El Perú se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica, debido a su localización en una zona de subducción de dos placas tectónicas. Además, en el Perú existen numerosas edificaciones cuyas fachadas presentan parapetos que al carecer de arriostres, podrían volcar ante cargas sísmicas perpendiculares a su plano, causando la muerte de las personas que circulan por las inmediaciones o de aquellas que escapan del mismo edificio, por lo que en este trabajo se planteó buscar y elegir técnicas de arriostramientos económicas y sencillas, pero que permitan evitar estas fallas. Se analizaron cuatro parapetos de albañilería, tres de los cuales fueron arriostrados mediante pequeñas columnas colocadas en sus bordes, con distinta disposición y forma de anclaje del refuerzo vertical. Se trató de simular el reforzamiento de un parapeto existente real hecho de albañilería simple, construyendo en primer lugar la albañilería, dejando dientes en sus extremos, para después instalar el refuerzo vertical y vaciar el concreto de las columnas. En un caso real habría que picar la albañilería en forma dentada en la zona donde irán las columnas. La técnica descrita fue verificada mediante ensayos de simulación sísmica hechos en la mesa vibradora de la PUCP simultáneamente para los 4 parapetos. Puesto que 2 parapetos se comportaron elásticamente en el ensayo dinámico, posteriormente hubo que realizar una prueba estática para determinar su resistencia, consistente en ensayar monotónicamente al parapeto hasta provocar su colapso. Una vez realizado los ensayos y procesar los resultados se concluyó que la resistencia sísmica de los parapetos de albañilería sin arriostres es mínima e inferior a la carga reglamentaria de diseño, por tanto, es necesario arriostrarlos para prevenir colapso. Los arriostres en base a columnas de concreto con refuerzo vertical anclado químicamente mediante resina epóxica, fueron fáciles de construir, y el utilizado en el parapeto M1, una sola varilla anclada en una perforación, fue el más sencillo y el que proporcionó la mayor resistencia a carga sísmica perpendicular al plano del parapeto. / Tesis

Actualmente, los sistemas de seguridad para edificios de departamentos no han sido ampliamente adoptados, debido a los elevados costos de implementación y mantenimiento asociados, siendo el factor humano el más utilizado para prevenir y afrontar los diferentes tipos de incidentes que pudiesen ocurrir dentro de dichas instalaciones. Por otro lado, los dispositivos electrónicos usados para el monitoreo automático de los sistemas de seguridad, hacen que los residentes deban seguir ciertas reglas para el adecuado funcionamiento del sistema. Asimismo, es importante resaltar que, hoy en día, existe un gran número de viviendas que cuenta con redes locales inalámbricas y dispositivos compatibles con la tecnología Wi-Fi, capaces de interconectarse dentro de una WLAN. En la presente tesis se realizará el diseño de un sistema de seguridad basado en una WLAN bajo la tecnología Wi-Fi para el control y monitoreo del sistema, así como el protocolo Zigbee para la interconexión inalámbrica de los sensores y actuadores. La solución integrará sensores de detección de movimiento, detectores de humo, alarmas contra robos e incendios, control de accesos y manejo de la iluminación de las instalaciones. Asimismo, se propone la selección y ubicación de los elementos del sistema considerando los costos y la distribución de los ambientes, para de este modo optimizar el área de cobertura. De esta manera, se logró diseñar un sistema de seguridad, realizando la selección de los dispositivos y ubicándolos de manera eficiente dentro de un departamento. Asimismo, se diseñó una red actuador – sensor basada en el protocolo Zigbee, desde la cual se interconectarán los dispositivos finales a la WLAN de soporte. Finalmente, con el desarrollo de una aplicación, se realizó el control y monitoreo del sistema desde la red local basada en la tecnología Wi-Fi, enviando los comandos de control a un nodo de acceso, que actuaba como el enlace entre ambas redes, sin experimentar pérdida de información. / Tesis

La presente tesis consiste en desarrollar el análisis sísmico y el diseño estructural de un edificio de concreto armado de siete pisos destinado a viviendas, el cual está ubicado en el distrito de San Isidro, provincia de Lima y cuyo terreno tiene un área de 300m2 y una resistencia del suelo de 4kg/cm2. El edificio cuenta con un primer piso destinado a recepción y un departamento, los siguientes 6 pisos superiores contienen departamentos tipo flat y dúplex, resultando un total de 10 departamentos. En primer lugar, la cimentación consiste en zapatas aisladas, combinadas y corridas según el tipo de elemento que soporten. Por otro lado, el sistema estructural del edificio está compuesto por muros de corte, columnas y vigas de concreto armado. Por último, el sistema de techos comprende losas aligeradas convencionales y losas macizas de 20cm de espesor. El análisis y diseño se han realizado de acuerdo con los criterios especificados en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). En primer lugar, el análisis sísmico se desarrolló siguiendo los requerimientos establecidos en la Norma de Diseño Sismorresistente E.030 y mediante el uso de los programas de computación SAP 2000 para el análisis traslacional y ETABS para el análisis dinámico. En segundo lugar, el diseño en concreto armado se realizó de acuerdo a la Norma de Diseño en concreto Armado E.060 y utilizando el método por resistencia. Adicionalmente, se realizó el metrado de los elementos mediante el uso de la Norma de Cargas E.020 y para el diseño de elementos adicionales como la cisterna y el tanque elevado se utilizó la norma RNE – S200. Por último, se presenta el trabajo mediante planos que puedan ser usados en obra. / Tesis

El presente proyecto de tesis consiste en realizar el diseño estructural de los dos edificios de oficinas de diez pisos económicamente más viables de un conjunto de sistemas de techados. Así mismo, se pretende evaluar cuales son los factores que influyen en el costo de un sistema estructural frente a otro. Se han propuestos diversos sistemas de techados que cubren las expectativas arquitectónicas del proyecto. Estas son clasificadas en techados de concreto armado y concreto postensado. Adicionalmente, se busca observar las posibles ventajas de un sistema frente a otro. Mediante el análisis de precios unitarios se pretende identificar los factores que incrementan el costo de los diversos sistemas de techados. Así mismo, con ayuda de dichos factores se busca identificar aquellos económicamente más viables. Este tipo de análisis no toma en cuenta costos relacionados con procesos constructivos, transporte de materiales, entre otros. Posteriormente, son realizados los análisis sísmicos respectivos a fin de que las estructuras no sobrepasen los desplazamientos límites establecidos por la norma técnica peruana. Así mismo, los elementos estructurales son diseñados considerando los requerimientos sísmicos dictaminados en norma. / Tesis

La presente tesis inicia con la descripción de distintas corrientes que se han desarrollado en la gerencia del diseño, en algunos casos exclusivamente para la construcción; posteriormente se presenta la Gerencia de proyectos “lean” (Lean Project Management) y el modelo: Sistema de entrega de proyectos “lean” (Lean Project Delivery System) el cual se desarrolla en los distintos capítulos con el objetivo de lograr el mejoramiento del Diseño de proyectos de edificación en nuestro país. Para ello, en primer lugar se realizó un diagnóstico para conocer cómo se vienen desarrollando en la actualidad los diseños de proyectos en Lima. El capítulo referente a este punto presenta los resultados de 122 encuestas realizadas en Lima a los diferentes involucrados en el diseño de un proyecto así como a los constructores y maestros de obra, visitando un total de 72 obras de construcción. Las conclusiones de este trabajo muestran que existe un deficiente manejo del diseño de los proyectos, entre otras cosas, debido a las descoordinaciones entre los especialistas, lo que deriva en problemas que posteriormente se reflejan en la obra. En los siguientes capítulos se explican los principales procesos y herramientas para definir un proyecto según las técnicas “lean”, para conocer los requerimientos del cliente y convertirlos en propuestas viables para el proyecto. Seguidamente se hace lo mismo para el diseño del proyecto, donde se proponen entre otras cosas: controlar las actividades de diseño, compartir información entre los especialistas, hacer participar a los constructores en el diseño de los planos, etc. Así también se mencionan algunas aplicaciones realizadas en Brasil, en Chile y en nuestro país respecto a herramientas para el mejoramiento de esta fase. / Tesis

El presente trabajo tuvo como finalidad proponer un sistema de climatización de aire, con el fin de mejorar las condiciones de trabajo en el Laboratorio CAD-CAE y los espacios contiguos (INACOM y oficina). Para esto se analizaron las condiciones previas a la instalación del sistema, recopilándose información trascendente, como las condiciones climáticas. Posteriormente, se establecieron las condiciones ideales, para luego especificar las condiciones que deseadas en el lugar. En el segundo capítulo se refiere a la evaluación de cargas térmicas. Se obtuvo que el 42% de la carga térmica se debe a la fenestración, el 36% por cargas internas, el 8% de la carga es transferida del exterior por las superficies, el 9% se debe a la carga de ventilación y por último el 5% es por infiltración de aire al ambiente acondicionado. Luego en la segunda parte del capítulo, se determinó que es necesario un equipo que extraiga 22.37kW de carga de enfriamiento del laboratorio, 5.22kW del INACOM y 6.29kW de la oficina. Además este debe renovar el aire con una frecuencia de 1.34m3/s en el laboratorio, 0.4 m3/s y 0.6 m3/s en el INACOM y la oficina respectivamente. En el tercer capítulo se seleccionaron los equipos de acuerdo a lo establecido en el capítulo anterior, empleándose manuales, así como catálogos e información complementaria que permita la adecuada selección del equipamiento. Finalmente detallo una evaluación económica referente al costo del sistema seleccionado (US$14,296.70 inc. IGV) y se estableció una comparación con el equipo actual que funciona en dicho establecimiento el cual está sobredimensionado según la capacidad de sus equipos. / Tesis

Las pérdidas por sismo, es decir, los costos de reparación asociados a determinados escenarios de peligro sísmico pueden estimarse a partir de las curvas de fragilidad. En este trabajo se propone un método sencillo en el que se utiliza el costo de reposición total y los factores de daño asociados a los diversos estados límites. / Tesis

El presente trabajo de tesis aborda el estudio de distintas soluciones de TI que tienen un impacto en la optimización del consumo eléctrico de edificios empresariales en el Perú. Se plantea el uso de una arquitectura de red ambientalmente sostenible, basada en el protocolo de comunicación IP, denominada Green-IP. Esta arquitectura estará compuesta por un conjunto de soluciones especialmente seleccionadas, que permitirán optimizar el consumo energético en un Edificio Inteligente. En el primer capítulo se expone el Planteamiento del Problema, en el cual se hace hincapié que el consumo masivo de energía en las ciudades genera un impacto perjudicial al medio ambiente, lo que ocasiona efectos negativos al planeta y a sus habitantes como variaciones drásticas del clima, destrucción de ecosistemas, desaparición de glaciares, enfermedades, inestabilidad económica, entre otros. Se identifica que una de las industrias que realiza mayor consumo energético es Bienes Raíces, especialmente los edificios y que el equipamiento de TI representa un consumo muy representativo en cada uno de estos edificios. En el segundo capítulo se describe el Estado del Arte y la definición de los Edificios Inteligentes. Además se especifica cómo generan valor y aumentan los beneficios de una organización. Los principales beneficios se categorizan dentro de los social, económico y tecnológico. Cada uno de estos beneficios se desarrolla en detalle. Adicionalmente, se describen las características del edificio que servirá de estudio en el presente trabajo, en base a estudio de edificios localizados en Perú, Canadá, Ecuador, Venezuela, Argentina, Panamá y Uruguay. En el tercer capítulo se realiza el Diseño la Arquitectura Green-IP en base a soluciones específicamente seleccionadas y que utilizan el protocolo de comunicación IP. Aquí se detalla cómo se pueden integrar múltiples sistemas empresariales y propios del edificio (sistemas de control, automatización y climatización) para optimizar el consumo energético. Esta arquitectura se basa en una única red IP convergente que sea capaz de interconectar y energizar todos los componentes del edificio, optimizando el consumo energético y reduciendo costos de equipamiento e implementación. En el cuarto capítulo se detalla la aplicación de la Arquitectura Green-IP y Optimización Energética, donde se muestra en un diagrama esquemático el alcance de conectividad, y consecuente ahorro energético, de la red LAN/MAN/WAN. Además, se detalla el ahorro energético logrado por cada una de las soluciones del edificio caracterizado para el estudio y la estimación del ahorro total en todo el edificio desde la perspectiva Inteligente en comparación de la tradicional. En el quinto capítulo se describe el Análisis de Rentabilidad de la implementación de un Edificio Inteligente y Convergente. Aquí se detallan los resultados sobre la conveniencia, o no, de realizar una implementación de este tipo en el Perú. Finalmente, se brindan las conclusiones y recomendaciones que han sido resultado del presente trabajo de tesis. Adicionalmente, se incluyen el Anexo 1, donde se detalla la información que se recabó en el estudio de campo realizado a dos edificios corporativos en San Isidro y San Borja en Lima, Perú. / Tesis

En los últimos años, se ha intensificado la construcción de edificios de muros de ductilidad limitada (EMDL) por poseer un menor costo de construcción con relación a edificios tradicionales, enfocado para sectores emergentes. Sin embargo, aún no se tienen registros de su comportamiento ante eventos sísmicos por ser construcciones nuevas. Las investigaciones que se han realizado evaluaron el desempeño sísmico solamente para el estado límite de colapso [1] o está basado en la opinión de expertos [2]. El objetivo del proyecto es contribuir a mejorar la seguridad de las viviendas peruanas mediante el estudio analítico de la vulnerabilidad sísmica de edificios de muros de ductilidad limitada (EMDL) ante diversas intensidades sísmicas para la costa central del Perú. Para ello, primero se caracterizó la tipología a través de un modelo representativo y se evaluaron las respuestas sísmicas de la estructura mediante un Análisis Dinámico Incremental (IDA, por sus siglas en inglés) [3]. Luego, se obtuvieron curvas de fragilidad para cada demanda sísmica, que mide su probabilidad de excedencia. Finalmente, se obtuvo el desempeño sísmico a través de curvas de vulnerabilidad que estiman el costo de reparación esperado, basado en el reporte FEMA 58 [4]. Los resultados obtenidos permitirán evaluar las pérdidas económicas de la tipología de vivienda EMDL y posibilitarán la elaboración de planes de reparación después de un evento sísmico. / Tesis

La ingeniería sismo resistente ha seguido un desarrollo importante en los procedimientos de análisis sísmico en los últimos años. Uno de los principales factores que sustentan este desarrollo es la aparición de herramientas computacionales que permiten realizar cálculos más complejos. Sin embargo, a lo largo de este desarrollo, se han presentado sismos de gran magnitud que nos obligan a cuestionar los métodos empleados y la necesidad de investigar sobre el comportamiento completo de las estructuras ante sismos severos. El análisis sísmico comúnmente empleado se basa en un método elástico lineal, en la cual se amplifican las cargas para llegar a casos de solicitaciones últimas. Por otro lado, el diseño de elementos de concreto armado (y de muchos otros materiales) se realiza en una etapa de rotura o de resistencia última. A este procedimiento en conjunto se le conoce como “Diseño en base a resistencia” o “Diseño por factores de carga y resistencia” (Load and Resistance Factor Design, LRFD). Sin embargo, este método de diseño, por basarse en fuerzas, no contempla las fallas posibles por deformación que se pueden presentar en el comportamiento no lineal de los componentes de la estructura. Por ejemplo, la influencia de tener un piso blando, el comportamiento de unas columnas cortas o la capacidad de tener suficiente redundancia en la estructura son temas que no pueden ser revisados de manera analítica mediante métodos elásticos. Estas posibles fallas podrían llevar a la estructura a un estado cercano al colapso. En general, la deficiencia de los métodos en base a fuerzas es la de no poder disponer en la evaluación el comportamiento de la estructura luego de superar los límites elásticos de los componentes y de los materiales. Si se pudiese disponer de la historia del comportamiento inelástico de la estructura, se podría ajustar el diseño con el fin poder proporcionar a la estructura mayor capacidad, principalmente ante cargas sísmicas. Es por ello que las diferentes normas internacionales brindan recomendaciones o lineamientos que intentan evitar fallas o comportamientos no deseados para la estructuras. Por otro lado, el diseño realizado en la etapa de rotura no establece como requisito indispensable el cálculo de la ductilidad disponible en los elementos y, mucho menos, la verificación de la capacidad de la estructura de formar rótulas plásticas sin alcanzar el colapso bajo las cargas sísmicas. Para estos casos también existen recomendaciones para proporcionar a los elementos mayor ductilidad y para disponer de rótulas plásticas más largas, aunque estas hipótesis no podrán ser evaluadas empleando métodos elásticos de análisis. Es por ello que los últimos códigos y normas consideran un “Diseño en base a desplazamiento” o “Diseño en base a desempeño”, los cuales requieren del cálculo de la ductilidad de los componentes y de la estructura, comparándolos con la ductilidad demandada por los sismos máximos considerados. Estas exigencias son generalmente aplicadas a edificaciones sumamente importantes o a estructuras con elementos de disipación de energía, como aisladores o amortiguadores. Cabe mencionar que, a pesar de no haberse mencionado antes, la rigidez de la estructura cumple un rol muy importante al mantener la integridad de los elementos no estructurales y reducir la percepción del movimiento sísmico. Esta rigidez se va degradando conforme la estructura disipe energía mediante la formación de rótulas plásticas. Es por ello que el cálculo y la verificación de los desplazamientos y de las derivas en el rango inelástico es una parte fundamental en el “Diseño en base a desempeño”. El desempeño exigido para cada estructura puede variar según la funcionalidad y la importancia que tenga la edificación. Por ejemplo, un hospital, al ser una edificación que debe mantenerse funcional luego del sismo, debe generar pocas rótulas plásticas en el sismo severo en relación a las que puede ser capaz de presentar. De tal manera, la estructura mantiene niveles bajos de daños, la rigidez se degrada en menor medida y es económicamente reparable. Por otro lado, una edificación menor, como una vivienda, puede tener mayor pérdida de rigidez y mayor cantidad de rótulas plásticas, pero manteniendo su estabilidad y evitando el colapso de la estructura. Por motivos económicos y de funcionalidad, es necesario diferenciar los enfoques de desempeño exigidos para cada tipo de edificación. Es por ello que el Comité VISION 2000 de la Asociación de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC, 1995) definió niveles de desempeño sísmico exigidos según la importancia de las edificaciones. En resumen, para estructuras que se encuentran en zonas con alta sismicidad, es necesario tener un enfoque basado en fuerzas, en deformaciones y en ductilidad para cumplir con el nivel de desempeño establecido, según sea el caso. Actualmente, existen herramientas que agilizan y simplifican el cálculo considerando propiedades y métodos no lineales, como el DRAIN-2DX, DRAIN-3DX, PERFORM-3D y SAP2000. (Inel y Baytan, 2006) Muchos de los edificios dañados debido a últimos terremotos ocurridos, han sido diseñados y construidos bajo los principios de diseño sísmico más modernos. Es probable que estos daños sean producto de la falta de comprensión del comportamiento de los materiales estructurales bajo cargas dinámicas y el comportamiento inelástico de los diferentes sistemas estructurales. (Villaverde, 2007). Se han propuesto diferentes métodos, entre simplificados y complejos, para desarrollar análisis estáticos y dinámicos no lineales, de los cuales algunos han sido incluidos como alternativas de análisis en reglamentos y códigos internacionales (Fajfar, 2002). Aun así, es difícil saber si estas herramientas nos permiten evaluar el desempeño de las estructuras debido a solicitaciones que producen al colapso. (Villaverde, 2007) En contraparte de estos nuevos procedimientos que pretenden ser más “exactos”, existe una enorme participación de variables que no pueden tener la misma precisión que estos procedimientos. El ejemplo inmediato es la amplificación del movimiento del terreno, pues es un valor que varía por una gran cantidad de aspectos. Otro ejemplo claro es el amortiguamiento considerado en la estructura, pues es un parámetro dinámico que también es dependiente del daño de la estructura. Es por todo lo mencionado que es necesario estudiar el concepto del comportamiento de las estructuras antes de sumergirse en la tarea de buscar número “precisos” y “exactos”. En los siguientes capítulos se describirá la filosofía actual en la ingeniería sismo resistente y los conceptos necesarios para lograr el comportamiento sísmico requerido de cada estructura. / Tesis