En la última década, la actividad constructora ha tenido mayor dinamismo que en años pasados. Las edificaciones que se construyen para vivienda u oficinas tienen mayor cantidad de pisos y de sótanos, los cuales atienden Se ha construido una gran cantidad de edificaciones de vivienda u oficinas. Muchos de estos edificios tienes más de diez pisos y, por exigencias de estacionamientos, más de tres sótanos. Los muros perimetrales de estos transmiten una carga axial significativa a la cimentación. Esta al ser excéntrica genera esfuerzos altos en el suelo y posibles giros en la cimentación. Además, en el análisis de esta estructura, existe una gran incertidumbre. Por tanto, es necesario estudiar este problema y proponer una solución. Cuando se realiza el diseño de elementos estructurales que interactúan con el suelo se debe tener en cuenta varios parámetros. Los parámetros geotécnicos y las condiciones del suelo en el que se apoya la estructura afectan al diseño. Cabe resaltar que los elementos estructurales en contacto con el suelo, en una edificación con sótanos, son los muros perimetrales y las cimentaciones de los mismos, así como la de los demás muros estructurales o placas, y la de las columnas. El objetivo principal de esta tesis es evaluar los efectos que se producen debido a cargas excéntricas en las cimentaciones de muros perimetrales. Asimismo, se evaluará la necesidad del uso de vigas de cimentación que conecten el cimiento del muro perimetral con otros elementos de la cimentación. Se realizará el análisis de distintos escenarios que se puedan presentar en una edificación con sótanos. Es decir, se analizará una edificación para una cantidad diferente de sótanos y, también, considerando si las edificaciones aledañas tienen o no sótanos. También, se modificará la carga axial que llega a los cimientos variando la cantidad de pisos típicos del edificio. Finalmente, se evaluará los esfuerzos en la cimentación al modificar las dimensiones del muro y de la cimentación. / Tesis

Hoy en día, Perú tiene un alto déficit habitacional, debido a que no se ha podido manejar adecuadamente el crecimiento demográfico y la densificación urbana. Por otro lado, el país es altamente sísmico, además de tener un medio ambiente erosivo. La Ingeniería Sismorresistente es una rama de la Ingeniería Civil cuyo objetivo principal es proyectar y construir obras civiles de manera tal que puedan tener un comportamiento satisfactorio ante los sismos, es decir, que principalmente el edificio tenga mayor rigidez hasta llegar a su límite elástico y luego mayor ductilidad y resistencia en el rango inelástico. El hecho de tener mayor rigidez hará que el edificio tenga menores desplazamientos y fisuras frente a cargas sísmicas; entonces, se obtendrá un buen comportamiento para condiciones de servicio. Por otro lado, el hecho de tener mayor ductilidad hará que se implemente la seguridad de los ocupantes dándoles suficiente tiempo como para buscar refugio o evacuar el lugar; por ello, es necesario que estas edificaciones sean diseñadas contemplando su incursión en el rango inelástico, de tal forma que puedan ser reparadas después de un terremoto severo que produzca su falla. La albañilería estructural es una alternativa económica y sencilla de aplicar en edificaciones de hasta 5 pisos, y en años anteriores ha podido soportar grandes sismos cuando ha tenido un adecuado sistema constructivo y distribución de muros tanto en planta como en elevación. Debido a la popularidad de los muros de albañilería confinada en la construcción resulta importante investigar otros tipos de albañilería estructural que presenten una mayor facilidad constructiva y tengan un mejor comportamiento (mejor estabilidad, mayor resistencia, rigidez y ductilidad) frente a un sismo. 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 confinada con refuerzo horizontal de malla electrosoldada Murfor, de modo que se presente como posible ventaja principal mayor resistencia y rigidez frente a cargas sísmicas, cerrar grietas en los muros evitando el deterioro de la albañilería y sea fácil de colocar en las juntas del mortero. 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 con ambos tipos de refuerzo horizontal (tradicional 6 mm y malla electrosoldada Murfor). 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 confinada con refuerzo horizontal de malla electrosoldada Murfor, tiene mayor rigidez, dado que presentó menores fisuras en el rango elástico; y cumple con las exigencias de la Norma E.070 Albañilería, del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú / Tesis

Esta tesis presenta los resultados del análisis dinámico lineal por elementos finitos de un prototipo de casa de adobe a escala natural. Este prototipo fue ensayado en la mesa vibradora del Laboratorio de Estructuras Antisísmicas del Departamento de Ingeniería (LEDI) de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). El ensayo consistió en tres fases de simulaciones sísmicas de aceleración incrementada y tres vibraciones libres. Durante el ensayo se registraron desplazamientos y aceleraciones en los muros y en la base, incluyendo la fuerza resultante en el actuador de la mesa vibradora. Luego, se procesaron los registros para obtener el periodo de vibración y la rigidez lateral del prototipo. El análisis numérico se realizó con el objetivo de obtener un modelo de elementos finitos cuyo comportamiento sea similar al experimento del prototipo de adobe en el rango lineal. El módulo de elasticidad (E) de la albañilería de adobe del modelo numérico fue calibrado de tal forma que el periodo del primer modo de vibración sea igual al periodo experimental. El cociente de amortiguamiento (ξ) fue tomado de investigaciones realizadas por Groenenberg (2010) y Tarque (2008). El modelo numérico lineal fue sometido a una aceleración igual a la registrada en la mesa vibradora durante la primera simulación del ensayo experimental. La similitud entre periodo de vibración, respuesta de aceleraciones y cortante basal validan la calibración realizada. También se identificó la coincidencia entre esfuerzos máximos de tracción del modelo con las zonas agrietadas del prototipo sometido a una mayor aceleración en la tercera fase. Por lo tanto, el modelo numérico representa numéricamente el comportamiento elástico del prototipo de adobe y predice las zonas potenciales de agrietamiento. El modelo y las zonas agrietadas predicen la formación de bloques de adobe separables. Esta predicción mejorará el análisis del prototipo de adobe como un sistema de bloques rígidos divididos. El objetivo es diseñar un reforzamiento de cuerdas que envuelvan los muros de adobe, impidan la excesiva separación de estos bloques y eviten el colapso de la estructura. Sosa y Soto (2014) reforzaron con cuerdas un prototipo de adobe impidiendo el colapso con simulaciones sísmicas de hasta 1.3 g. Sin embargo, debido a que no hay un diseño, se busca simular el movimiento e impacto de los bloques de adobe reforzado. Los programas de análisis estructural más comunes no modelan el impacto, pero si modelan el movimiento amortiguado. Por ello se realizó una primera aproximación del movimiento de un bloque que impacta en traslación. Se simuló el movimiento con impacto que ocurre con coeficiente de restitución, con el movimiento amortiguado con cociente de amortiguamiento. La equivalencia se comprobó para casos en que el bloque impacta con una superficie estática, acelerada armónicamente y con aceleración sísmica. / Tesis

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor António Silva Cardoso

En el presente trabajo de tesis se realizará una Evaluación de las Cimentaciones con Muros de Piedra tipo Pirca de viviendas precarias que son usadas comúnmente en diferentes asentamientos humanos de Lima Metropolitana.

En el Perú los muros de suelo reforzado se suelen diseñar por los métodos de esfuerzo admisible (ASD), y por el método de factores de carga y resistencia (LRFD), últimamente con predominancia de esta última. El objetivo de la tesis es presentar el procedimiento de diseño para cada método, así como un análisis comparativo de ambos métodos de diseño, habiéndose empleado para ello diferentes tipos de refuerzos, extensibles e inextensibles, teniendo en consideración los mismos parámetros del suelo. Del análisis técnico - económico realizado, se observa que la cuantía de refuerzo extensible necesaria para el diseño por el método ASD utilizando bloques de concreto es mayor en aproximadamente un 2% con relación al refuerzo obtenido por el método LRFD, mientras que utilizando el sistema Terramesh el refuerzo obtenido por el método LRFD es mayor en aproximadamente un 5% con relación al refuerzo obtenido por el método ASD. En cuanto a los refuerzos inextensibles se observa que la cuantía de refuerzo GeoStrap 5 necesaria para el diseño por el método ASD es mayor en aproximadamente 20% con relación al refuerzo obtenido por el método LRFD, y la cuantía de refuerzo HA50x4mm obtenida por el método ASD es mayor en aproximadamente 8% con relación al refuerzo obtenido por el método LRFD, mientras que el número de conectores varia aproximadamente en 8%, necesitándose mayor número de conectores en el diseño por el método ASD, estas variaciones y el tipo de fachada utilizado tienen un impacto en el costo final de la estructura. / In Peru reinforced soil walls are usually designed by the methods of admissible stress (ASD), and by the method of load and resistance factors (LRFD), lately with predominance of the latter. The aim of the thesis is to present the design procedure for each method, as well as a comparative analysis of both design methods, having used for this different types of reinforcements, extensible and inextensible, taking into account the same parameters of the soil. From the technical-economic analysis carried out, it is observed that the amount of extensible reinforcement needed for the design by the ASD method using concrete blocks is greater by approximately 2% in relation to the reinforcement obtained by the LRFD method, while using the Terramesh system the reinforcement obtained by the LRFD method is greater by approximately 5% in relation to the reinforcement obtained by the ASD method. Regarding the inextensible reinforcements, it is observed that the amount of GeoStrap 5 reinforcement required for the design by the ASD method is greater by approximately 20% in relation to the reinforcement obtained by the LRFD method, and the amount of reinforcement HA50x4mm obtained by the ASD method. is greater by approximately 8% in relation to the reinforcement obtained by the LRFD method, while the number of connectors varies approximately by 8% with a greater number of connectors needed in the design by the ASD method, these variations and the type of facade used have an impact on the final cost of the structure. / Tesis

El “Estudio de mecánica de suelos y mapa de peligros de la ciudad de Piura” elaborado por INDECI y la UNP el año 2002, determina las características del suelo de la ciudad, las mismas que la Norma Técnica Peruana E.030 2016 establece como Tipo S3 Suelos blandos. Es así que, conocida la predominancia del sistema de albañilería confinada en la ciudad de Piura, el perfil de suelo blando de la locación y su incidencia en el incremento de la fuerza sísmica es consistente señalar que, en el diseño de una edificación de cinco niveles diseñada bajo el sistema estructural en cuestión, muy probablemente sea necesario reemplazar una considerable cantidad de muros de albañilería por elementos de concreto armado, situación que aumentaría el costo directo de ejecución. Visto ello, en la presente investigación se realiza el diseño de una misma estructura con los sistemas de albañilería confinada y muros de ductilidad limitada con el objetivo de analizar el comportamiento estructural de ambas propuestas mediante la comparación de distorsiones, desplazamientos y relación de sobre resistencia; con el fin de evaluar las ventajas del sistema MDL respecto al otro. Finalmente, del análisis de resultados, se concluye la conveniencia del diseño de una edificación de cinco niveles en la ciudad de Piura con el sistema MDL, debido a que posee menores distorsiones y desplazamientos laterales, así como una mayor relación de sobre resistencia y un ahorro en costo directo de aproximadamente el 30% respecto al sistema de albañilería confinada. The "Study of soil mechanics and hazard map of Piura´s city" elaborated by INDECI and the UNP in 2002, determines the characteristics of the city´s soil, the same as the Peruvian Technical Standard E.030 2016 establishes as Type S3 soft soils. Thus, known the predominance of the confined masonry system in the city of Piura, the soft soil profile of the location and its incidence in the increase of the seismic force is consistent to point out that, in the design of a five-level building designed under the structural system in issue, it is most likely necessary to replace a considerable number of masonry walls with reinforced concrete elements, a situation that would increase the direct cost of execution. Seen that, in the present investigation the design of a single structure is carried out with the confined masonry and shear walls of limited ductility systems, in order to analyze the structural behavior of both proposals by the comparison of drifts, displacements and ratios of over resistance; with the aim of evaluate the advantages of the shear walls of limited ductility system over the prior one. Finally, the analysis of results concludes the suitability of the design of a five-level building in Piura´s city with the shear walls of limited ductility system, due to it possesses lower drifts and displacements, as well as a higher ratio of over resistance and a saving in direct cost of approximately 30% compared to the confined masonry system. / Tesis

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica. Ingeniero Civil / De acuerdo a los daños observados por el terremoto del 27 de Febrero de 2010 en Chile sobre muros de hormigón armado y el común requerimiento arquitectónico de disponer de discontinuidades sobre los mismos en los primeros pisos y/o primeros subterráneos se realiza el presente estudio. El objetivo es entender el comportamiento de un muro bajo la influencia de una abertura central en la base, y como cambia esa respuesta al agregar elementos en el muro (particularmente losas en la zona de la discontinuidad). Lo anterior es llevado a cabo a través de dos grandes enfoques: el ensayo de cuatro probetas de hormigón armado representativas del caso anterior, y la modelación en elementos finitos de los mismos, además de una extensión a través de un análisis paramétrico. Los muros ensayados tienen 2.65 [m] de alto, 0.9 [m] de largo y 0.15 [m] de espesor. Los primeros tres no tienen losas y se diferencian por las dimensiones de su abertura, mientras que el cuarto tiene las mismas dimensiones (tanto del muro como de la abertura) que el tercer muro, pero consta con la presencia de dos losas en la zona de discontinuidad. El ensayo consta de una aplicación de un desplazamiento pseudo estático controlado a 2.8 [m] desde la base del muro bajo una carga axial controlada y constante de 400 [kN] (cercano al 7% de la capacidad a compresión de la sección entera). El muro se encuentra anclado a la losa de reacción y es sometido a tres ciclos de desplazamiento por cada nivel de deriva. Los materiales usados son comunes en el país (hormigón H30 y acero A63-42H). La instrumentación usada fueron strain gages en las barras de acero, LVDT s sobre una cara del muro y capturando el comportamiento global de éste, y una grilla de fotogrametría para realizar un análisis de correlación de imágenes digitales (DIC). Los resultados muestran que la presencia de las aberturas no genera cambios ni en la rigidez ni en la resistencia de los muros, pero sí en su capacidad de deformación. De acuerdo a los ensayos y literatura previa, el largo de la abertura es la variable más importante en el impacto global. Mientras que el muro base y el abertura pequeña llegan a 3.9% y 3.7% de deriva respectivamente, los muros con abertura más ancha llegan sólo a 2.6%, y el muro con losa se posiciona como un caso intermedio con un3.2%. En todos los casos con aberturas se genera una grieta diagonal desde la abertura a la esquina del muro, generando además pandeo de las barras de refuerzo de la abertura. Al estudiar las deformaciones unitarias verticales en la sección se muestra un cambio de signo en la pendiente, acusando la presencia de un puntal a compresión o una doble curvatura. Al realizar modelos a flexión para relaciones de aspecto mayores, se encuentra que el modelo es aceptable para captar la degradación del muro.

Ingeniero Civil / En la actualidad existen diversos métodos constructivos que se usan en la construcción de viviendas en chile que complementan a los tradicionalmente ocupados, entre estos se encuentran los tabiques divisorios. Respecto a los tabiques se estudiará su comportamiento en relación a tres fenomenologías solicitadas por la división técnica de estudio y fomento habitacional de acuerdo al decreto supremo Nº 127 del Ministerio de vivienda y urbanismo de 1977 letra D, decreto que dependiendo del caso podría solicitar ensayos, o los cálculos teóricos. Luego a partir del estudio y análisis de los resultados de una serie de ensayos realizados sobre tabiques se crea una guía que muestre el desempeño que tendrá un sistema constructivo cuando se realiza una modificación. Este manual puede servir de apoyo para, ingenieros, constructores civiles, arquitectos y todo quien quisiese realizar una alteración de un tabique y observar su comportamiento en alguna de las tres áreas que se estudian a lo largo de este trabajo, y así poseer una estimación previa de los potenciales cambios en el desempeño que se obtendría con dicha modificación. Para lograr lo anterior se entrega una recopilación de resultados de ensayos realizados sobre tabiques divisorios verticales, con la finalidad de observar su comportamiento relativo al aislamiento acústico, resistencia al fuego, y resistencia térmica. En adición estos parámetros se calcularán de forma teórica, con el objetivo de poder entregar una guía de diseño de paneles livianos que sea sencilla y esquemática para el diseño de tabiques. Para lograr esto, se estudió un total de 89 tabiques distintos, que fueron ordenados y analizados. Dichos elementos están formados por los materiales comúnmente usados en el mercado, como yeso-cartón, fibrocemento, lana mineral, lana de vidrio, polietileno expandido. Con esta información se obtiene que las variables relevantes a estudiar son, el número de capas de igual espesor, el número de capas con distinto espesor, características de la plancha, densidad del aislante térmico, espesor del aislante térmico, banda acústica, y en forma implícita la masa del tabique. Finalmente, se obtiene que al aumentar el número de capas ( capas ), en especial el número de capas de igual espesor , genera una mejora en las tres fenomenologías estudiadas, lo contrario sucede en la Característica de la plancha que presenta pérdida en la aislación térmica. En lo referente al aislante, un aumento en su densidad muestra una perdida en la aislación acústica, además de no tener influencia en la resistencia al fuego, no obstante esto, se ve mejoras en la resistencia térmica y aislación acústica ( espesor del aislante ). La banda acústica muestra una mejora en la aislación acústica y no presenta influencia en lo referente a aislación térmica.

En el presente proyecto se pretende dar solución mediante el uso de malla electrosoldada recubierta con un tarrajeo de cemento, para tratar de controlar en mayor grado el grosor de las grietas diagonales. De lograrse el objetivo, la malla podría emplearse como un refuerzo externo en las construcciones existentes, mientras que el refuerzo horizontal interno sólo podría emplearse en edificaciones nuevas. De este modo, con fines comparativos, en este proyecto se analizaron dos muros confinados a escala natural, construidos con la misma mano de obra, los mismos materiales, las mismas dimensiones y refuerzo en los confinamientos, excepto que en uno de ellos se colocó una malla electrosoldada en ambas caras del muro. Ambos muros fueron ensayados a carga lateral cíclica con desplazamiento lateral controlado. / Tesis