El presente trabajo muestra al lector el proceso de diseño de una nave industrial ubicada en la ciudad de Cerro de Pasco destinada a ser un taller de mantenimiento mecánico para camiones mineros. La estructura está compuesta por pórticos metálicos, cuyas columnas se apoyan en pedestales de concreto; y por un tijeral compuesto por ángulos. En la dirección longitudinal, los pórticos están arriostrados por perfiles C7x9.8 en el techo y por perfiles W6x8.5 en las columnas. El análisis estructural de la estructura cumple con las normas peruanas E.090 y E.030; y con las normas internacionales ASCE 7-16, AISC 15th Edition y ACI 318-19. Estas normas son aplicadas cuando se requieran con preferencia de las normas locales, para este proyecto en particular, las normas peruanas. Además, se usa el programa SAP2000 para realizar el análisis integral de la estructura considerando los parámetros y limitaciones obtenidos de las normas mencionadas. El diseño de los elementos metálicos se realiza de acuerdo con la norma peruana E.090, la norma AISC 15th Edition y la Guía de Diseño N°1 – Placas base para columnas 2da edición, las cuales contienen fórmulas y factores de diseño para solicitaciones de servicio y sísmicas. Por otro lado, los elementos de concreto armado, son diseñados siguiendo lo establecido en la norma peruana E.060. Los planos presentan detalles de las conexiones, secciones, materiales y entre otros valores y especificaciones para su adecuada construcción.

La industria de equipos para el manejo de contenedores en el Callao abarca (a) la comercialización de equipos fabricados en el extranjero, (b) el ensamblaje, y (c) el servicio posventa. A nivel mundial también cubre la fabricación, la cual no se realiza actualmente en el Callao, pero a través de este planeamiento estratégico se propone la producción de estos equipos, utilizando las instalaciones de las empresas metalmecánicas existentes y su experiencia en la construcción de estructuras. Se propone la fabricación local, aprovechando la ubicación estratégica que tiene el puerto del Callao, con acceso a todo el continente americano, lo cual reduce costos de logística y transporte. Entre las oportunidades del entorno destaca el crecimiento del comercio mundial, a mayor velocidad que la economía, incrementándose la demanda por equipos para el manejo de los contenedores en los puertos. Estos equipos pueden ser grandes grúas pórticos o equipos móviles, ambos considerados dentro de la industria que cubre este plan estratégico. A lo largo de este documento se reflejan los antecedentes y la situación general a nivel mundial para detallar el estado del sector en el Callao, donde se nota la presencia de diversas marcas a través de representantes. Se conoció que actualmente las utilidades se basan en los repuestos y en el servicio posventa más que en la fabricación. Sin embargo las expectativas son excelentes motivando el ingreso de nuevos competidores, que se suman a los ya instalados en China, Corea del Sur y Europa, donde está la principal competencia. Las ventajas competitivas que tiene el Callao para desarrollar esta industria, además de su ubicación, son las siguientes (a) la infraestructura ya existente en las empresas metalmecánicas, principalmente en SIMA; (b) el recurso humano capacitado que existe en el país, y (c) el acceso a tecnología, que en un primer término será importada pero que luego se desarrollará localmente. A lo largo del documento se exponen estrategias para aprovechar las fortalezas existentes y desarrollar nuevas, con lo cual en el año 2025, la industria estará posicionada como líder en América. Para el desarrollo de estas ventajas competitivas se han planteado seis objetivos de largo plazo: (a) garantizar el 95% de utilización de la capacidad metalmecánica instalada en el Callao, (b) el margen de utilidad asociado a la fabricación y comercialización de equipos será del 6%, (c) el margen de utilidad que generará el servicio posventa será de 10%, (d) en el año 2025 se exportarán 98 grúas pórtico, (e) la exportación de grúas para contenedores llenos, en el 2025, alcanzará las 20 unidades; y (f) se producirá un equipo cuyos componentes electrónicos serán 100% producidos en el Callao. La forma en que se lograrán estos objetivos de largo plazo es mediante la implementación de las siguientes estrategias: (a) utilizar la infraestructura de las empresas metalmecánicas que operan en el Callao, (b) capacitar constantemente al recurso humano, (c) vender acciones en el mercado bursátil para captar fondos, (d) ofrecer servicios posventa en otros países de América, y (e) fabricar por pedido para satisfacer las necesidades de los clientes, entre otros.

En los últimos años, el uso de estructuras metálicas con perfiles tubulares ha experimentado un notable aumento debido a su comportamiento estructural y su aspecto estético en las construcciones. Como resultado, se han desarrollado normativas para regular el dimensionamiento y comportamiento de las uniones de este tipo de perfiles estructurales. Los programas de análisis por elementos finitos se han convertido en herramientas poderosas para simular y optimizar el comportamiento de las estructuras. En este trabajo, se presenta un estudio numérico de uniones soldadas tipo K con espaciamiento, utilizando perfiles tubulares de acero de sección cuadrada en las diagonales y el cordón. Se desarrollaron modelos numéricos con un estudio de refinamiento de malla y condiciones de borde para determinar la configuración más eficiente. Los modelos se calibraron utilizando ensayos experimentales de autores citados en la bibliografía, y se llevó a cabo un estudio paramétrico variando el espaciamiento entre las diagonales y el material de los perfiles disponibles en el mercado nacional. Se compararon las tensiones máximas antes de la falla según los criterios establecidos por la normativa. En general, los modelos calibrados mostraron una excelente correlación con los ensayos experimentales, validando el estudio paramétrico de las uniones que permiten identificar configuraciones seguras de uniones tubulares, optimizando el proceso de diseño y evitando costosos ensayos experimentales. Los resultados obtenidos demostraron que las uniones con menor espaciamiento son más resistentes.

En 1879 nace Eugène Freyssinet, padre reconocido del hormigón pretensado. Cuarenta años antes de su nacimiento, ingenieros americanos ya habían empezado a pretensar perfiles de hierro fundido, para evitar que cuando éstos entrasen en tracción, se quebraran. Ciento setenta años después el hormigón armado pretensado se estudia en centenares de artículos, revistas especializadas y tesis doctorales diversas, mientras que el acero pretensado no ha tenido el mismo desarrollo desde unos cincuenta años atrás. Raras son las ocasiones dónde se llega a justificar que pretensar una estructura metálica es necesario y razonable económicamente. Si nos centramos en estructuras de edificación, aún serán menos estas ocasiones. La presente tesis estudia la historia de las estructuras metálicas pretensadas, la mayoría de edificación, algunas de ellas a fondo, como las recientemente construidas en Catalunya. También se repasan las posibilidades que el pretensado metálico ofrece al consultor de estructuras, completándolo con algunos ejemplos. Se ofrece un análisis pormenorizado de la viga Fink, con especial cuidado en su predimensionado y en el cálculo tanto manual, como matricial. Se incluye un análisis de refuerzo de techos formados por viguetas reforzadas trasnversalmente por una viga que cambia su rigidez según criterio del proyectista. Al final se desarrolla una solución de unión de viga y pilar metálico unidos mediante tendones pretensados, para facilitar el montaje en obra, resolviendo las holguras gracias a la unión mediante nudos semirrígidos. / Eugène Freyssinet, born in 1879, is the acknowledged father of prestressed concrete. Forty years before his birth, American Engineers had begun to prestress cast iron profiles to prevent them from breaking after entering in tension. One hundred and seventy years after prestressed concrete is studied in hundreds of articles, journals and diverse dissertations, while prestressing of steel has not had the same development since about fifty years ago. Rare are the occasions where the technician is able to justify that prestressing steel structures is necessary and economically reasonable. If we are considering building structures, these occasions to presstress the structure will be even less. This thesis studies the history of prestressed steel structures, some of them in depth, as some of thoses recently built in Catalonia. It also reviews the possibilities that metallic prestressed structures offer to the consultant, including some examples. It provides a detailed analysis of the Fink truss beam, with special care in their pre-dimensioning and calculation both manually as matrix. It includes an analysis of strengthening reinforced slabs, with a beam that changes its stiffness at the discretion of the designer. Eventually it develops a joint solution of a beam and a steel column, connected by prestressed tendons, to make assembly easier, meeting the gaps with the connection by means of semi-rigid joints.