El diseño sísmico tradicional es el diseño basado en fuerzas (DBF), existe otro diseño sísmico basado directo basado en desplazamientos (DDBD) propuesto por su principal impulsor Priestley, M.J.N (2007). El DDBD a diferencia del DBF considera el daño estructural, con la finalidad de lograr un mecanismo de falla de la estructura para evitar el colapso. Es más fácil cuantificar el daño de una estructura a través de desplazamientos que de fuerzas. De esta manera una estructura para alcanzar un desplazamiento último de diseño, debe lograr una adecuada ductilidad, es decir la estructura será dañada incursionando en el rango inelástico. En la primera parte de esta tesis se presenta las diferencias que existen entre las metodologías del DDBD y del DBF resaltando algunas bondades del DDBD. En la segunda parte se presenta un caso de estudio de un edificio dual de 5 niveles que presenta regularidad tanto en planta como en elevación y se encuentra ubicada en una zona altamente sísmica cuya aceleración en suelo firme es el 45% de la aceleración de la gravedad. Luego se aplica las metodologías del DDBD y DBF al caso de estudio, con la finalidad de comparar sus respuestas de desplazamiento, derivas, diagramas de fuerza cortante y momentos. En la tercera parte, usando el programa ETABS, se realiza el Análisis Dinámico Tiempo Historia (ADTH) para comparar las respuestas de desplazamiento con las metodologías del DDBD, DBF. Para ello se sometió el modelo estructural a 3 registros sísmicos, cuyos espectros de respuesta fueron escalados con el espectro de diseño de la norma E.030. Luego se asignaron rótulas concentradas en posibles zonas de daño considerando los lineamientos del ASCE 41-13. En la parte final de la tesis se realiza las comparaciones y conclusiones sobre el caso de estudio. Es importante indicar que el nivel de desempeño sísmico del edificio para la metodología del DDBD es mayor que para el DBF. Esto se debe a que las derivas del método DDBD oscilan en el orden de 2% a 2.5% y las derivas del DBF se limitan a 0.7%. Por lo tanto, si comparamos los desplazamientos de ambas metodologías, una estructura diseñada con el DDBD logrará desplazarse más y debido a ello sufrirá mayor daño. Es asi que al comparar las fuerzas cortantes basales de cada metodología para el caso de estudio, se determinó que las cortantes basales obtenidas con el DDBD fueron mayores a las obtenidas con el DBF. Éstas resistencias obtenidas por el DDBD a diferencia del DBF, garantizan que la estructura logre los desplazamientos máximos de diseño, porque fueron obtenidas por un factor de reducción de espectro de desplazamiento que depende del amortiguamiento y ductilidad del sistema dual. Asimismo los desplazamientos para el caso de estudio del DDBD resultaron ser mayores a los desplazamientos del DBF y del ADTH, desmostrando que el nivel de desempeño de la metodología del DDBD es más exigente debido a que emplea una deriva del 2.5% comparada con una menor deriva de 0.7% del código sísmico peruano E.030. / The traditional seismic design is the methodologies of Forced Based Design (FBD), there is another direct displacement based design (DDBD) proposed by Priestley, M.J.N (2007). The DDBD considers structural damage to achieve a failure mechanism of the structure before collapse. It´s easier to quantify damage of a structure with displacements rather than forces. Therefore, a structure to achieve a inelastic displacement design with good ductility, it is necessary to be damaged. The first part of this investigation is about differences between the methodologies of DDBD and FBD with some DDBD advantages. In the second part, there is a study case about a dual building 5-story, which is regular in plan and elevation. The building is located in a seismic zone, which acceleration in firm soil is 45% of the acceleration of gravity. Then it is applied both methodologies into the study case to compare its displacements, shear forces and overturning moments. In the third part the Dynamic Time History Analysis (DTHA) is done, to compare displacements with DDBD and FBD methodologies. Three accelerograms were used and the magnitude of the acceleration scaled to be spectrum compatible with design spectrum. Then, using ASCE 41-13 guidelines, the hinge plastics were assigned to structure. Finally, both methodologies results about study case are compared. It´s important take into account that the seismic performance level of the building for DDBD is greater than FBD method. This is due to drifts of DDBD are in the order of 2.0% and 2.5% comparing with FBD drifts of 0.7%. Therefore, displacements of DDBD is greater than the FBD method. Shear forces of DDBD result greater than FBD methodology. These strengths of DDBD method ensures that structure achieves design inelastic displacements, because those strengths were obtanied due to a displacement spectrum reduction factor which depends of damping and ductility of the dual system. Also the displacements for the study case for DDBD results to be greater than FBD and DTHA. In that way it´s proves that the seismic performance level of the building for DDBD is greater than FBD method. Due to drifts of DDBD which are in the order of 2.0% and 2.5% compared with little FBD drifts of 0.7%. / Tesis

La albañilería estructural es una de las alternativas de construcción, en edificaciones de pequeña altura, usadas en el Perú como solución al problema del déficit habitacional. Sin embargo, en algunos casos las buenas prácticas constructivas están siendo obviadas y la construcción de algunas edificaciones se ha tornado informal. En ese contexto, se busca proponer una nueva forma de construcción en albañilería estructural que sea eficiente y económica. Por ello, se propone en esta investigación el uso de la Albañilería Armada de Junta Seca, la cual resulta eficiente en cuanto a tiempo de ejecución. Esta tiene como particularidad la ausencia de mortero en sus juntas. Se realizó un estudio experimental para comparar este tipo de albañilería armada con una construida de forma tradicional, utilizando como unidad de albañilería bloques de concreto vibrado. En el estudio se tomó en cuenta el procedimiento constructivo, el tiempo de ejecución y el aspecto económico asociado a su construcción, con el fin de analizar cuantitativamente si esta opción resulta beneficiosa. En primer lugar, se realizaron pruebas de control sobre la unidad y luego sobre prismas de ambos tipos de albañilería. Luego se construyeron muros representativos de ambos tipos de albañilería, en los que se empleó el mismo refuerzo de acero, al igual que el mismo aparejo de soga para su asentado. Los dos muros fueron sometidos a un ensayo de carga lateral cíclica, con amplitud de desplazamientos controlados. Una vez analizados los resultados, se concluyó que la Albañilería Armada de Junta Seca tiene un comportamiento similar a la Tradicional, salvo por los tipos de fisuras que se presentan ante cargas muy severas; el comportamiento fue muy aceptable ya que cumple con las exigencias de la Norma E.070 Albañilería, del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú. / Tesis

El objetivo del presente proyecto de investigación es controlar la trituración de los ladrillos de arcilla que presentan más del 30 de área de huecos, colocándoles un refuerzo horizontal en una cuantía mínima de 0.001, esperando que este refuerzo atenúe el grosor de las grietas en los muros y así se evite la pérdida de la resistencia y rigidez de los mismos cuando están sujetos a cargas laterales cíclicas. / Tesis

Actualmente se utilizan en los edificios de Lima, en gran cantidad, alféizares de albañilería hechos con el bloque sílico-calcáreo P-10, reforzados verticalmente con varillas de 8mm y construidos de distantes maneras. Considerándose: 1) que el Perú se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica; 2) el peligro que representa para las personas el posible volteo de estos elementos ante movimientos sísmicos perpendiculares a su plano en caso de encontrarse en fachadas; y, 3) que no se conoce el comportamiento que puedan tener estos alféizares ante sismos severos, se llega a la conclusión de que es necesario investigarlo, siendo ésta el objetivo principal de la tesis. Para esta investigación se prepararon cuatro alféizares con las mismas dimensiones, pero con métodos constructivos diferentes, los cuales representan la forma de construcción en diferentes proyectos de edificaciones: 1.- Siguiendo la recomendación del proveedor de las unidades de albañilería, Cia Minera Luren, siendo estas consideradas buenas prácticas escritas en un manual, 2.- No se siguen buenas prácticas constructivas, caso que también se da en las obras, 3.- El alféizar presenta un caso particular en donde existe presencia de tuberías sanitarias en su estructura, 4.- Se siguen las mejores prácticas observadas en las construcciones de estas edificaciones. Con el propósito de conocer el comportamiento dinámico de los alféizares construidos se les ensayó en dos etapas: una etapa dinámica, en la mesa vibratoria del LEDI, y la segunda etapa de ensayo estático con la ayuda de una gata hidráulica, marco de reacción, etc. De ambos ensayos se llega a la conclusión que el comportamiento que tienen estos elementos, frente a solicitaciones dinámicas perpendiculares a su plano, es elástico, por lo que hubo que ejecutar un ensayo de carga lateral monotónicamente creciente hasta lograr el colapso de los alféizares. Se puede aseverar que el refuerzo vertical de acero recomendado por el fabricante de las unidades de albañilería está muy por encima del calculado mediante la norma E.070. / Tesis

Las construcciones históricas representan parte de la identidad de los pueblos y son fuente importante de ingresos por el turismo, por lo que son de gran relevancia para el desarrollo de un país. En el Perú, existe un gran número de edificios patrimoniales de adobe siendo la iglesia San Pedro Apóstol de Andahuaylillas, una de las construcciones más representativas de los Andes peruanos. Este templo, el cual está ubicado en la Plaza de Armas del pueblo de Andahuaylillas en Cusco, está conformado principalmente por una la nave alargada, el presbiterio, la torre de campanario y varias capillas laterales. Su conservación y preservación son labores complicadas por la fragilidad del material que la compone y la debilidad de sus conexiones estructurales, siendo necesaria la ejecución de diagnósticos estructurales y evaluaciones sísmicas. En esta tesis se presenta la aplicación de termografía infrarroja pasiva como procedimiento de diagnóstico para la detección general de daño estructural y el estudio de la influencia de ciertos elementos estructurales en la capacidad sísmica del arco triunfal de la iglesia. La termografía infrarroja pasiva es un ensayo no destructivo que permite medir y visualizar temperaturas en una superficie mediante la captación de la radiación infrarroja sin aplicar alguna estimulación externa. Esta técnica es recomendable para el diagnóstico de monumentos ya que no generar daño ni contacto directo con la superficie de estudio, encajando dentro de las filosofías modernas de conservación. En la presente evaluación, la aplicación de la termografía infrarroja pasiva permitió la identificación de elementos estructurales embebidos, cambio de material y grietas ocultas por intervenciones anteriores. La evaluación sísmica de una estructura puede ser realizada aplicando diferentes tipos de análisis. En esta tesis se evalúa el comportamiento sísmico del arco triunfal de la iglesia de Andahuaylillas considerando la aplicación del análisis estático no lineal. La evaluación se ejecutó con la finalidad de determinar la influencia de los muros adyacentes de las capillas laterales y ventanas en la capacidad lateral y patrón de agrietamiento del arco triunfal, para lo cual construyeron modelos de elementos finitos bidimensionales. Los resultados indicaron que la inclusión de muros laterales al arco triunfal incrementa su capacidad lateral en 44% , mientras que la omisión de ventanas en estos muros contribuye positivamente a la capacidad del arco en 13% respecto al modelo computacional que no las considera. / Tesis

La mampostería con bloques de tierra comprimidos (BTC) es una técnica de construcción económica que presenta mejores propiedades de resistencia y durabilidad que el adobe, y gran potencial de industrialización de sus unidades. Sin embargo, existe escasa información experimental y numérica del comportamiento sísmico de estructuras con este tipo de mampostería. En un trabajo previo, se ha realizado la caracterización experimental de mampostería con BTC con un tipo especial de bloque, que debido a su forma puede no requerir juntas de mortero, lo cual agiliza el proceso constructivo. El estudio también incluyó ensayos en una mesa vibratoria de un prototipo de vivienda a escala real. En este trabajo se realiza el modelamiento numérico del comportamiento sísmico del prototipo de vivienda ensayado, aplicando técnicas de macro-modelamiento. La mampostería es representada como material homogéneo e isotrópico, y sus propiedades elásticas e inelásticas son calibradas tomando en cuenta los resultados de la campaña experimental previa y recomendaciones empíricas empleadas por otros autores. En este proceso de calibración se realizan análisis de sensibilidad de las propiedades inelásticas para evaluar su influencia en la capacidad de la estructura. También se realizan análisis estáticos no lineales y análisis dinámicos en el modelo numérico; y los resultados se comparan con los obtenidos en los ensayos sísmicos. Las comparaciones incluyen curvas de capacidad, aceleraciones, desplazamientos, curvas de histéresis y patrones de agrietamiento. Finalmente, se concluyó que el modelo numérico desarrollado empleando el método de elementos finitos bajo el enfoque de macro-modelamiento tiene el potencial de representar el comportamiento sísmico del prototipo; sin embargo, debido a características propias del tipo de mampostería evaluado, la capacidad numérica es ligeramente sobrestimada. Esta sobrestimación se acentúa cuando los muros experimentan mecanismos de falla por deslizamiento; o cuando experimentan altas solicitaciones fuera de su plano que generan un comportamiento altamente biaxial en los muros. / Tesis

Esta investigación tiene como objetivo principal comparar el comportamiento sísmico de muros confinados hechos con un nuevo tipo de ladrillo de concreto vibrado (llamado tipo “B” en este proyecto), variando la calidad del mortero (con cal y sin cal). Además, utilizando la información de un proyecto previo, donde se usó otro tipo de ladrillo de concreto vibrado (“ladrillo original” o tipo “A”) hecho por la misma fábrica, se analizó el efecto de la calidad del ladrillo sobre el comportamiento sísmico de los muros confinados. Para ello se construyó a escala natural un muro confinado por cada tipo de mortero, 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 horizontal controlado. Adicionalmente, se realizaron otras pruebas tales como: compresión, variación dimensional, alabeo, succión y absorción en ladrillos, y compresión axial y diagonal en prismas de albañilería, para analizar la influencia del mortero (con cal y sin cal) y el tipo de ladrillo (A y B). De los ensayos realizados se pudo determinar que los dos tipos de ladrillos (A y B) son unidades sólidas y aptas para ser empleadas en la construcción de muros portantes confinados de acuerdo a la Norma E.070. Por otro lado, se puede decir que ni la cal en el mortero ni el tipo de ladrillo afectaron significativamente la rigidez y la resistencia a fuerza cortante de los muros, por lo que es posible emplear mortero sin cal y cualquiera de los ladrillos analizados. / Tesis

El contenido del presente trabajo se puede sintetizar en dos partes: i) Generación de espectros elásticos normalizados de energía de entrada basados en la ecuación del balance de energía, a partir de un conjunto de registros de aceleración medidos durante la ocurrencia de eventos sísmicos en diversos lugares del Perú y debidamente filtrados (en cantidad 39 de 107). Mediante el empleo de fórmulas empíricas [11] y [12] se obtuvieron espectros de energía histerética para determinados valores de ductilidad, periodo de vibración, y amortiguamiento viscoso, entre otros parámetros. Para estimar la energía histerética demandada, se calculó primero la energía de entrada, y se multiplicó por el factor resultante de aplicar la relación empírica (Ec 2.14) [12] (que depende de la variable de la ductilidad global), con el fin de hallar la parte de la energía de entrada que se disipa como energía histerética. ii) Aplicación de los espectros de energía en el diseño estructural, consistente en la verificación, de que la energía disipada por una estructura es mayor que la energía de demanda ante un evento sísmico. Para esto, se diseñó un edificio de concreto armado de tres niveles y se calculó la curva de capacidad y la ductilidad disponible (aplicando el análisis pushover). Finalmente, al determinarse que la energía disipada mediante deformación plástica fue mayor que la energía histerética demandada, se verificó el diseño, acorde con la norma vigente E030, las condiciones geotectónicas, y un nivel de daños aceptable. En general se concluye, que los valores de los espectros de energía normalizados y bilinealizados, presentan valores de energía de entrada que a pesar de ser conservadores, han servido para verificar el diseño de acuerdo a la normativa sismoresistente vigente, y por tanto, la metodología de diseño en base al balance de energía, para este caso específico, sirvió como una herramienta de verificación y control para el diseño estructural. / Tesis

El diseño sísmico tradicional es el diseño basado en fuerzas (DBF), existe otro diseño sísmico basado directo basado en desplazamientos (DDBD) propuesto por su principal impulsor Priestley, M.J.N (2007). El DDBD a diferencia del DBF considera el daño estructural, con la finalidad de lograr un mecanismo de falla de la estructura para evitar el colapso. Es más fácil cuantificar el daño de una estructura a través de desplazamientos que de fuerzas. De esta manera una estructura para alcanzar un desplazamiento último de diseño, debe lograr una adecuada ductilidad, es decir la estructura será dañada incursionando en el rango inelástico. En la primera parte de esta tesis se presenta las diferencias que existen entre las metodologías del DDBD y del DBF resaltando algunas bondades del DDBD. En la segunda parte se presenta un caso de estudio de un edificio dual de 5 niveles que presenta regularidad tanto en planta como en elevación y se encuentra ubicada en una zona altamente sísmica cuya aceleración en suelo firme es el 45% de la aceleración de la gravedad. Luego se aplica las metodologías del DDBD y DBF al caso de estudio, con la finalidad de comparar sus respuestas de desplazamiento, derivas, diagramas de fuerza cortante y momentos. En la tercera parte, usando el programa ETABS, se realiza el Análisis Dinámico Tiempo Historia (ADTH) para comparar las respuestas de desplazamiento con las metodologías del DDBD, DBF. Para ello se sometió el modelo estructural a 3 registros sísmicos, cuyos espectros de respuesta fueron escalados con el espectro de diseño de la norma E.030. Luego se asignaron rótulas concentradas en posibles zonas de daño considerando los lineamientos del ASCE 41-13. En la parte final de la tesis se realiza las comparaciones y conclusiones sobre el caso de estudio. Es importante indicar que el nivel de desempeño sísmico del edificio para la metodología del DDBD es mayor que para el DBF. Esto se debe a que las derivas del método DDBD oscilan en el orden de 2% a 2.5% y las derivas del DBF se limitan a 0.7%. Por lo tanto, si comparamos los desplazamientos de ambas metodologías, una estructura diseñada con el DDBD logrará desplazarse más y debido a ello sufrirá mayor daño. Es asi que al comparar las fuerzas cortantes basales de cada metodología para el caso de estudio, se determinó que las cortantes basales obtenidas con el DDBD fueron mayores a las obtenidas con el DBF. Éstas resistencias obtenidas por el DDBD a diferencia del DBF, garantizan que la estructura logre los desplazamientos máximos de diseño, porque fueron obtenidas por un factor de reducción de espectro de desplazamiento que depende del amortiguamiento y ductilidad del sistema dual. Asimismo los desplazamientos para el caso de estudio del DDBD resultaron ser mayores a los desplazamientos del DBF y del ADTH, desmostrando que el nivel de desempeño de la metodología del DDBD es más exigente debido a que emplea una deriva del 2.5% comparada con una menor deriva de 0.7% del código sísmico peruano E.030. / The traditional seismic design is the methodologies of Forced Based Design (FBD), there is another direct displacement based design (DDBD) proposed by Priestley, M.J.N (2007). The DDBD considers structural damage to achieve a failure mechanism of the structure before collapse. It´s easier to quantify damage of a structure with displacements rather than forces. Therefore, a structure to achieve a inelastic displacement design with good ductility, it is necessary to be damaged. The first part of this investigation is about differences between the methodologies of DDBD and FBD with some DDBD advantages. In the second part, there is a study case about a dual building 5-story, which is regular in plan and elevation. The building is located in a seismic zone, which acceleration in firm soil is 45% of the acceleration of gravity. Then it is applied both methodologies into the study case to compare its displacements, shear forces and overturning moments. In the third part the Dynamic Time History Analysis (DTHA) is done, to compare displacements with DDBD and FBD methodologies. Three accelerograms were used and the magnitude of the acceleration scaled to be spectrum compatible with design spectrum. Then, using ASCE 41-13 guidelines, the hinge plastics were assigned to structure. Finally, both methodologies results about study case are compared. It´s important take into account that the seismic performance level of the building for DDBD is greater than FBD method. This is due to drifts of DDBD are in the order of 2.0% and 2.5% comparing with FBD drifts of 0.7%. Therefore, displacements of DDBD is greater than the FBD method. Shear forces of DDBD result greater than FBD methodology. These strengths of DDBD method ensures that structure achieves design inelastic displacements, because those strengths were obtanied due to a displacement spectrum reduction factor which depends of damping and ductility of the dual system. Also the displacements for the study case for DDBD results to be greater than FBD and DTHA. In that way it´s proves that the seismic performance level of the building for DDBD is greater than FBD method. Due to drifts of DDBD which are in the order of 2.0% and 2.5% compared with little FBD drifts of 0.7%. / Tesis

La filosofía del diseño sismorresistente convencional señala que una estructura no debe colapsar ante un sismo severo o presentar daños que puedan repararse luego de un sismo moderado. En Perú se ha evidenciado que varias edificaciones han colapsado o aun sufrido daños irreparables luego de un evento sísmico de gran magnitud. En la actualidad existen sistemas de protección sísmica que resultan ser una alternativa para reducir los daños estructurales, siendo los más utilizados los amortiguadores de fluido viscoso y disipadores histeréticos, mismos que son dependientes de la velocidad y el desplazamiento respectivamente. La presente tesis muestra las ventajas al emplear cada disipador mencionado anteriormente en una edificación con sistemas aporticado de 12 niveles en la ciudad de Lima. Se evaluaron las propiedades mecánicas y principios de cada disipador, así como también del comportamiento estructural bajo solicitaciones sísmicas con periodos de retorno de 2475 años al emplearse estos dispositivos. En este caso se definió como deriva objetivo el 6‰, valor que está ligado al nivel de daño moderado según datos proporcionados por Hazus ante este nivel de sismo. Además, se estudiaron las proporciones de ductilidad demandada basados en criterios del ATC-40 al emplear cada disipador y el costo de ellos. Los resultados mostraron que la edificación junto con amortiguadores de fluido viscoso alcanza la deriva objetivo, reduciendo las derivas en un 50% aproximadamente y reduciendo la ductilidad demandada a un valor similar. Por otro lado, al emplear los disipadores histeréticos se aumentó las secciones de los elementos estructurales para acercarse a la deriva objetivo. La aplicación de los disipadores histeréticos no cumplió con el valor de deriva indicado, pero se mantiene por debajo de la deriva normativa E.030 en un escenario de sismo con periodo de retorno de 2475 años, mientras que la ductilidad demandada se reduce a un 75% de la inicial aproximadamente. También se observó que la aplicación de los disipadores histeréticos resultan ser una alternativa económica para proteger a una edificación frente a amenazas sísmicas. / Tesis