una computadora, con los que se probará el principio de funcionamiento para la adquisición, procesamiento y visualización de los parámetros de interés. Para el análisis de las estructuras, es necesario conocer tres parámetros importantes: la magnitud de las vibraciones a las que están sometidas y la humedad y la temperatura a las que se hacen estas mediciones. Para esto, se seleccionó un acelerómetro digital que estará presente en cada uno de los módulos de medición y un sensor ambiental digital que es necesario solo en uno de estos, ya que los parámetros ambientales no presentan grandes cambios en una misma estructura. Una vez realizado el montaje de los módulos de medición en distintos puntos de la estructura, estos inician la adquisición de los parámetros estructurales y los envían hacia el módulo coordinador cada vez que este último hace la petición. Para este fin, se utiliza una red de sensores en configuración punto-multipunto conformada por módulos Xbee. Luego, el módulo coordinador se comunica con la computadora utilizando una tarjeta para el acondicionamiento de nivel de voltaje mediante un puerto USB de la misma. Toda la información recibida es procesada para asignar las mediciones a los módulos de medición correspondiente y obtener las magnitudes reales. Los parámetros de interés podrán ser visualizados en tiempo real en la interfaz implementada, con la cual el usuario también podrá controlar el inicio y fin del proceso de monitoreo. En el capítulo 1, se explican conceptos generales sobre el monitoreo estructural y cómo fue su evolución tecnológica; asimismo, se describen algunos equipos comerciales. En el capítulo 2, se aborda el marco problemático y los objetivos del presente trabajo de tesis. En el capítulo 3, se desarrolla el diseño e implementación del sistema de monitoreo estructural. Finalmente, en el capítulo 4, se describen los ensayos realizados y se muestran los resultados del sistema implementado. / Tesis

Este trabajo desarrolló el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de siete pisos, ubicado en el distrito de San Miguel sobre un suelo intermedio (con capacidad portante de 2 kg/cm2). El proyecto tiene un área construida de 350 m2. La arquitectura del edificio era simple y simétrica, lo cual fue una ayuda para el diseñador. Sin embargo, se pudieron notar en planta importantes esquinas entrantes, hecho que condicionó la totalidad del proyecto, especialmente el diseño sísmico. Se estructuró con un sistema de placas para las dos direcciones, ayudado por pórticos para tomar cargas por gravedad. Se eligieron losas aligeradas como sistema de techado, excepto en el hall central, donde se proyectó una losa maciza. Se efectuó un análisis espectral en un modelo tridimensional del edificio (con el programa ETABS), donde se comprobó que la estructuración cumplía con lo exigido en la NTE.030: la deriva máxima resultó 3.4‰ y el desplazamiento estuvo libre de rotaciones. También se comprobó la irregularidad de esquinas entrantes, que fue la principal causa para que la cortante basal se eleve a un valor equivalente a un cuarto del peso del edificio. Aunque se trabajó con la Norma que perdió vigencia el 2016, se hizo un análisis adicional con la Norma actualizada en uno de los Anexos de esta tesis. El análisis vertical se realizó siguiendo los parámetros de la NTE.020, sin mayor problema ya que se tenían pórticos bien distribuidos. Esta vez se prescindió del modelo tridimensional, en favor de un más simple metrado por áreas tributarias. Los diferentes elementos estructurales fueron diseñados según la NTE.060 y con las solicitaciones calculadas en los dos análisis anteriores. Como era de esperarse, los elementos sísmicos requirieron mucho mayores cuantías que los sometidos a carga vertical solamente. La placa más solicitada tuvo momentos volcantes del orden de 3000 ton-m, lo cual llevó a preguntarse si una condición de empotramiento en la base era la apropiada para el modelo sísmico. El proyecto culminó con el diseño de la cimentación, donde se definieron primero las dimensiones y el refuerzo de las zapatas aisladas de las columnas. Por otro lado, la capacidad intermedia del suelo y las altas fuerzas sísmicas exigieron grandes dimensiones a los cimientos de los muros, los cuales tuvieron que ser combinados unos con otros y se recurrió a vigas para rigidizarlos. / Tesis

Esta investigación tiene como objetivo comprobar experimentalmente la mejora en el comportamiento sísmico de muros de albañilería mejorada (confinada y con relleno de 66% de alveolos) respecto a la tradicional de Haití. Para ello se construyó dos muros confinados a escala natural con las mismas dimensiones y características las cuales fueron sometidas a ensayos cíclicos incrementales. Uno de ellos se sometió a ensayos de carga lateral cíclica, mientras el otro se le aplicó adicionalmente una carga vertical constante que represente la carga de una vivienda de dos pisos y en paralelo la carga lateral cíclica. La particularidad de estos muros haitianos fue que se le introdujo técnicas de mejora en su comportamiento como el confinamiento mediante pórticos estructurales de concreto armado y el relleno de los alveolos. Estas mejoras partieron de la hipótesis que la resistencia sísmica y la ductilidad de los muros de esta tesis mostrarán mejoras cualitativas y cuantitativas respecto a la albañilería tradicional de Haití. Se utilizaron las instalaciones del Laboratorio de Estructuras, para la construcción y ensayos respectivos. Además de los muros, se construyeron tres pilas y tres muretes con los alveolos rellenos al 66% para conocer las propiedades de esta albañilería. / Tesis

El presente tema de tesis desea realizar el análisis y la revisión del diseño estructural del puente peatonal “Solidaridad” ubicado en el malecón Checa, límite entre los distritos de San Juan de Lurigancho y El Agustino. Este puente tiene un diseño especial con estructuras de acero, un gran pedestal y tirantes de acero hacia ese pedestal. Tiene una longitud de 55 metros de luz con un apéndice de 10 m. El puente colapsó en marzo del 2017 a raíz de la crecida del río Rímac producto del fenómeno del niño costero. El objetivo principal de esta tesis es recabar información técnica del diseño del puente y contrastarlo con los requerimientos establecidos para obras especiales de este tipo en la legislación local respectiva. Es importante que se puedan estudiar las especificaciones de este proyecto y verificar que se han realizado en la obra actualmente construida. Entre los objetivos secundarios estará hacer un levantamiento presencial del puente en su estado actual con material fotográfico. También se realizará el análisis estructural de la torre o pedestal del puente, el tablero (vigas y losas de concreto armado), los sistemas de soporte por cables, los estribos y cimentación del puente. Dado que ante la presencia de las lluvias del mes de marzo del 2017 el puente mencionado colapsó, será también una oportunidad para hacer un nuevo levantamiento del estado actual del puente y definir las razones por las que este puente colapsó, razón por la que este trabajo adquiere una mayor importancia. / Tesis

El presente trabajo es una investigación básica donde se busca determinar el comportamiento de la estructura jerárquica de escamas de Paiche (Arapaima Gigas) y exoesqueleto de Carachama (Pterigoplichthys pardalis). En primer lugar se desarrolla el marco inicial para la investigación; se incluye la elaboración de una metodología para el desarrollo del proyecto y el estudio necesario para la investigación. Además, se muestra la información concerniente a la estructura y composición de las escamas de Paiche: material compuesto de matriz de Colágeno reforzada con fibras de Colágeno y cristales de Hidroxiapatita (HAP), así como de las propiedades de los últimos. En segundo lugar se da a conocer el procedimiento experimental utilizado para los diversos ensayos realizados. En el caso de la escama de Carachama se realizaron ensayos de Termogravimetria (TGA), Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) para determinar los componentes que lo conforman y estructura. Para el estudio del comportamiento de la estructura de las escamas se realizaron ensayos dinámico-mecánicos (DMA) con escaneo en temperatura y usando una configuración de deflexión en 3 puntos, obteniéndose curvas de modulo elástico (E´) y factor de pérdida (Tan(δ)) en un rango de temperaturas entre -50 a 250°C. En tercer lugar se exponen y analizan los resultados de los ensayos DMA. Se observó que en las escamas de Paiche existe un fenómeno similar a una transición vítrea a los 0°C, además, los valores de amortiguamiento (Tan(δ)) indican una gran capacidad de disipar energía en el punto de amortiguamiento máximo. En el caso del exoesqueleto de Carachama se encontró que posee una estructura porosa de Hidroxiapatita y Colágeno, similar a un material compuesto tipo emparedado o “sandwich”. En cuanto al comportamiento dinámico-mecánico se encontró que el exoesqueleto de Carachama tiene una mayor estabilidad térmica en comparación con las escamas de Paiche ya que sus propiedades no variaron de forma significativa durante los cambios térmicos. Finalmente se hacen proposiciones de las posibles aplicaciones que tengan las características de los materiales estudiados en la industria. En el caso de las escamas de Paiche se propone el desarrollo de materiales que puedan funcionar como aisladores de vibraciones o absorsores de impactos gracias a su alto valor de Tan(δ). En el caso del exoesqueleto de Carachama se puede dar la posibilidad de usar su estructura tipo sándwich para elaborar elementos estructurales ligeros. / Tesis

El hall de San Jerónimo (HSJ) se ubica dentro del monasterio armenio que pertenece a la Iglesia de la Natividad en Belén, Palestina. Este complejo, compuesto principalmente por albañilería de piedra fue construido alrededor del siglo IV sobre la gruta de la natividad, lugar donde se cree que nació Jesús. Recientemente, un proyecto arqueológico dejó sin confinamiento la cimentación de algunos elementos estructurales en el interior del HSJ. En esta investigación, se evaluó la condición estructural actual del HSJ (con las excavaciones parciales) y el posible efecto de excavaciones adicionales. La evaluación estructural inició con visita a campo, en donde se realizó una inspección visual de daños y se utilizaron las técnicas de fotogrametría y escáner laser para la adquisición detallada de la geometría. Además, se aplicaron técnicas no destructivas para la caracterización mecánica de los materiales (ensayos sónicos) y del sistema estructural del hall (ensayos de vibración ambiental). Con todos los datos recolectados sobre la información estructural del HSJ, se implementó y calibró un Modelo de Elementos Finitos (MEF) en tres dimensiones. Este modelo sirvió para estimar el nivel actual de carga existente (análisis de cargas de servicio) en la base de columnas y muros. El MEF también se utilizó para evaluar dos escenarios de colapso en donde las excavaciones adicionales fueron modeladas como asentamientos en la base de las columnas expuestas. Finalmente, mediante un análisis paramétrico, el MEF permitió definir estados de daño y márgenes de seguridad para cada escenario de colapso. / Tesis

Actualmente, en la construcción de los edificios de vivienda en Lima se utiliza en gran cantidad tabiquería construida con la placa P-7, el cual es un bloque sílico calcáreo de 7cm de espesor, 50cm de longitud y 25cm de altura. Estos bloques se asientan usando mortero y sus alveolos se rellenan con grout, para de este modo formar el tabique, cuyo refuerzo vertical y horizontal (varillas de 6 mm de diámetro) es especificado por el fabricante de la Placa P-7 (sistema no reglamentado). En adición, el refuerzo vertical consta de dos partes. Cada pórtico se ancla químicamente en perforaciones hechas en las vigas y se rellenan con epóxico y se traslapan las partes en la zona central del tabique. Por otro lado, en obra se usan dos tipos de aparejo: traslapado en medio bloque entre hiladas (amarre de soga tradicional) y aparejo con juntas verticales continuas (pilares). Este sistema aún no ha sido sometido a terremotos severos, por lo que no se tiene conocimiento de su comportamiento ante solicitaciones sísmicas perpendiculares a su plano. De esta manera, el presente trabajo tiene como objetivo principal analizar experimentalmente el comportamiento sísmico perpendicular al plano de un tabique de placa P-7 asentadas en aparejo en soga y en pilares, así como también estudiar la efectividad del anclaje químico y el traslape de las barras verticales. Para desarrollar esta investigación se utilizó un pórtico de concreto armado en el que se construyeron en simultáneo dos tabiques de placa P-7, ambos con las mismas dimensiones, pero con diferentes tipos de aparejo propuestos. / Tesis

El presente trabajo tuvo como fin, obtener los planos completos de estructuras, iniciándose en la modificación del plano (vista en planta) de arquitectura, luego se realizó una estructuración y predimensionamiento, para así dar inicio al modelo computacional realizado en el programa ETABS. Se realizó un análisis por cargas de gravedad, obteniéndose que el metrado de cargas del modelo fue muy similar con el calculado manualmente, dando lugar a un porcentaje mínimo de error. Luego se realizó un análisis sismorresistente, comparándose el análisis dinámico y estático obtenido, siguiendo las especificaciones de la Norma E.030 (2016). Luego de cumplir con las exigencias sísmicas de la norma, se procedió al diseño estructural de cada elemento por medio de hojas de cálculo de Excel y cotejos con los programas ETABS y SAP 2000. Todo esto se realizó en el caso de las vigas, columnas, muros de corte, losas, escalera y muros no portantes. Asimismo se analizaron y diseñaron las cimentaciones superficiales con hojas de cálculo y verificadas con el apoyo del programa SAFE. Asimismo, se usó el software Corel Draw para la elaboración de imágenes que ilustren mejor algunos capítulos en la presente Tesis. Finalmente, con los diseños completos de los elementos estructurales y no estructurales obtenidos, se procedió al dibujo en AutoCAD de los planos finales de estructuras. / Tesis

En el presente trabajo de investigación se buscó mejorar la resistencia a fuerza cortante de la albañilería hecha con ladrillos de concreto. Se utilizaron dos técnicas de construcción distintas a la recomendada por el fabricante, para tratar de incrementar la adherencia entre el mortero y los ladrillos. Como patrón de comparación se adoptó la técnica de construcción especificada por la empresa fabricante de los ladrillos de concreto y para medir la adherencia morteroladrillo se utilizó la prueba de compresión diagonal en muretes de albañilería. / Tesis

La presente tesis propone una metodología de trabajo para la estimación de peligros por flujos de escombros, cuyo desencadenamiento se produce debido a fuertes precipitaciones en las regiones con clima tropical típicas de la selva alta del Perú, y cuya componente principal en su matriz sea material granular. La finalidad del presente trabajo es proponer una alternativa para la mejora de la gestión de riesgos por flujos de escombros, de tal forma que información base necesaria se pueda simplificar en tres rubros claves: [1] topografía, [2] pluviometría y [3] características geotécnicas. Para ello, se emplearon dos modelos numéricos de base reológica diferente, como son el Kanako 2D y el Titán 2D, evaluando la precisión y predictibilidad de cada uno de ellos, además de evaluar la dificultad de su empleo en un contexto donde no existen registros históricos que detallen las características de los flujos de escombros típicos. Ello se realizó utilizando como estudio de caso las quebradas anexas al distrito de Maranura, situado en la provincia de La Convención, Cusco, Perú. / Tesis