Ingeniero Civil / Este trabajo tiene como objetivo modelar el comportamiento del pandeo local del ala en vigas doble T de acero. Para tal efecto, se adaptó el modelo propuesto por Massone & Moroder (2008), que luego fue modificado por Lacaze (2009), para el pandeo en barras de refuerzo en muros de hormigón armado, subdividiendo las alas de la vigas en barras circulares que tuvieran un área equivalente a una sección cuadrada de ancho igual al espesor del ala. Se consideró realizar el análisis en el programa de elementos finitos OpenSees, el cual posee las herramientas para poder definir de manera adecuada el problema. La versión de Opensees que se utiliza en el modelo es la v. 2.3.2. En esta memoria se considera sólo el caso de una viga sometida a una carga puntual, considerando que la viga falla según el Modo 1 definido por Earls (2000), es decir, que existe pandeo en el plano de la sección. Los resultados de los análisis son comparados con ensayos experimentales realizados por SAC 1997-06, donde se registra el momento último v/s la capacidad de rotación de la viga, cuando se ve sometida a cargas cíclicas debido a un desplazamiento vertical en el apoyo de la viga. La metodología utilizada consistió en una recopilación de antecedentes e información sobre el pandeo local en vigas de acero. Luego, se reprodujo el modelo propuesto por Massone & Moroder (2009) en Opensees, y finalmente, una vez terminado el modelo, se implementó éste a una viga de acero con sección transversal doble T. Los resultados sugieren que el modelo es capaz de reproducir correctamente el pandeo en una viga de acero, cuando se ve sometida a un esfuerzo de flexión

Ingeniero Civil / Este trabajo tiene como objetivo recopilar y analizar información referente a reporte de daños, planos estructurales y modelos de edificios de hormigón armado de uso habitacional dañados durante el terremoto de magnitud Mw 8.8 ocurrido el 27 de febrero del 2010 en Chile. Los principales daños observados fueron producidos por flexo-compresión en muros. Estos daños se producen producto de la compresión excesiva de las fibras de hormigón en el borde de muro generada por la interacción de la carga axial y momento flector. Estos daños se evidenciaron principalmente en el pandeo y en ocasiones fractura de su enfierradura principal en el extremo del muro junto con desprendimiento del hormigón. Con este propósito se estudiarán dos edificios que presentaron daños por flexo-compresión en alguno de sus muros. Se incluye además un edificio adicional que no presentó este tipo de daños, distanciado a menos de 100 metros de uno de los edificios dañados, para de esta forma tener condiciones similares de suelo. Se analizarán los edificios mediante modelos computacionales lineales y elásticos, en particular, se analizarán los muros que sufrieron daños por flexo-compresión producto del sismo del 27F, mirando en particular las demandas de deformaciones producto de los desplazamientos de techo esperados, estimadas a partir de las demandas de curvatura. Esto se analizará en base a la normativa vigente. Los resultados de los análisis indican que los muros dañados obtienen deformaciones unitarias del hormigón superiores al 0,003 establecido por la normativa vigente. Estas deformaciones se obtienen cuando se analiza en el sentido de falla que tuvieron los muros, que corresponde a la dirección transversal de los edificios, siendo ésta la dirección más representativa del estudio. En las otras direcciones, se obtienen valores menores que 0,003 para las deformaciones unitarias de los muros analizados. Particularmente, cuando se analiza la dirección longitudinal del edificio, en sus dos sentidos, se obtiene que los muros se encuentran fuertemente acoplados y los modelos entregan bajos desplazamientos de techo. Las conclusiones de este trabajo indican que los muros dañados durante el sismo del 27 de febrero de 2010 efectivamente se dañarían en términos de deformaciones unitarias, siendo los primeros muros en alcanzar su capacidad máxima cuando se analiza en el sentido de la falla de los muros para los edificios dañados. Este estado último de cargas permite determinar cuándo un muro alcanza su deformación elástica y potencialmente el daño. Por otro lado, el edificio no dañado presenta niveles de deformación de los muros menores que para los edificios dañados cuando se asume que la longitud de la rótula plástica es 0,5 veces la longitud del muro en la dirección de análisis. De esta forma es posible correlacionar parte del daño con requerimientos de deformación unitaria en muros y permite entregar una herramienta simple y práctica o un indicador de que se requiere un diseño o detallamiento especial.

A medida que el hombre ha ido creando nuevas estructuras como grandes edificios. Estos se realizan sin importar que no cumplan con los límites de resistencia impuestos por los materiales tradicionales como son el hormigón armado o las estructuras hechas de perfiles de acero. En éstas estructuras, las columnas forman parte esencial de ellas, ya que a través de éstas se transmiten a la base las acciones a las cuales queda sometida la estructura. Es por esto que para grandes esfuerzos en elementos como columnas, hace un tiempo en países como U.S.A. y Japón, entre otros, se han utilizado desde hace más de veinte años columnas compuestas. Las cuales se encuentran formadas por hormigón armado y además perfiles de acero. Las columnas compuestas pueden ser clasificadas en tres tipos: secciones de acero embebido en hormigón armado (steel reinforced concrete, SRC), secciones circulares de acero rellenas de hormigón armado (concrete filled tuve, CFT) y secciones rectangulares de acero rellenas de hormigón armado (rectangular concrete filled tuve, RCFT). Esta sinergia existente entre ambos materiales entrega distintas ventajas: (1) en columnas CFT o RCFT, el acero incrementa la resistencia y ductilidad del hormigón por su efecto de confinamiento, el hormigón inhibe el pandeo local del perfil de acero y a la vez hace innecesaria la utilización de moldajes; (2) en columnas SRC el hormigón previene el pandeo local del perfil de acero y a la vez sirve como protector del fuego. Ahora, en base a las normativas existentes y las distintas investigaciones desarrolladas en distintos tipos de columnas compuestas. El objetivo principal de la presente memoria de título fue formular recomendaciones de diseño de columnas compuestas de acero y hormigón, sometidas a esfuerzos de tracción, compresión, flexión y corte. Para que puedan ser utilizadas en Chile como recomendaciones de diseño para el ingeniero que desee información más ordenada acerca del diseño de este tipo de columna. El resultado final de diseño propuesto para cada uno de los distintos tipos de columnas sometidas a cada uno de los distintos esfuerzos, fue que las normativas americanas se destacan en sus resultados en comparación con códigos europeos. Y a la vez para aquellos tipos de ensayos en los cuales no se encontró datos experimentales para poder llevar a cabo la comparación, se sugiere al lector diseñar, según el criterio que posea, entre alguna de las dos normas americanas. En base a los resultados obtenidos en la presente memoria de título. Se recomienda llevar a cabo estudios experimentales, de tal forma de obtener en base a datos reales el comportamiento de las columnas compuestas sometidas principalmente a esfuerzos de corte y de flexión pura. Los cuales no se encontraron datos experimentales de algunas columnas para poder llevar a cabo la comparación de cual método sería el apropiado.

El presente trabajo tiene como objetivo principal realizar evaluación del estado superficial y el análisis estructural en zonas críticas del pavimento flexible en el que se encuentra la autopista Chiclayo- Pimentel aplicando el método del Índice de Condición del Pavimento (PCI) y ensayo de laboratorio mediante calicatas para clasificar las fallas encontradas, su severidad y atender la situación problemática que experimental día a día los usuarios de esta autopista que está en un mal estado de conservación causando una inadecuada transitabilidad de vehículos e inseguridad a los conductores que mediante una encuesta realizada por el investigador se encontró que el 95% de usuarios frecuentes le ha generado problemas mecánicos a sus vehículos tales como daños en amortiguadores, suspensión neumáticos y resortes lo que nos lleva a la siguiente pregunta: ¿En qué estado superficial y estructural se encuentra el pavimento flexible de la autopista Chiclayo- Pimentel? La hipótesis planteada sostiene que el pavimento flexible de la autopista Chiclayo- Pimentel en el año 2019 nos indica un nivel regular de severidad del estado superficial y estructural del pavimento, y se justifica el trabajo ya que es un estudio importante y necesario para poder ejecutar mantenimientos adecuados de forma correcta y oportuna evitando así el deterioro del pavimento prolongando su vida útil y beneficiando a la población consumidora de la autopista. El tipo de investigación es no experimental descriptivo, el proceso de evaluación será superficial y estructural y se desarrollará en tres etapas principales una de recolección de datos la siguiente de análisis de datos y por último el procesamiento de datos para determinar el valor de PCI con el software EvalPav y clasificar el pavimento con el valor de CBR obtenido en los ensayos de laboratorio.

Ingeniero Civil / Esta memoria consiste en la modelación en un software comercial estándar, de una estructuración típica chilena, para un edificio habitacional real basado en muros de corte, ubicado en Iquique, del que se tienen registros instrumentales de réplicas del terremoto M8.2 de 2014. Se generaron modelos computacionales elásticos e inelásticos en CSI ETABS y CSI Perform3D, verificados con parámetros modales y registros recogidos, que permiten estudiar el comportamiento de la red tridimensional de muros de hormigón armado y el efecto de la losa sobre ellos. En Perform3D, se generan modelos lineales, modelos con rótulas plásticas en los refuerzos de losa de acople, y modelos que suman fibras en la base de todos los muros. Analizando ciertos muros escogidos por sus formas características, comúnes en edificios chilenos, se observa que los desplazamientos laterales, rotaciones fuera del plano en losa, y los esfuerzos internos ante un registro sísmico amplificado, se reducen a un 20-50% en el modelo de fibras, con respecto al modelo elástico. La razón entre momento flector y corte en la base de los muros, disminuye desde dos tercios de la altura total del muro para los modelos aislados lineales, a un tercio para los modelos acoplados no lineales. Es decir, hay una considerable baja en la resultante de distribución debido a dos factores en diferentes porcentajes: la incursión en el rango no lineal y el acoplamiento a través de la losa, que genera desplazamientos asociados a formas modales secundarias y reordenamiento de esfuerzos. Se comprueba que el sistema acoplado mantiene las deformaciones inelásticas en la base de los muros, y que genera la primera fluencia de forma temprana en los más largos, con bajas curvaturas y bajos desplazamientos laterales debidos a corte. Luego eso acelera la fluencia en muros más cortos, aumentando sus deformaciones inelásticas; aún cuando los muros no compartan un eje. Se proponen posibles modificaciones a las fórmulas de curvatura y desplazamiento elásticos.

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En el presente trabajo se realizó el análisis estructural y el diseño de un edificio de concreto armado de seis pisos destinado a viviendas multifamiliares. El edificio se encuentra en un terreno de 379.2 m² en el distrito de Lince, donde el tipo de suelo es una grava arenosa cuya capacidad portante es 4 kg/cm². La edificación tiene un área construida de 280.3 m² en cada piso y un área techada total de 1681.8 m². En el primer piso se encuentra la recepción del edificio y la zona de estacionamientos, mientras que en los demás pisos se encuentran los departamentos. La estructura del edificio consiste de muros de corte, columnas y vigas en ambas direcciones; por lo tanto, se considera un sistema estructural de muros de corte. Por otro lado, el sistema de techado está constituido por losas aligeradas y losa maciza en el hall del ascensor. Respecto a la cimentación, se consideraron cimentaciones superficiales como zapatas aisladas y zapatas conectadas. En la primera parte, se realizó la estructuración y el predimensionamiento de los elementos estructurales con la finalidad que la estructura tenga un buen comportamiento frente a cargas sísmicas. La segunda parte, consistió en el análisis estructural, el cual se realizó mediante el programa ETABS 2016 tanto para cargas de gravedad como sísmica. Este último análisis se realizó con la finalidad de obtener derivas menores que las derivas permitidas para el concreto armado según la Norma E.030 “Diseño Sismorresistente”. En la tercera parte, se realizó el diseño de todos los elementos estructurales mediante el método del Diseño por Resistencia que exige la Norma E.060 “Concreto Armado”. Finalmente, se elaboró los planos estructurales con sus respectivos detalles.

El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo del análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de 5 pisos ubicado en el distrito de Magdalena, con un área de terreno de 630 m2 y área techada de 2290 m2. El suelo típico para la cimentación es gravoso con una capacidad portante de 4 kg/cm2. El presente trabajo se ha dividido en siete partes: En la primera parte se realizará una descripción general acerca de las características de la edificación a desarrollar, principales materiales de construcción y la normativa a emplear para realizar el análisis y diseño estructural. En la segunda parte se realizará la estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales tales como losas, vigas, columnas y placas. En la tercera parte se realizará el análisis sísmico de la edificación de acuerdo a la Norma E.030 Diseño Sismorresistente, que abarca el análisis estático y dinámico de la estructura. En la cuarta parte se realizará el diseño de los elementos estructurales de acuerdo a la Norma E.060 Concreto Armado. En la quinta parte se realizará el diseño estructural de las cimentaciones y escaleras. En la sexta parte se realizará el metrado y análisis de costos unitarios de la estructura, de modo que se podrán obtener los ratios más incidentes y costo final de la estructura. Finalmente, se realizará un análisis de tiempo - historia lineal elástico y espectro compatible para evaluar el comportamiento de la estructura ante señales sísmicas reales.

El presente estudio propone una alternativa de solución para cubrir las grandes luces que existen en el proyecto del Nuevo Mercado de Abastos de Pomalca, cumpliendo con lo expuesto en los planos arquitectónicos. Con ello se busca una infraestructura adecuada, segura, resistente y eficiente para el desarrollo de la actividad comercial en el distrito. Se modeló y evaluó tres módulos, que comprende toda la infraestructura, haciendo uso del software SAP2000. Obtenido los resultados del modelamiento de los 3 módulos se pudo analizar y diseñar estructuralmente usando una hoja Excel con los pasos necesarios para el diseño de vigas, columnas, placas. Se optó por el paraboloide hiperbólico como alternativa de solución para cubrir las grandes luces del proyecto. Este tipo de estructuras son auto soportantes, pues su diseño contempla los esfuerzos a los que es sometida la estructura, tanto para peso propio como para agentes externos. Para el diseño de estas estructuras se contempló el método tradicional, en el cual se contemplan los esfuerzos en la membrana y a partir de las fuerzas que se obtienen en los bordes y en las Secciones cercanas a las columnas, se diseñó los elementos de viga que transmiten los esfuerzos. Siendo este método el que se usa para todos los paraboloides pues considera esfuerzos axiales y de flexión en los diferentes estados de carga que va a soportar.

El aislamiento sísmico busca reducir considerablemente la fuerza del sismo con la que es afectada una edificación, aumentando la probabilidad de seguridad de los usuarios, la infraestructura y sus servicios. La presente tesis tuvo como objetivo general determinar el costo-beneficio por la inclusión de aisladores sísmicos en el diseño estructural de una edificación residencial de nueve niveles y dos sótanos, en la ciudad de Chiclayo, ante un evento sísmico de magnitud elevada, concluyendo que a corto plazo será eficiente estructuralmente; sin embargo, económicamente, implicará un aumento del costo del 18%, representado por S/. 703,761.00. Además, la inclusión de sótanos en la edificación, favoreció en la eliminación de los suelos expansibles, alcanzando un estrato más rígido favoreció el desempeño óptimo de los aisladores, también que el diseño de la infraestructura con un periodo estructural alejado y superior al periodo probable de suelo, disminuyó la probabilidad de incurrir en el fenómeno de resonancia sísmica.