Análisis de propuestas de reforzamiento estructural para módulo educativo tipo Apenkai en la I.E.I. “3048 – Santiago Antúnez de Mayolo” en Independencia

Entre los años 1992 – 2002, el Instituto Nacional de Infraestructura Educativa y Salud (INFES), ahora PRONIED realizó construcciones masivas de unidades escolares entre los cuales se encuentra el módulo tipo Apenkai, las cuales se diseñaron con los criterios de la norma de aquella época. Si bien se siguió el proceso de diseño adecuado, en la actualidad se sabe que antes se subestimaban los parámetros para el análisis estructural, dando como resultado edificaciones con poca rigidez. Como Perú está ubicado en una zona de alto riesgo sísmico y sobre todo las ciudades de la costa como Lima, en la cual no se ha registrado un movimiento telúrico de magnitud importante en más de 40 años, se debe estar preparado para un pronto acontecimiento. Es indispensable que los colegios resistan sismos severos, ya que estos sirven como refugio ante este tipo de desastres. Por ello, debido a que la inversión en el rubro educativo en el país es muy poca, no hay posibilidad de demoler las estructuras antiguas para construir modernas, en esta tesis se planteara estructurar y diseñar propuestas de reforzamiento para los colegios antes mencionados. Además, se elaborará un análisis de costos de las propuestas para determinar la más económica, la cual se puede a las características de otras zonas. Como punto de partida, se siguieron los estudios previos realizados por las tesis de los ingenieros Antonio Blanco y Henry Núñez en las que realizan evaluaciones estructurales de distintos colegios y plantean posibles soluciones. Esta tesis se enfocará en un colegio llamado I.E.I. “3048 – Santiago Antúnez de Mayolo, ubicado en Lima, ciudad donde se concentra la mayor cantidad de edificaciones de este tipo. Para la tesis se propuso separar la estructura en dos bloques y aplicar métodos de reforzamiento: encamisados, aletas, placas de concreto armado y arriostre de acero.Between 1992 and 2002, the National Institute of Educational Infrastructure and Health (INFES), now PRONIED, carried out massive constructions of school units, including the Apenkai type module, which were designed according to the criteria of the norm of that time. While the proper design process was followed, it is now known that previously the parameters for structural analysis were underestimated, resulting in buildings with little rigidity. As Peru is located in an area of ​​high seismic risk and above all the cities of the coast as Lima, which has not recorded a major earthquake in more than 40 years, must be prepared for an early event. It is essential that schools resist severe earthquakes, as these serve as a refuge from this type of disaster. Therefore, because the investment in education in the country is very small, there is no possibility of demolishing the old structures to build modern, in this thesis will propose to structure and design proposals for strengthening for the aforementioned schools. In addition, cost analysis of proposals will be developed to determine the most economical, which can be applied to the characteristics of other areas. As a starting point, the previous studies carried out by the theses of the engineers Antonio Blanco and Henry Nuñez in which they carry out structural evaluations of different schools and propose possible solutions were followed. This thesis will focus on a school called I.E.I. "3048 - Santiago Antúnez de Mayolo, located in Lima, city where the largest number of buildings of this type is concentrated. Among the proposals for reinforcement will be the use of reinforced concrete casings and reinforced concrete slabs.Tesi

Evaluación comparativa de la respuesta sísmica, resistencia a la flexo-compresión de columnas de concreto armado y columnas tubulares compuestas, caso estructural Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Andina del Cusco.

En la presente investigación se realizó el estudio comparativo entre un sistema estructural en concreto de la edificación existente, Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Andina del Cusco y la misma edificación en un sistema estructural en acero, compuesto por columnas tubulares compuestas, vigas I y Losas tipo deck. Para poder realizar esta comparación realizamos dos modelamientos, el primero de la estructura existente en concreto armado y el segundo de la misma estructura pero con columnas tubulares compuestas y elementos de acero. La estructura existente se divide en 6 bloques cada uno de 5 niveles. Después de un análisis de la estructura actual con ayuda del software Etabs y las Normas Técnicas Peruanas (NTP E 0.30 2016, NTP 0.60, NTP 0.20 y NTP 0.90. Se concluyó que 4 bloques tenían irregularidades y el bloque 6 tenía unas derivas de hasta 0.011 m/m lo cual es mayor a lo permitido en norma (0.007 m/m). Para poder realizar una comparación trabajamos con los mismos bloques y mantuvimos las irregularidades pero se diseñó en acero de tal manera que se redujo las derivas en el bloque 6 en acero a 0.007 m/m en un sistema estructural de acero. Para realizar el modelamiento de la estructura con elementos compuestos y de acero fue necesario realizar cálculos previos, como el predimensionamiento y comprobación de resistencias a las cargas a las que iba a ser sometida la edificación. Al ser el acero un elemento prefabricado, se utilizaron medidas de secciones comerciales que cumplían con las dimensiones obtenidas en los cálculos. Teniendo estos valores se pudo proceder al modelamiento. Finalmente se realizó la comparación de los sistemas estructurales, se concluyó en que el sistema estructural de acero tiene menos peso, tiene secciones de elementos estructurales más pequeñas, las estructuras metálicas tiene desplazamientos mayores y por lo tanto las derivas son mayores pero cumplían las derivas máximas indicados en la NTP E.030. La resistencia a flexo-compresión en las secciones tubulares compuestas a pesar de tener secciones más pequeñas siguió cumpliendo las solicitaciones de la edificación. Además se observó que en partidas como losas, columnas y vigas existe ahorro en cuanto uso de materiales, debido a la a que se obvian partidas como el encofrado.In this research, a comparative study was made between a structural concrete system of the existing building, Faculty of Engineering and Architecture of the Universidad Andina of Cusco and the same building in a structural steel system, composed of composite tubular columns, beams I and deck slabs. In order to make this comparison we made two models, the first one was of the existing structure in reinforced concrete and the otherone of the same structure but with composite tubular sections and steel. The existing structure is divided into 6 blocks each of 5 levels. After an analysis of the current structure with the help of the Etabs software and the Peruvian Technical Standards (NTP E 0.30 2016, NTP 0.60, NTP 0.20 and NTP 0.90) It was concluded that 4 blocks have irregularities and block 6 have drifts greater than the allowed (0.011 m / m). In order to make a comparison we worked with the same blocks and maintained the irregularities but the steel designed reduced the drift in block 6 to 0.007 in a steel structural section. To carry out the modeling of the structure with steel and composite elements, it was necessary to carry out previous calculations, such as the pre-dimensioning and checking of resistances to the loads to which the building was been subjected. As the steel was a prefabricated element, measurements of commercial sections that met the dimensions obtained in the calculations had used. Having these values, it was possible to modeling. Finally, the comparison of the structural systems had made, it had concluded that the structural steel system is lighter, it has smaller sections of structural elements, the metallic structures have greater displacements and therefore the drifts are bigger but they fulfilled the maximum drifts indicated in the NTP E.030. The resistance to flexo-compression in the composite tubular sections despite having smaller sections continued to meet the demands of the building. In addition, it had observed that in items such as slabs and columns there is savings in terms of labor and material use, due to the speed at which the construction process will been executed and that items such as formwork are obviated.Tesi

Influencia de la masa de los muros no estructurales en la fuerza sísmica y en el costo del edificio en concreto reforzado GAIA 104

El presente proyecto se realizó con el fin de determinar la influencia de los muros no estructurales, correspondientes a los muros divisorios y de fachada, en la fuerza sísmica y el costo de un edificio en concreto reforzado. Se tomó como base un edificio construido en la ciudad de Bogotá, con el cual se analizó bajo diferentes escenarios, la variación de materiales utilizados para conformar muros no estructurales, correspondientes a muros divisorios y de fachada. De esta manera, se podrá determinar cómo dicha variación afecta el diseño de los elementos que componen la estructura y la cimentación, en términos de cantidades de acero y concreto. Además, se podrá asegurar que al utilizar este tipo de materiales, aliviará el impacto del costo global de las actividades, a pesar de tener alguna de ellas, costos individuales significativos. Y finalmente, se recomendará a constructores la implementación de este tipo de sistemas, los cuales favorecen los tiempos de ejecución de una obra y dan un parte de garantía al retorno de la inversión realizada en un corto plazo.This project is carried out in order to determine the influence of non-structural, corresponding to the partition walls and facade, in the seismic force and the cost of a building in reinforced concrete s. A building in Bogota was used, which was analyzed under different scenarios, using different types of materials to conform non-structural walls corresponding to partition walls and facade. Thus, you can determine how this variation affects the design of the elements of the structure and foundation, in terms of amounts of steel and concrete. In addition, you can ensure that when using these materials, ease the impact of the global cost of the activities, despite, some of them have a significant individual costs. Finally, recommend to builders the implementation of such systems, which give an advantage on the execution time of a work and give a guarantee of return on investment in the short term.Ingeniero (a) CivilPregrad

Análisis de los efectos de la corrosión en el comportamiento estructural para una edificación aporticada convencional de concreto reforzado en Colombia

Corrosion is a phenomenon that affects the quality of the materials used in construction, which causes losses from an economic point of view, as well as affects the functionality of a structure, generating possible safety problems for people or users. Therefore, it is important to consider this phenomenon when designing and constructing buildings. In this work a porticoed structure was designed complying with the requirements of the current Colombian standard NSR-10 carried out in SAP 2000, likewise, by means of determined correlations and methods for the study of the corrosion of steel embedded in concrete which involve variables What; coating thickness, concrete quality, presence of chloride in the environment, concrete porosity and the intensity of corrosion Icorr. The degree of corrosion of the armor was calculated for a period of 50 years. The results show for said time a percentage of corrosion of 2.37% (Loss of mass of the reinforcement) and a loss of the resistance to compression f`c of the structural elements of 2.45%. An analysis is carried out from the structural life point on the affectation that the structure could suffer from the effects of corrosion for a particular case study.La corrosión es un fenómeno que afecta la calidad de los materiales empleados en la construcción, lo cual ocasiona pérdidas desde el punto de vista económico, así como también afecta la funcionalidad de una estructura, generando posibles problemas de seguridad a las personas o usuarios. Por lo anterior, es importante considerar este fenómeno al momento de diseñar y construir edificaciones. En este trabajo se diseñó una estructura aporticada cumpliendo con requisitos de la norma colombiana actual NSR-10 realizado en SAP 2000, así mismo, por medio de correlaciones determinadas y métodos para el estudio de la corrosión del acero embebido en el concreto los cuales involucran variables como; espesor de recubrimiento, calidad del hormigón, presencia de cloruro en el ambiente, porosidad del concreto y la intensidad de corrosión Icorr. Se calculó el grado de corrosión de la armadura para un periodo de 50 años. Los resultados muestran para dicho tiempo un porcentaje de corrosión del 2.37% (Pérdida de masa de la armadura) y una pérdida de la resistencia a la compresión f`c de los elementos estructurales del 2.45%. Se realiza un análisis desde el punto de vida estructural sobre la afectación que podrían sufrir la estructura por los efectos de la corrosión para un estudio de caso particular

Análisis Comparativo del Diseño Estructural de un Edificio de Concreto Armado de 4 Niveles, por Método Clásico y los Programas Etabs y Cypecad, Carapongo Chosica, Lima 2019

La investigación se da con la finalidad realizar el análisis comparativo del uso de programas ETABS y CypeCAD, y el método clásico en el diseño de las estructuras de edificios de concreto armado de 4 niveles ubicado en Carapongo Chosica, el cual se desarrollará a través del plano de diseño arquitectónico definido de dicho proyecto. El método de investigación del presente trabajo es no experimental, ya que se obtendrá datos según los programas obtenidos y por el método clásico. Esperando lograr el objetivo del presente trabajo en las variaciones de los resultados obtenidos en cada programa utilizado en el proyecto de investigación. El análisis y el diseño se ha realizado considerando las normas del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) según las normas NTE E.020 cargas, NTE E.030 diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y cimentaciones y NTE E.060 Concreto Armado. Para el análisis comparativo se ha obtenido el estudio de suelos y capacidad portante de la urbanizadora, se usará los programas de diseño ETABS y CypeCAD para la respuesta y el análisis respectivo y el método clásico. El procedimiento de análisis de las estructuras se realizará mediante la utilización de programas ETABS versión 2016 y el programa CypeCAD versión 2017, como también se realizará el método clásico para sí obtener resultados, analizar y comparar, de esta manera se considerarán los lineamientos planteados en el reglamento vigentes según normas antes mencionadas. Con los datos obtenidos, los resultados de los diseños se realizarán el análisis comparativo de las diferentes alternativas con las que se logró determinar las ventajas y desventajas de utilizar en una u otra alternativa según resultado por cada programa de diseño de estructuras. Finalmente se logró concluir que, con el programa CYPECAD tiene ventajas en cuanto a la variedad herramientas que incluyen en el paquete de este programa, además de reducir el tiempo en el modelamiento del diseño estructural, sin embargo, con el programa ETABS el dominio para el diseño es más directo que el antes mencionado para la obtención del diseño estructural en edificaciones

Comparación económica de la demanda de ductilidad de una estructura con aisladores sísmicos elastoméricos

157 páginasLos aisladores sísmicos elastoméricos han tenido buenos resultados en países alrededor del mundo. En colombia no hay una implementación frecuente de estos dispositivos ni de otros sistemas de control en edificaciones. Los aisladores sísmicos podrían ser una fuente de ahorro en las construcciones colombianas sin dejar de lado aspectos de seguridad. Se ha demostrado a través de investigaciones y en la práctica que los aisladores sísmicos elastoméricos aumentan el periodo fundamental de las edificaciones y proveen amortiguamiento extra, lo que conlleva a una reducción de la aceleración y velocidad de diseño. Por lo tanto, se quiere investigar los beneficios de utilizar los aisladores sísmicos en el aspecto de las demandas ductilidad y demandas de disipación de energía. Las demandas de ductilidad y las demandas de disipación de energía de las estructuras se encontrarán por medio de un análisis no lineal tiempo historia. Luego, se encontrarán la respuesta de cada uno de los miembros de la estructura y se analizarán los daños por medio del índice de daño de park, ang y wen para cuantificar costos de reparación.Seismic isolators have been implemented with good results in countries around the world. In colombia however, implementation of these devices is rare. Seismic isolators could be a source of savings without neglecting safety aspects. It has been demonstrated through research and practice that seismic isolators reduce design acceleration and velocity because they provide extra damping and increase the fundamental period of the structure. This project is focused on the study of these parameters to further understand the benefits of using seismic isolators in terms of ductility demands and energy dissipation. Ductility and energy dissipation demands will be found with a nonlinear time history analysis, this method can give the member response of each element of the structure. Later, each element will be graded with park, ang and wen damage index in order to quantify reparation costs.PregradoIngeniero(a) Civi

Factibilidad económica del uso de aisladores elastoméricos en el diseño de edificaciones en Colombia

En las últimas décadas han sido desarrolladas técnicas para el control y reducción de las vibraciones debidas a eventos sísmicos en las estructuras. Estas técnicas son conocidas como sistemas de reducción de vibraciones (SRV) y se pueden clasificar en cuatro grupos: Sistemas de Control Activo (SCA), sistemas de control pasivo, sistemas de control semiactivo (SCSA) y sistemas de control hibrido (SCH). Los sistemas de control pasivo (SCP) se destacan por ser robustos (no requieren de fuentes de energía exterior y son mecánicamente simples); y por lo tanto más económicos que los otros sistemas de control. Los sistemas de aislamiento sísmico, pertenecen a este grupo de sistemas pasivos de reducción de vibraciones en estructuras y son una alternativa muy viable y económica para usarse en el diseño de nuestras estructuras. Para dichos sistemas, aún el importarlos a Colombia es económico, esto es; comparado con los beneficios (a corto y a largo tiempo) de seguridad que ofrecen “mantener funcional una edificación durante y después de un sismo severo”. El principal objetivo del presente trabajo fue, evaluar la factibilidad de la aplicación de los sistemas de aislamiento sísmico, en el diseño de edificaciones en nuestro país, dando como resultado general que sería factible aplicar esta tecnología, si se tiene en cuenta, el uso y la ubicación de la estructura en el mapa de zonificación sísmica

Factibilidad del uso de amortiguadores de masa sintonizados (AMS) en el diseño de edificaciones en Colombia

En la actualidad se puede observar en el ámbito del diseño y construcción de estructuras sismorresistentes, la cada vez más fehaciente necesidad de proporcionar un sistema estructural lo suficientemente económico, pero a la vez seguro y estable. Tal es el caso, que en las últimas décadas se ha insistido en desarrollar sistemas para el control y reducción de vibraciones en las estructuras causadas por cargas dinámicas, tratando de cambiar los hábitos de diseño por medio de sistemas convencionales. Tales sistemas se clasifican en cuatro grandes grupos: Sistemas de control pasivo (SCP), sistemas de control activo (SCA), sistemas de control híbrido (SCH) y sistemas de control semiactivo (SCSA). Los dispositivos denominados “Amortiguadores de masa sintonizados” (AMS) hacen parte de los sistemas de control pasivo (SCP), los cuales presentan como ventaja apreciable, su bajo costo y su materialización sencilla, al compararse con los demás sistemas de control. Estos dispositivos serán adicionados a edificios de 20 pisos con el objetivo de comparar su costo con relación a los sistemas convencionales (sistema pórtico y dual

Evaluación consistente con la amenaza del desempeño sísmico de pórticos intermedios diseñados de acuerdo con ACI 318-19

Este trabajo de tesis estudia el desempeño sísmico de estructuras aporticadas con detallado intermedio de acuerdo con ACI 318-19, desde una perspectiva consistente con la amenaza sísmica intermedia. A diferencia del reglamento colombiano vigente NSR-10, la normativa ACI 318-19 no propende por diseños que cumplan con el requerimiento de columna fuerte - viga débil para este sistema con dicho nivel de detallado. Con el objetivo de verificar si la ausencia del requisito de columna fuerte - viga débil impacta negativamente en el desempeño de estas estructuras, en este estudio se han seleccionado arquetipos de pórticos perimetrales ubicados en zona de amenaza sísmica intermedia en los Estados Unidos para su evaluación sísmica. Este estudio evalúa el comportamiento de pórticos que van desde los 4 hasta los 16 pisos de altura utilizando un juego de acelerogramas consistentes con la amenaza sísmica y seleccionados siguiendo la metodología del escenario de espectros condicionales (CSS, por sus siglas en inglés). Esta metodología asigna tasas de ocurrencia a la respuesta estructural, lo que permite estimar su riesgo. Los resultados de los análisis indican que los pórticos se comportan de manera adecuada hasta tasas de retorno por encima de los 2000 años, sin embargo, hay mayor riesgo de que se generen mecanismos de piso en aquellos pórticos donde no se cumple el criterio de columna fuerte - viga débil, en particular en los sistemas con pórticos perimetrales con alturas menores o iguales a 8 pisos. Las estructuras más altas, por su necesidad de rigidez para cumplir derivas, al requerir columnas robustas respecto a las vigas particularmente en los primeros pisos, cumplen naturalmente con el principio de columna fuerte - viga débil y su desempeño es mejor que aquellos pórticos de menores pisos.MaestríaMagister en Ingeniería Civi