En el Perú, donde existen numerosas viviendas informales construidas con ladrillos tubulares (pandereta), el más económico en el mercado. Ante este problema se necesita tomar medidas preventivas para evitar el colapso de estas viviendas en caso ocurra un terremoto. Como medida preventiva, en este proyecto se plantea reforzar a los muros de estas viviendas con malla electrosoldada recubierta con mortero. La efectividad de este reforzamiento, ha sido probada experimentalmente con éxito (San Bartolomé, 2007) en muros hechos con ladrillo del tipo King Kong con 40% de huecos, que habían quedado seriamente dañados por fuerza cortante en un ensayo de carga lateral cíclica previo. En el proyecto se construyeron dos muros confinados a escala natural con ladrillos pandereta, uno del tipo tradicional y el otro fue reforzado externamente con malla electrosoldada y tarrajeado con mortero. Los muros fueron sometidos a ensayos de carga lateral cíclica con desplazamiento lateral controlado. / Tesis

Desde hace tiempo se sabe que la tabiquería de albañilería colocada adherida al Sistema estructural de edificios de concreto armado, interactúa con éste modificando la respuesta sísmica del edificio, respecto de la respuesta sísmica del mismo pero en el que la tabiquería es colocada de manera aislada. La particularidad de la tabiquería de albañilería es que es, al mismo tiempo, muy rígida, frágil y tiene un peso suficiente como para que, si colapsa, causar daño a los ocupantes y contenidos del edificio. Un análisis sísmico confiable de un edificio requiere, entre otras cosas, que la rigidez lateral de éste sea definida de la manera más auténtica posible; por lo que necesariamente la tabiquería adherida debe ser representada en los modelos de análisis. A pesar de este requerimiento no es usual, en la práctica profesional, representar a la tabiquería; se cree que esto se debe a que: se supone que con los desplazamientos laterales admisibles de entrepiso prescritos por la norma de Diseño Sismorresistente (Sencico 2003), la tabiquería no tiene mayor influencia en la respuesta sísmica; y debido a que no se tiene un elemento confiable y fácil de incorporar en un modelo de análisis estructural que represente cabalmente a la tabiquería. La tabiquería de un edificio se puede adherir a su estructura a través de varias condiciones de contorno. La tabiquería que más nos interesa es la enmarcada, es decir, aquella tabiquería adherida a dos columnas, al piso (en su parte inferior) y a una viga (en su parte superior); esto porque, dada sus condiciones de contorno, este tipo de tabiquería puede conservar sus características de rigidez y resistencia para deformaciones laterales mucho mayores a la de los otros tipos de tabiques. Cualquier intento por cuantificar la influencia de la tabiquería en la respuesta sísmica de los edificios pasa, en primer lugar, por definir un elemento que represente a ésta en un modelo de análisis. En la bibliografía revisada se plantean varios elementos mecánicos para representar a la tabiquería “enmarcada”; de todos ellos, creemos, que el más eficiente y fácil de incluir en un modelo de análisis es la “diagonal equivalente”. El problema con este elemento está en la definición de su “ancho”. Este trabajo de tesis tiene como uno de sus propósitos definir dicho “ancho” a través de una sola variable. Para ello se tuvo que considerar a todas las variables involucradas en el problema, y así poder definir cuál de todas ellas es la más importante. El trabajo ha concluido en que esta variable es la rigidez de las columnas, expresada a través de su peralte “H”. Definido el elemento mecánico -que representa a la tabiquería- y su geometría: “ancho”. Se estudió la influencia de la tabiquería en la respuesta sísmica de edificios de concreto armado; para ello se varió tres características de los mismos: número de pisos (5, 10, 15 y 20 pisos), rigidez lateral (rigidez lateral “mínima”: rigidez lateral que permite cumplir con la distorsión máxima de entrepiso prescrita por la norma, rigidez lateral “máxima”: rigidez lateral mucho mayor a la mínima) y densidad de la tabiquería (densidad “alta”: tabiques de 25cm de espesor, densidad “baja”: tabiques de 15cm de espesor). / Tesis

Los altos costos de reparación, reconstrucción y mortalidad causado por los terremotos obligan a los países sísmicos, como el Perú, a investigar o desarrollar dispositivos que permitan aislar o disipar energía sísmica. La presente tesis se enfocada principalmente en el estudio de los aisladores de péndulo friccional. Primero, se estudiaron los fundamentos del aislamiento sísmico y se desarrolló ejemplos aplicativos con un software de análisis de un modelo de un grado de libertad. Después, se estudiaron los métodos de análisis sísmicos de estructuras: estático, espectral y tiempo historia no lineal; referenciados principalmente del ASCE SEI 7- 10, borrador del ASCE SEI 7-16 y del FEMA 750. Luego, se propuso un procedimiento de análisis y diseño de edificios con aisladores en el Perú. Para los edificios con aisladores sísmicos se tomaron las exigencias del diseño por funcionalidad continua que recomiendan limitar la deriva máxima de piso a 3 ‰, la aceleración máxima de piso a 0.25g para el sismo de diseño (Tr=475 años). Así mismo, se desarrolló el análisis de un edificio hospitalario con aisladores de péndulo de fricción doble, triple y base empotrada; donde se hallaron y compararon los valores globales de respuesta sísmica (periodo, deriva, aceleración, cortante, desplazamiento y amortiguamiento) entre los análisis y los tipos de dispositivos. Tanto en el hospital con aisladores de péndulo friccional doble y triple, los parámetros globales de respuesta sísmica resultaron similares en los análisis espectral y estático. Sin embargo, hay una considerable diferencia en el análisis tiempo historia no lineal (ANLTH), principalmente, para el análisis del edificio con péndulo doble. Según el análisis estático y modal espectral con ambos aisladores se logra satisfacer los requisitos para el desempeño de funcionalidad continua. Sin embargo, para el doble, dado el alto amortiguamiento, en el ANLTH no se lograron aceleraciones a dicho nivel de desempeño. Finalmente, se hizo un análisis estático según el ASCE 7-16, para los dos tipos de aisladores. De este análisis se obtuvo que lo aisladores de péndulo de fricción pueden llegar a variar hasta 30% en función del valor nominal de cortante y 10% en función del desplazamiento nominal. / Tesis

Las construcciones históricas representan el legado de una nación debido a su gran importancia histórica y son generadoras de ingresos económicos por la actividad turística que atraen. En el Perú existe una gran cantidad de construcciones patrimoniales de mampostería de adobe. La fragilidad de este material y el elevado peligro sísmico en nuestro país hacen que la conservación y preservación es estas estructuras sean de gran importancia. Para ello es necesario conocer las propiedades mecánicas del material que compone su sistema estructural. La dificultad para obtener dichas propiedades radica en que las construcciones históricas no permiten que se ejecute intervenciones que dañen el patrimonio mediante ensayos destructivos. Por ello, los ensayos no destructivos y semi destructivos se adecúan a este tipo de estructuras. El ensayo de flat jack es un procedimiento semi destructivo que consiste en simular el ensayo de compresión simple en una sección de mampostería de la estructura. Es necesario retirar una porción de junta de mortero para insertar los flat jacks, que son planchas de acero soldadas, y poder suministrar presión mediante una bomba hidráulica. Las deformaciones en la sección a ensayarse son monitoreadas durante el ensayo. Con este ensayo es posible conocer el estado de tensiones de un área local de la estructura, el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson de la mampostería de la estructura. El principal objetivo de esta tesis de investigación es conocer el comportamiento mecánico de construcciones de adobe. Para ello, se realiza una campaña experimental del ensayo de flat jack sobre dos muros de mampostería de adobe y ladrillo artesanal. Adicionalmente se obtuvieron las propiedades mecánicas de prismas de adobe y ladrillo artesanal mediante el ensayo a compresión simple con el objetivo de comparar resultados con los obtenidos por el ensayo de flat jack. Finalmente, se determinó el comportamiento mecánico del caso de estudio de la iglesia Virgen de la Asunción de Sacsamarca mediante el ensayo de flat jack. Los resultados obtenidos muestran que el ensayo de flat jack es adecuado para determinar las propiedades mecánicas de estructuras de adobe existentes. El daño generado por el ensayo en las junta de mortero fue temporal y fácilmente reparable rellenando las hendiduras con material de características similares al original. / Tesis

La albañilería confinada es un sistema de construcción que en el Perú conforma gran parte de las construcciones existentes para viviendas y especialmente en zonas de recursos limitados, zonas donde se acostumbró a edificar muros estructurales (muros portantes) con unidades de ladrillo tubular (ladrillo pandereta). El uso del ladrillo pandereta está prohibido para muros estructurales según la norma técnica de albañilería E0.70. Esto se está dando en la costa del Perú y en especial en la ciudad de Lima una zona altamente sísmica, donde existen edificaciones de hasta cinco niveles construidas con unidades tubulares. Por lo que la presente tesis fue desarrollada con la finalidad de evaluar una técnica de reforzamiento mediante la utilización de una malla electrosoldada. Para esto se construyeron pilas, muretes y dos muros a escala natural construidas con ladrillos pandereta aplicando la técnica de reforzamiento mencionada. El efecto sísmico fue simulado mediante cargas laterales cíclicas que se aplicaron hacia los muros a escala natural con un actuador dinámico estructural en varias fases con desplazamiento lateral controlado. Al mismo tiempo se aplicaron cargas gravitacionales que representarían de una manera aproximada las cargas de servicio que tenemos en una edificación real. Los ensayos se realizaron en el laboratorio de estructuras de la PUCP, en los cuales se determinó el comportamiento mecánico y propiedades mecánicas de los muros reforzados con malla electrosoldada. Esta información de alguna manera es la base para la implementación de las normas existentes, ya que no se contemplan actualmente alternativas para dar una solución al problema ya descrito inicialmente. / Tesis

Se propone una técnica dual de reparación y reforzamiento para proteger las construcciones patrimoniales de adobe frente al efecto destructivo de los terremotos. La técnica consiste en la reparación de las grietas sísmicas mediante inyección de barro líquido, combinada con el reforzamiento de los muros con mallas formadas por cuerdas sintéticas (drizas). Para comprobar la efectividad de esta técnica, se efectuaron ensayos de simulación sísmica en el Laboratorio de Estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Se construyó un espécimen modelo de cuatro muros de adobe a escala natural que se ensayó en el simulador sísmico hasta generar grietas en los muros. Las grietas resultantes fueron reparadas mediante la inyección de barro líquido para intentar restituir la resistencia original de la estructura. Luego, los muros del modelo fueron reforzados con drizas. Después del periodo de secado, el modelo fue ensayado nuevamente en el simulador sísmico. El comportamiento del modelo ante movimientos de gran intensidad fue satisfactorio: se mantuvo la integridad estructural ante la excitación sísmica simulada, de gran severidad, y se evitó el colapso parcial de los muros. Para entender el comportamiento de las drizas en los muros del modelo reforzado, se estudió un procedimiento de análisis de movimiento de bloque rígido sometido a fuerzas de excitación sísmica y de interacción de drizas. Finalmente, se presenta un análisis preliminar para calcular las fuerzas en las drizas. Estos resultados permitirán desarrollar un método de diseño de la malla de drizas. Esta publicación consta de dos artículos publicados en conferencias internacionales. En ellos se compila la técnica propuesta y ensayada tal como se menciona en los párrafos superiores. El primer artículo se presentó en Turquía en setiembre de 2013 y el segundo se publicará en la ciudad de México en octubre de 2014. / Tesis

En varios países altamente sísmicos existen columnas sueltas que no se han volcado a pesar de haber soportado fuertes terremoto. Es claro, entonces que, estas columnas han tenido un comportamiento oscilante alrededor de su base (Pitilakis & Tavouktsi, 2010). Esta resistencia ante la volcadura de las columnas ha sido un tema interesante de estudio durante décadas (Housner, 1963)(Pitilakis & Tavouktsi, 2010)(Hogan, 1989)(Makris & Zhang, 1999)(Caliò & Marletta, 2003)(Manos, Petalas, & Demosthenous, 2013). Las ecuaciones que rigen el comportamiento oscilante de la columna son difíciles de resolver. Sin embargo, hoy en día, el avance de la tecnología permite hallar soluciones numéricas precisas y estables. Este estudio resume el análisis dinámico de estabilidad de columnas basculantes sometidas a sismos de subducción. Primero, se desarrollaron las ecuaciones del movimiento de una columna simplemente apoyada sobre un terreno rígido que oscila o no ante movimientos en su base. Luego, se resolvieron numéricamente estas ecuaciones ante excitaciones armónicas (método de aceleración angular lineal). Se variaron los parámetros más importantes como las dimensiones características de la columna, el coeficiente de restitución, las características del sismo (amplitud y frecuencia), el periodo natural de la columna, frecuencia de muestreo de fijación del movimiento del suelo y la respuesta de la columna. Finalmente, se visualizaron los movimientos de las columnas con animaciones. / Tesis

Memoria para optar al título de Arquitecto

El presente proyecto de título propone el diseño arquitectónico de un establecimiento educacional considerado emblemático para la Región Metropolitana en el Marco de la Reforma Educacional e incorporarlo definitivamente a la jornada educacional completa, para lo cual debe duplicar la capacidad de su infraestructura actual , en un sector como el centro de la ciudad de Santiago donde el terreno es escaso. Esto plantea dos desafíos importantes, por una parte su condición urbana requiere la optimización del uso del suelo y por otra parte integrar la arquitectura a la función formadora en los establecimientos educacionales.

El presente proyecto de título aborda el tema de la Educación Municipal desde la perspectiva de la equidad, enfrentada desde tres ámbitos: el ámbito de la Calidad de la Educación derivado de comprender la importancia del clima escolar en el aprendizaje de los niños y como la arquitectura puede contribuir a ellos ; el ámbito de la identidad y la pertenencia de los alumnos con su escuela y como el espacio arquitectónico influye positiva o negativamente en la constancia en el aprendizaje ; el ámbito de la cantidad que apunta a resolver problemas reales de cada comunidad educativa. Para comprender estos ámbitos, se estudia por un lado al usuario como unidad, rompiendo la estandarización y por otro a la educación en base a su necesidad actual y al rol que juega la arquitectura en el diseño de estos nuevos espacios educativos. De esta manera la propuesta plantea un Liceo Científico-Humanista que en su diseño considere las cualidades del usuario, su desenvolvimiento en un clima escolar de calidad, manteniendo un vínculo estrecho con la comunidad educativa en la que emplaza, entendiendo la presencia de la familia como un pilar fundamental en la educación. Finalmente el proyecto se desarrolla en la Comuna de La Florida, debido a su importancia Metropolitana, a su crecimiento explosivo, a problemas de cobertura educacional y a la diversidad de estratos sociales que muchas veces genera una estigmatización y segmentación social en que se debe revertir.