Diseño de elementos de concreto armado aplicando el método de puntal y tirante

Una serie de elementos estructurales comunes no pueden ser analizados suponiendo un comportamiento elástico, los resultados obtenidos haciendo uso de estos criterios evidencian errores. El análisis de estos elementos se hace aplicando métodos complejos o reglas semi-empíricas, sin embargo, también se ha empleado con éxito el método de puntal y tirante, por el American Concrete Institute (ACI) desde el año 2002 y por otros códigos de diseño europeos. En una tesis previa se ha desarrollado el citado método para el análisis de vigas simplemente apoyadas y ménsulas, comparando los resultados con métodos semiempíricos (Huapaya, 2010), obteniendo resultados bastante aceptables y también conclusiones importantes relacionadas con el anclaje de las barras de acero que soportan los esfuerzos de tracción. El objetivo general del presente trabajo es aplicar el método de puntal y tirante a otros elementos estructurales, tales como: vigas con aberturas, muros con aberturas y zapatas sobre pilotes, a fin de comprobar su utilidad y ventajas frente a los métodos tradicionalmente empleados en nuestro medio. Se presentan los conceptos fundamentales a tener en cuenta en el uso de modelos de esta naturaleza y las especificaciones indicadas por el código de diseño en concreto armado del ACI (ACI, 2008 y ACI, 2014). En cada caso estudiado se desarrolla un diseño detallado de un elemento y luego se presentan los diseños obtenidos para determinadas modificaciones (en el caso de las vigas y los muros el parámetro que se modifica es el tamaño de la abertura y en el caso de las zapatas, la influencia de los momentos flectores). Finalmente se comparan los resultados obtenidos en función del diseño tradicional de estos elementos a fin de determinar las bondades de este método.Tesi

Diseño de vigas de gran peralte con alto nivel de asimetría usando la técnica del puntal tirante

La presente investigación se denomina “Diseño de vigas de gran peralte con alto nivel de asimetría usando la técnica puntal tirante”. En ella se estudia las vigas de gran peralte, que son usadas para soportar grandes cargas o por condiciones arquitectónicas. Esta investigación consiste en la determinación del diseño de una viga discontinua en totalidad, tanto en carga como en geometría, usando la técnica puntal - tirante, por lo cual, usando información bibliográfica de trabajos de investigación similares se procedió a la realización del diseño estructural de esta viga, la técnica es recomendada por la norma peruana E.060. Posteriormente, se realizó el modelado en el software AbaqusCAE para poder determinar esfuerzos del refuerzo de acero, porcentaje de parámetros de daño, esfuerzos de Von Mises y Tresca, porcentaje de fisuras y porcentaje de aplastamiento, obteniendo como resultado un buen diseño para este tipos de estructuras, que fue verificado en el software donde tiene un buen comportamiento, concluyendo que, para la muestras con discontinuidades considerables se recomienda usar la técnica del Strut and Tie.Tesi

Análisis comparativo del comportamiento estructural de una Edificación utilizando la Norma E.060 del RNE y el Código Americano ACI318S-19 – Trujillo.

La presente investigación se realizó en Trujillo, En la Urb. Sol y Luz Mz “Q” lote “14”, se desarrolló el análisis comparativo del comportamiento estructural de una edificación utilizando la Norma E.060 del RNE y el Código ACI318S-19, para la realización de la tesis se utilizó un diseño no experimental – descriptivo, la muestra fue no probabilístico por juicio, la recolección de datos se realizó con la técnica de la observación, el instrumento utilizado fue la guía de observación y ficha de resumen, para analizar los datos se empleó la estadística descriptiva, el problema existente es en el diseño de edificaciones de concreto armado, en la norma del RNE E.060 se encuentra desactualizada en comparación con el ACI ha venido incorporando en su versiones ACI318-19 , como principal resultado en el diseño de placas donde se obtuvieron elementos de borde .25 x.60 en los extremos para el Código ACI318S – 19, respecto a la Norma E.060 que no contempló el requerimiento, asimismo acero horizontal dentro del alma del muro fue de Ø3/8”@.30m y @3/[email protected] respectivamente, se logró desarrollar el análisis comparativo de una edificación entre ambas normativas llegando a obtener diferencias en su mayoría en el diseño de cimentaciones y placas

Optimización del diseño de una viga de concreto armado mediante Simulated Annealing, Perú

La industria de la construcción asume constantemente desafíos a nivel nacional y mundial; por tanto, la presente de investigación estudia la optimización del diseño de una viga de concreto armado mediante Simulated Annealing, Perú. El objetivo de esta investigación es determinar la optimización del diseño de una viga de concreto armado mediante Simulated Annealing, Perú. El tipo de investigación en función del propósito es aplicada y de acuerdo al diseño es de tipo no experimental descriptiva, por lo que no se manipula ni controla la variable. Según el diseño de investigación obedece a una investigación no experimental transversal descriptivo. Los resultados obtenidos del procesamiento de optimización de 15602 vigas de concreto armado en cuanto a coste es de s/. 1909.63, con una sección de 30 cm x 140 cm, factor de resistencia a la compresión f´c = 280 kg/cm2 y un área de acero 8.04 cm2. Finalmente, se concluye que la optimización de la viga de concreto armado mediante Simulated Annealing, genera un sin número de oportunidades; en ese sentido, permitirán enriquecer en posteriores investigaciones en lo que respecta a inteligencia artificial y sus bondades en cuanto a la optimización del diseño de una viga de concreto mediante Simulated Annealing

Análisis comparativo en el diseño de cimentaciones profundas con el método flexión y corte y método puntal tensor en una edificación multifamiliar de concreto armado, Trujillo 2022

Esta investigación realizó un análisis comparativo en el diseño de cimentaciones profundas, por el método puntal-tensor (MPT) y método flexión - corte (MFC) en una edificación multifamiliar de concreto armado, para evaluar las cuantías de refuerzo, la técnica de recolección de datos fue una revisión documental organizada en una ficha de datos, para el análisis se usa la estadística descriptiva. El problema de investigación surgió debido incremento de las construcciones de gran envergadura en nuestro país, el poco conocimiento sobre el MTP, la no incorporación del MTP en la NTP conlleva a realizar diseños estructurales deficientes. Las cuantías de refuerzo por el MPT son elevadas en comparación con el MFC con ratios entre 2 y 1.25 para cabezales de pilotes y desde 1.83 hasta 3.13 para losas de cimentación, conforme se aumenta el peralte de cabezal y losa se obtuvieron ratios de 1.00 debido al acero mínimo, la misma solicitación de fuerza y el aumento de resistencia en la sección, por otro lado la disposición del refuerzo es en todo el ancho y largo para MFC, pero el MPT, dispone en las zonas con mayor tensión sobre los ejes de los pilotes. En cabezales de pilotes el MPT requiere refuerzo distribuido que ayuda a la redistribución de fuerzas internas controlando la fisuración y conduce a un comportamiento dúctil, mientras que el MFC no requiere porque se realiza el control a cortante. El MPT se recomienda usar en cabezales de pilotes y losas de cimentación pilotadas rígidas Regiones D porque se obtiene mayores cuantías dando confiabilidad al diseño, el MFC limita al diseño de elementos, donde se cumple la hipótesis de Bernoulli

Propuesta de reforzamiento basado en desempeño del edificio de la Escuela de Psicología de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2019

La presente tesis titulada “Propuesta de reforzamiento basado en desempeño del edificio de la escuela de psicología de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2019” tiene como objetivo evaluar si existen diferencias significativas entre el desempeño sísmico de la estructura de concreto armado existente y la propuesta de reforzamiento de la Escuela de Psicología de la UNSA (Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa). Se consideró para el modelo la escuela de Psicología de la UNSA, para la dirección más larga eje X-X, son pórticos de concreto armado y en el lado más corto eje YY, predomino los muros de albañilería, cabe resaltar que el diseño estructural que tuvo este pabellón de la UNSA fue por los años 90`, así que tuvo consideraciones de parámetros sísmicos antiguos. Continuando se procedió a realizar el análisis convencional de la estructura con la norma actual de sismorresistencia la E.030-2018, donde se obtuvo resultados, en el sentido de pórticos de concreto armado, no cumplió las derivas máximas que nos pide la norma, pero en el sentido de muros de albañilería cumplió las derivas máximas, pasando al análisis estático no lineal, se pudo ver que realmente en el sentido de muros de albañilería esta aun dentro del punto de desempeño operacional, pero para el sentido de pórticos de concreto armado ya se encontraba el punto de desempeño en colapso, todo esto fue para un sismo de 2500 años. Finalmente el reforzamiento para la edificación, se realizó en el sentido de los pórticos de concreto armado, ampliándose 25cm por lado a las columnas que eran de 30cm convirtiéndose en columnas tipo “T”, con una longitud en la dirección de análisis de pórticos de 80cm, haciendo el análisis convencional con la norma E.030, cumplió con las derivas máximas en ambos sentidos, aplicando el análisis estático no lineal en el sentido de pórticos de concreto armado, se encontró el punto de desempeño en seguridad de vida y en la dirección de muros de albañilería, permaneció en punto de desempeño en nivel operacional.Tesi

Mejora del desempeño sísmico mediante el uso de encamisado de elementos estructurales en el pabellón de la Escuela Profesional de Ingeniería Industrial de La Universidad Nacional de San Agustín - Arequipa

Actualmente en el Perú existen numerosas estructuras educativas que presentan características inadecuadas para sobrevivir a la ocurrencia de un gran sismo. Muchas de estas son edificaciones antiguas fueron construidas con normativas anticuadas, como es el caso de la facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad Nacional de San Agustín Arequipa. Esta edificación fue concebida con el criterio de los pórticos principales y sin considerar los requisitos de rigidez lateral mínima, establecidos al día de hoy como un estándar del diseño sísmico. Es así que en este trabajo de investigación se hace uso del análisis estático no lineal con la finalidad de evaluar el desempeño sísmico y así determinar de manera cuantitativa las formas de falla de esta estructura. Asimismo, se propone un método de reforzamiento práctico y económico para lograr un nivel de desempeño sísmico adecuado a los estándares de las actuales normativas de diseño sísmico. Los resultados encontrados muestran que la estructura es, en efecto, propensa al colapso estructural y que la propuesta de reforzamiento logra un nivel de desempeño sísmico razonable y adecuado que garantice la estabilidad de la estructura analizada

Diseño de pavimento de la aldea la Choleña a Jabillal y puente vehicular de ingreso a San José del Golfo, Guatemala

Elaborar el estudio monográfico y priorización de los proyectos de acuerdo con las necesidades de la comunidad, así elaborar planos presupuestos, cronogramas y evaluaciones de impacto ambiental para los proyectos de pavimento y puente vehicular

Diseño estructural de un puente atirantado y un puente arco network, comparación y determinación de la solución más óptima para un puente de 125 metros de luz sobre el río Pucará Mayu - Lampa

En el presente trabajo se evalúa y determina la solución estructural más óptima, en términos de consumo de materiales y factibilidad constructiva, entre un puente atirantado asimétrico de una torre y un puente en arco tipo Network, para una luz de 125 m sobre el río Pucará. Se realizó la concepción, análisis y diseño de los componentes estructurales de las dos tipologías de puentes, para el análisis estructural computacional se utilizó el programa Midas Civil; se aplicaron las normas y especificaciones técnicas nacionales e internacionales para el diseño de puentes y el dimensionamiento de sus componentes estructurales (tablero, sistemas de suspensión por cables, torre, arco y cimentaciones) de manera a cumplir los Estados Limites del método LRFD. Seguidamente, obtenidas las propiedades geométricas y de materiales de los componentes estructurales se realizó la cuantificación de material que requiere cada tipo de Puente y la descripción del método constructivo más factible en cada caso. Finalmente, se comparó el consumo de materiales y el método constructivo de ambas alternativas; siendo el puente en arco tipo Network la alternativa que consume menos material y el puente atirantado de una torre el que presenta un método constructivo más favorable, ambos para salvar una luz de 125 m. Aun cuando el puente arco tipo Network requiere un método constructivo con intervención en el lecho del rio, esta solución se mostró como la más óptima entre ambas para la luz de 125 m necesaria en el puente sobre el rio Pucará

Diseño de un hospital en concreto prefabricado y con aislación sísmica

La Norma Peruana NTE.030 de Diseño Sismorresistente exige el uso de sistemas de aislamiento de base para edificaciones hospitalarias en las zonas de alta sismicidad, debido a la necesidad de garantizar su operatividad en un sismo severo. En esta tesis, se desarrolla el análisis y diseño de una edificación con elementos prefabricados de concreto y con un sistema de aislamiento. La decisión por emplear este sistema estructural tiene como finalidad presentar el diseño de una edificación aislada considerando un sistema industrializado y eficaz de construcción para la superestructura, que reduce los tiempos de ejecución y la variabilidad durante la construcción. La edificación seleccionada para el diseño es uno de los bloques de un hospital de cuatro niveles en Moquegua. Esta cuenta con un área techada de 4012 m2, ubicada sobre un suelo tipo S2. El diseño del sistema de aislamiento, compuesto por dispositivos elastoméricos y deslizadores, se desarrolló a partir del análisis considerando el Sismo Máximo Considerado (SMC) presentado en la Norma E.031. Se realizó un diseño preliminar del sistema de aislamiento empleando métodos estáticos y de superposición espectral. El diseño final se logró mediante procedimientos de análisis tiempo – historia. La superestructura del centro de salud es aporticada y se diseñó en base a elementos prefabricados de concreto pretensado y armado, siguiendo los lineamientos de la Norma E.060 Concreto Armado. Los resultados mostraron que el hospital tendría un buen desempeño permitiendo así su ocupación inmediatamente después de ocurrido un sismo severo de PGA=0.709g, correspondiente a Tr=2500 años.Tesi