El objetivo principal es realizar un análisis comparativo y un diseño estructural utilizando aisladores sísmicos en la base (elastoméricos de alto amortiguamiento HDR) para estudiar el comportamiento estructural de un edificio de oficinas contra un sistema dual bajo un criterio normativo sismo-resistente, mediante un modelo sísmico según el programa de modelación estructural SAP2000, el cual proporcionará resultados necesarios para elegir el mejor modelo ante un evento sísmico. Inicialmente se recopilará información acerca de los métodos para la mejora del comportamiento sísmico. Se realizará un análisis sísmico dinámico utilizando un espectro de respuesta de aceleración según tipo de suelo. Luego, Se colocará el aislador HDR (Aisladores Elastoméricos de Alto Amortiguamiento) en la base de la estructura. Además, se realizará el modelamiento adecuado con el programa de modelación estructural SAP2000. Por último, se describe y compara los resultados obtenidos en los diferentes análisis y modelamiento. / Tesis

No autorizada por el autor a ser publicada a texto completo / El objetivo general del presente trabajo de título es evaluar la implementación de un sistema de aislamiento sísmico en una estructura de pilotes de acero-tablero de hormigón de un muelle transparente típico para transferencia de carga de contenedores. El estudio se focaliza en el caso de los sitios 3, 2 y 1 del Puerto de Valparaíso. Inicialmente, se evalúa un aumento en seguridad sísmica y operativa del terminal post-sismo de gran magnitud, para luego evaluar la factibilidad de operar, tanto grúas de mayor rendimiento para naves Post-Panamax., así como grúas de menor certificación sísmica, más económicas y disponibles en el mercado. En el comercio marítimo, la seguridad y confiabilidad de mantener operativo los terminales portuarios post sismo de gran magnitud, surge como una necesidad en lo que significa reducir el endeudamiento en primas y seguros, por parte de las empresas portuarias para enfrentar estos desastres eventuales. Por otro lado, los principales países proveedores de equipos industriales en el mundo, poseen una línea de fabricación cuya demanda esta orientada principalmente a países de baja actividad sísmica. La demanda internacional de equipos certificados para operar en zonas sísmicas altas es menor, por lo que adquirir equipamiento de este tipo, implica diseñar y construir, por parte de los proveedores, fuera de su línea de producción masiva, hecho que resulta en mayores costos y plazos de entrega. En el estudio se modeló la estructura de muelle transparente con dos grúas ZPMC Post-Panamax, de forma convencional y con aislamiento sísmico. Se determinó la estructuración adecuada en planta de aisladores sísmicos y se diseño el sistema de aislamiento de acuerdo a la norma Nch2745; se verificó el diseño de forma lineal y no-lineal. Se realizó un estudio de costos directos e indirectos para determinar el porcentaje de incidencia en el proyecto total. Como resultado se obtuvo un sistema de aislamiento hibrido compuesto por aisladores elastoméricos y con pilotes verticales. Se logró una disminución de aceleraciones sísmicas horizontales de un 80% en el muelle y de un 90% en las grúas. El aislamiento sísmico posibilita la instalación de equipamiento estándar en zonas sísmicas altas y tiene una baja incidencia en la inversión, logrando un aumento considerable de la seguridad sísmica portuaria, para un sismo de gran magnitud. Se concluye que es técnica y económicamente factible disponer de aislamiento sísmico en estructuras de muelle transparente, y que la alternativa desarrollada es una solución para el diseño sísmico en Chile en infraestructura portuaria.

Identifica y comprende la narrativa discursiva, argumentos y mensajes de la población (amas de casa) en situación de riesgo respecto a los sismos y las formas de prevención, para realizar una propuesta de Lineamientos de Comunicación de Riesgo o Nuevas Pistas que puedan ser utilizadas en los esfuerzos del país, a nivel nacional, descentralizado y local, y que a su vez se encuentren en concordancia con las necesidades reales de dichas poblaciones en pobreza y en riesgo. Las zonas seleccionadas son los distritos de Lima Cercado y Villa María del Triunfo, representativos porque se encuentran clasificados por el Instituto Nacional de Defensa Civil (Indeci) como localidades de alto riesgo sísmico y de gran impacto en daños a nivel de Lima Metropolitana, por lo que sirven de referentes para otras zonas del país. La metodología utilizada fue cualitativa pues la ruta propuesta fue profundizar en las narrativas, representaciones que constituyen su discurso frente a los sismos e indudablemente justifican su forma de actuar o la repuesta individual y colectiva frente a estos eventos. Respecto a la metodología, se ha considerado la rigurosidad respectiva con una muestra cualitativa de juicio con alta representatividad de los sujetos. Los hallazgos obtenidos evidencian las interpretaciones míticas respecto a los sismos, relacionados con la figura de Dios o con cosmovisiones andinas, así como el rol del hombre como sujeto transgresor y merecedor de castigos por los males sociales. Otro aspecto importante está asociado con el alto conocimiento que tienen de las medidas de prevención frente a los sismos, la escasa práctica de las mismas y una actitud de escasa credibilidad y confianza a las recomendaciones oficiales de los organismos del Estado, así como el reclamo permanente de una comunicación más cercana y real frente a su entorno y el alto valor que le otorgan a la información antes, durante y después del sismo. Finalmente, otro aspecto importante que merece ser rescatado en esta presentación de la investigación está asociado a la resignación frente a la pobreza y a los impactos de los eventos sísmicos producto de sus condiciones de vida. El elemento movilizador que las llevaría a cambiar esta realidad serían sus hijos. Al finalizar la investigación se presentan los Lineamientos o Nuevas Pistas de Comunicación de Riesgo frente a los desastres naturales (sismos). Estas son directrices estratégicas centradas en las propuestas de racionalidad científica del sismo como discurso y estrategia de credibilidad para comprender el riesgo y limitar el grado de amenaza, la focalización de la intervención por anillos de riesgo y la acción comunitaria que se recomiendan ser aplicadas en estrategias comunicacionales e informativas de las diferentes instituciones involucradas en este ámbito del quehacer social. También puede ser de gran ayuda para la organización social local que desee convertirse en protagonista del cambio. Este aporte de las Nuevas Pistas en Comunicación de Riesgo se realizó después de obtener los resultados de la investigación en comunicación de riesgo aplicado. Se aclara que esta investigación no es una evaluación de intervenciones de comunicación de riesgo; al contrario, obedece a un descubrimiento de la realidad comunicativa e interpretativa de los sujetos. / Tesis

Esta investigación consiste en la evaluación del comportamiento inelástico y no lineal de un hospital de concreto armado diseñado con aisladores sísmicos de base. Además, busca revisar su desempeño y capacidad de ductilidad a partir de la comparación de las derivas de entrepiso con y sin aisladores, considerando el comportamiento inelástico de la superestructura. La investigación se basa, en un principio, en modelar la estructura de un hospital, previamente diseñado, e introducir las propiedades inelásticas de los elementos como rótulas plásticas y aisladores, utilizando los principios de equilibrio, compatibilidad y relaciones constitutivas para construir curvas momento-curvatura para cada sección que requiera ser analizada. Todo esto con el fin de conocer el comportamiento estructural y secuencia de agotamiento de capacidad de las secciones para la estructura con y sin aisladores, empleando un análisis pushover y tiempo-historia. Se espera comprobar la eficiencia de los aisladores para reducir la deriva de entrepiso y mejorar el desempeño sísmico del hospital.

En varios países altamente sísmicos existen muros simplemente apoyados en el terreno que no se han volcado y se encuentran en buenas condiciones después de varios cientos de años. El Perú es un país de gran potencial sísmico (Tavera, 2019), y existen muros prehispánicos que siguen de pie luego de soportar varios terremotos. Las investigaciones de la respuesta en el tiempo de muros mediante el análisis sísmico rotacional de bloques rígidos 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). En ese sentido, el objetivo de la tesis es estudiar la estabilidad y el riesgo sísimico de volteo de algunos muros precolombinos peruanos ante futuros terremotos. Este estudio resume el análisis dinámico de estabilidad sísmica de monumentos históricos peruanos como: un muro del templo de Huiracocha en Raqchi ubicado en la provincia de Cusco y un tramo de muro del camino Inca que atraviesa el campus de la PUCP. Ambos muros fueron modelados numéricamente como bloques rígidos simplemente apoyados sobre el terreno que ante un sismo podrían tambalear alrededor de las esquinas de su base. Se determinó la estabilidad sísmica de estos monumentos históricos peruanos ante un conjunto de sismos sintéticos consistentes a magnitudes de momentos, condiciones de terreno y sismicidad locales. Luego, se graficó la respuesta de rotación en el tiempo de los muros ante los movimientos sintéticos en su base. Y finalmente, se evaluó el riesgo de volteo de los muros a posibles terremotos futuros. La conclusión principal del estudio es que probablemente el muro del camino inca (del campus PUCP) colapsará durante un sismo futuro de la magnitud 8.5 y periodo de retorno de 1 000 años, mientras que el muro de Huiracocha permanecerá en pie durante muchos siglos más.

El objetivo principal del estudio es evaluar el comportamiento de una presa de relaves con recrecimientos del tipo eje central ante la solicitación de cargas sísmicas. La presa alcanzará aproximadamente 90 m de altura, estará cimentada directamente en roca competente y estará conformada por una presa de arranque y cinco recrecimientos. La principal razón de realizar este análisis fue la de verificar la respuesta de la presa ante la ocurrencia del fenómeno de licuefacción en los relaves ubicados aguas arriba del eje de la presa, de modo tal que la contención de los relaves no se vea comprometida ante un evento sísmico. Para lograr el objetivo del estudio se realizó un análisis de deformaciones permanentes inducidas por sismo en el programa de diferencias finitas FLAC 8.0, utilizando modelos constitutivos no lineales como UBCHYST y PM4Silt. Para este fin fue necesaria la ejecución de un programa completo de ensayos especiales para los relaves que serán descargados en el depósito. Además, se utilizaron tres registros sísmicos de terremotos ocurridos en el Perú: (1) Lima, 1974; (2) Moquegua 2001 y (3) Pisco, 2007. Estos registros fueron ajustados al espectro del sismo MCE de acuerdo a los criterios de diseño de la presa. Para la configuración final de la presa se obtuvieron desplazamientos horizontales en la cresta de 0,30 a 1,00 m, y verticales entre 0,50 a 0,80 m. En los bancos intermedios los desplazamientos horizontales estuvieron en el rango de 0,60 a 1,00 m, y los verticales en el rango de 0,20 a 0,30 m. Estos resultados indicarían que podría haber deslizamientos superficiales en los bancos de la presa ante la ocurrencia del evento sísmico de diseño, por lo que será necesario realizar trabajos de remediación locales. Además, no se observan deformaciones cortantes en el cuerpo de la presa que indique la generación de un mecanismo de falla global hacia aguas arriba o agua abajo de la presa. Finalmente, y de acuerdo a los criterios de análisis considerados, se espera que no haya pérdida en la contención de los relaves ante la ocurrencia del sismo de diseño. Adicionalmente, se verificó el comportamiento postsismo de la presa considerando la reducción de la resistencia en las zonas de relaves licuadas, sin embargo, no se obtuvieron deformaciones significativas adicionales a las generadas por el sismo.

En este trabajo se desarrolló el Diseño Estructural del bloque central de la Tribuna Norte del Estadio Campeones del 36 Piura – Sullana. En la tribuna Norte se encuentran ambientes destinados a Salones de eventos múltiples, Tópicos, Áreas de entrenamientos, Servicios higiénicos y almacenes. El proyecto inicial de arquitectura consideraba pórticos de concreto armado espaciados entre 2.05 y 6.80m. Las graderías de los niveles más altos se apoyaban sobre vigas que a su vez se apoyaban sobre un eje de columnas fuera de la fachada. Para el desarrollo de la tesis se emplearon ejes más distanciados con muros, columnas y vigas de mayores secciones transversales. Se suprimieron ejes de columnas en cada dirección. Para representar las graderías se desarrollaron dos modelos. En ambos modelos el paso se representó por una malla de elementos finitos. El contrapaso se representó también por una malla de elementos finitos en uno de los modelos (Losa-losa) y por bielas y viguetas en el segundo modelo (Biela-losa). En la dirección “X” (ver fig.2.1.2 para ubicar la dirección), para el modelo Losa-losa se tienen dos periodos cuyas masas participantes son muy cercanas (36.6 y 36.5%). Los periodos son 0.203 y 0.177s. para el cuarto y quinto modo respectivamente. Esto se puede interpretar como que estos modos trabajan en conjunto haciendo un total de 73.1%. En el modelo Biela-losa, para la misma dirección, se tiene un periodo de 0.197s.con 75.6% de masa participante para el cuarto modo de vibración. Los resultados para la dirección “Y” son muy cercanos. Los periodos son 0.256s con 63.3% de masa participante y 0.257s con 71.6% de masa para los modelos Losa-losa y Biela-losa respectivamente. Estos corresponden al segundo modo de vibración en ambos casos. Las cortantes estáticas en ambos modelos presentan valores muy cercanos. No ocurre lo mismo con las cortantes dinámicas, en este caso los valores no son cercanos debido a la diferencia de porcentajes de masas participantes. Sin embargo, al escalar las cortantes dinámicas al 90% de las estáticas, resultan cortantes de diseño muy similares para ambos modelos. En conclusión, ambos modelos trabajan bastante bien pero el modelo Losa-losa es el que representa mejor el comportamiento del estadio ante sismos y cargas de gravedad. También es este último modelo el que distribuye mejor las cargas hacia las vigas principales por eso se usó para el diseño de columnas, placas y vigas principales. El modelo Biela-losa, solo se usó para el diseño de las viguetas. Los resultados del modelo losa-losa muestran que el estadio tiene derivas de 3.5 0/00 y 2.4 0/00 para las direcciones x e y respectivamente. Por tanto, tendría un buen desempeño ante el sismo de diseño. Los criterios de predimensionamiento empleados para edificios convencionales fueron utilizados en el desarrollo de este trabajo.

Más del 53% de las pérdidas económicas por desastres se han producido en América Latina debido a la alta vulnerabilidad de sus ciudades. En el Perú, los últimos dos desastres con pérdidas históricas fueron el terremoto de Pisco 2007 y el Fenómeno El Niño Costero 2017. Sin embargo, en ambos casos, los procesos de reconstrucción no han concluido, a pesar de los esfuerzos del Gobierno Peruano por establecer mecanismos financieros con un enfoque integral en la reducción del riesgo de desastres. Uno de los sectores más afectados es el de educación debido a la gravedad de los daños físicos en la infraestructura escolar, tal como señalan reportes de sismos pasados y estudios previos sobre evaluaciones de riesgo sísmico. Bajo esta problemática, el objetivo de esta investigación es proponer una metodología para la estimación de pérdidas económicas en infraestructura educativa con la finalidad de contribuir en la mejora de la planificación de la reconstrucción post desastre. Para lograr este objetivo, se utilizan las metodologías Ingeniería Sísmica Basada en Desempeño (PBEE) y Building Information Modeling (BIM). A diferencia de otros métodos de diseño tradicionales, PBEE plantea la estimación de variables de decisión, como pérdidas económicas, en función del nivel de daño de la estructura post sismo. Además, el uso de modelos 3D BIM permite incrementar la exactitud de los costos. En ese sentido, en la metodología propuesta se calcula la pérdida económica total de la infraestructura, clasificada en daños directos e indirectos, e incluye los costos de los procesos constructivos requeridos en las etapas de rehabilitación y reconstrucción. En los daños directos se encuentran: (1) escombros generados, (2) daños estructurales y no estructurales, (3) daños en el contenido educativo, mientras que en los daños indirectos: (4) tiempo de inactividad y (5) deserción escolar. La metodología propuesta se aplicó al estudio de caso de colegios públicos peruanos sistema modular 780-PRE, que representan una de las tipologías estructurales más vulnerables y predominantes de la costa central. Los resultados muestran que los costos de los trabajos de rehabilitación, como reparación y reforzamiento, son muy altos en todos los estados de daños de la estructura, más del 70% respecto al costo de reconstrucción. En ese sentido, es conveniente la demolición y sustitución por una estructura sismo-resistente. Otro hallazgo fue identificar que los daños directos son despreciables en comparación con los daños indirectos en infraestructura educativa. Debido al cierre de colegios, a causa de los trabajos de reconstrucción, se produce un incremento de la deserción escolar que ocasiona una reducción de pérdida de ingresos futuros a percibir.

Los nuevos edificios educativos peruanos son sísmicamente menos vulnerables que los construidos en décadas pasadas. Sin embargo, no se ha evaluado el desempeño que tendrían edificaciones educativas modernas frente a diferentes niveles de intensidad sísmica. El Ministerio de Educación desarrolló nuevos edificios educativos típicos de concreto armado en 2019, en respuesta a las pérdidas económicas y materiales por el Niño Costero del 2017. El presente trabajo evalúa el desempeño sísmico de un edificio típico denominado “Módulo Básico de Reconstrucción (MBR)”, de dos niveles y ubicado en la zona de más alta sismicidad peruana y sobre suelo blando. El trabajo se inició con la revisión del diseño estructural del edificio de acuerdo a las normas peruanas vigentes. Para la evaluación del desempeño, se utilizaron procedimientos de análisis no lineal y diferentes relaciones daño-deformación, provenientes de normas internacionales. La demanda sísmica se definió para 4 niveles de intensidad correspondientes a eventos: frecuentes, ocasionales, raros y muy raros, con períodos de retorno de 45, 75, 475 y 970 años. Los resultados del análisis tiempo-historia no lineal fueron parcialmente coincidentes con los resultados obtenidos por los métodos de análisis espectral no lineal. En cuanto al desempeño del edificio estudiado, los resultados indican que frente a eventos frecuentes, ocasionales y raros el daño estructural sería imperceptible, y solo eventos muy raros causarían daño sería leve. Desde el punto de vista de operatividad, el edificio podría seguir usándose inmediatamente después de eventos frecuentes, ocasionales y raros, y solo luego de eventos muy raros el edificio requeriría de reparaciones antes de reiniciar su uso. Se concluye que el edificio MBR tendría un desempeño sísmico adecuado, de acuerdo a su importancia como edificación en los diferentes niveles de intensidad sísmica estudiados.

Se investigará la relación entre dos tipos de coeficientes de reducción de fuerza sísmica “R”. El primero será determinado a partir de la norma de Diseño Sismorresistente, E.030. El otro factor de reducción “R” será determinado a partir de la relación entre la fuerza elástica máxima y la fuerza que inicia el comportamiento inelástico. Para el segundo tipo de coeficiente, se aplicarán procedimientos de análisis estático incremental o pushover. De este análisis, se obtendrá la curva de capacidad de la estructura; es decir, se podrá determinar los valores de resistencia y desplazamiento para los cuales la estructura en análisis inicia el comportamiento inelástico o plástico. Entonces, se puede obtener un valor de “R” por medio de la relación de resistencia lateral en el rango elástico entre la fuerza máxima que inicia el comportamiento plástico. Luego, la relación anterior se comparará con los valores del coeficiente de reducción de fuerza sísmica “R” sugeridos por la norma de Diseño Sismorresistente, E.030. Esta investigación contribuirá a entender el comportamiento inelástico de estructuras cuyo sistema predominante sean los muros de corte. Actualmente, la norma de Diseño Sismorresistente reconoce como uno de sus principios mantener las estructuras civiles sin daños considerables luego de eventos sísmicos severos. Sin embargo, no es hasta la ocurrencia de un evento sísmico real en que se pone a prueba la efectividad o deficiencia de la norma. En ese sentido, es de importancia ampliar el conocimiento sobre el comportamiento inelástico de las estructuras, donde se asocie la ductilidad, resistencia y rigidez que puedan desarrollar. Esto podrá ser visualizado de alguna manera con el parámetro “R” de la norma de Diseño Sismorresistente, E.030.