Evaluación del desempeño sísmico de un edificio de concreto armado considerando los efectos de la interacción suelo-estructura, Lima, 2021

La norma de diseño sismorresistente para cargas dinámicas contempla que un edificio se encuentra fijo en su base. Mientras que en la realidad el suelo de fundación se comporta como una base deformable, lo que permite un movimiento hasta cierto punto de la estructura debido a la capacidad de deformación, lo que disminuye la rigidez lateral del sistema. Esta investigación tiene como objetivo determinar el efecto de la interacción suelo estructura en el comportamiento estructural de un edificio de concreto armado, Lima, 2021 en base a la norma americana NIST GCR 12-917-21. Se contemplan dos modelos, uno con base fija (Modelo A) y otro con base deformable (Modelo B). El trabajo está estructurado en 7 capítulos. En el capítulo 1 se presenta la problemática de la investigación, además de los objetivos y la hipótesis. En el capítulo 2 se presenta el estado del arte donde se detalla las teorías de la interacción suelo-estructura y el comportamiento estructural. En el capítulo 3 se plasma la metodología empleada en la investigación. En el capítulo 4 se tiene los resultados, producto del análisis dinámico modal espectral. En el capítulo 5 se tiene las discusiones respecto a los resultados encontrados, contrastados con los antecedentes de la investigación, y, por último, en el capítulo 6 y 7 se tiene las conclusiones y recomendaciones

Diseño de un edificio de oficinas de siete pisos en Lince

La presente tesis tiene como objetivo realizar el análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado de siete pisos para uso de oficinas. El edificio estará ubicado en el distrito de Lince sobre un terreno de 1300 m2. El sistema estructural será de muros estructurales, y su análisis se realizará según lo estipulado en la Norma E030. Los materiales a usar para el diseño se encuentran dentro de lo especificado por la norma E060, para esta edificación en particular se escogió concreto de 210 kg/cm2 y acero de grado 60 A615, los cuales son de uso común en nuestro medio. El análisis y diseño para los elementos estructurales (losas, vigas, columnas y placas) se realizarán con asistencia de software para el análisis sísmico, y hojas de cálculo para el análisis por cargas de gravedad. La profundidad de cimentación se encuentra en el nivel -1.50m, aquí se tiene suelo de buena capacidad portante (grava de Lima-conglomerado); y como tal, se diseñará cimentaciones superficiales: zapatas aisladas, combinadas y conectadas.Tesi

Comparación del comportamiento estructural y diseño de un edificio multifamiliar de 6 pisos estructurado con sistemas de pórticos y muros estructurales

La estructuración y predimensionamiento de ambos sistemas estructurales se basaron en referencias teóricas y prácticas. Los muros estructurales de concreto armado fueron dimensionados considerando que el 80% de la fuerza cortante sísmica del análisis estático sea resistida únicamente por el concreto. Asimismo, en el dimensionamiento las columnas se consideró solamente la carga axial. Por otro lado, las losas y la viga fueron pre dimensionadas en base a la luz libre entre apoyos. El modelamiento y análisis sísmico de la edificación con ambos tipos de estructuración se realizó con el software ETABS y en la Norma E.30, respectivamente. Los elementos de concreto armado fueron diseñados basándose en la Norma de Concreto Armado E.060, los cuales fueron verificados por resistencia último como para cargas de servicios. Se tiene como principal conclusión que ambas estructuraciones cumplieron con los lineamientos de la Norma E.030 pero la mejor opción fue la estructuración basada en muros debido a que presenta mejores resultados en variables relevantes de diseño sísmico y seguridad estructuralTesi

Optimización del diseño estructural de una edificación aplicando la interacción suelo-estructura en la ciudad de Arequipa y su impacto en los Costos de la Edificación

La ciudad de Arequipa se ubica en una zona altamente sísmica, por ende, es necesario conocer el verdadero comportamiento de la estructura ante estos fenómenos naturales. El siguiente trabajo tiene como objetivo optimizar el diseño estructural de una edificación aplicando la interacción suelo-estructura, y a su vez ver el impacto en los costos de la construcción. La aplicación de un análisis considerando la Interacción Suelo-Estructura (ISE), modifica el comportamiento sísmico de las estructuras producto de la flexibilidad del suelo. En el presente proyecto se realizó un análisis sísmico lineal y el diseño estructural de una edificación, a partir de diferentes modelos estructurales para el análisis. Un modelo consideró la ISE, mientras que en otro se efectuó el cálculo con la base rígida. Se realizó la comparación de los resultados del análisis de ambos modelos estructurales, a fin de examinar los principales parámetros como los períodos, modos de vibración, desplazamientos relativos máximos y los esfuerzos internos de los elementos estructurales. Teniendo como resultado, una variación del cortante basal, un alargamiento del período con una variación en promedio de 18.2% respecto al período de base fija. Así mismo, también se obtuvo un incremento en los desplazamientos laterales, los cuales, principalmente se dan a causa de la rotación en la base de la estructura, lo que genera desplazamientos adicionales. Respecto a la variación esfuerzos, se debió principalmente a una redistribución, por el incremento de desplazamientos y deformaciones del modelo con ISE, y no como se suponía inicialmente, debido a la variación de la fuerza cortante de diseño por el alargamiento del período. Por último, se realizó el análisis de costos del modelo con ISE, del cual se obtuvo una disminución de 13.7% respecto al modelo convencional, luego de que se efectuó el metrado sólo de los elementos verticales y la cimentación (acero de refuerzo y concreto)

Diseño sismorresistente del sistema de albañilería confinada y aporticado para evaluar el comportamiento estructural de un edificio multifamiliar de 4 niveles, Amarilis – Huánuco – 2022

La presente tesis tuvo como objetivo principal realizar el diseño sismorresistente entre el sistema de albañilería confinada y aporticado de un edificio multifamiliar de 4 niveles, Amarilis – Huánuco – 2022. Esta tesis presenta una metodología de un diseño no experimental de tipo transversal, ya que se hizo uso de las normas establecidas en el reglamento nacional de edificación de modo que no se manipulara ninguna fórmula o variable ya definida en la RNE. Para llegar a los resultados planteados en la hipótesis se empleó el software ETABS; se pudo realizar un análisis comparativo entre los sistemas estructurales de albañilería confinada y pórticos, partiendo de un predimensionamiento y luego optimizando los elementos se obtuvo mejores resultados con el sistema estructural de albañilería confinada tanto en el análisis dinámico como en el diseño estructural , empleando los softwares ETABS y SAFE en el diseño los cuales no solo reducen el tiempo de análisis sismorresistente y diseño estructural, sino que también lo mejora la metodología tradicional de diseño ya que también se puede emplear esta herramienta para calcular el área de acero de las vigas, columnas, losa aligerada y las cimentaciones, y todo esto fue comprobado con el software ETABS obteniendo los mismos resultados del software. Como resultado final luego de haber realizado el análisis y diseño se llegó a la conclusión de que emplear el sistema de albañilería confinada reduce el periodo de vibración en un 70% en el eje X-X y un 28% en el eje Y-Y que emplear un sistema estructural de pórticos, concluyendo que el sistema de albañilería confinada presenta un mejor comportamiento estructural antes un sistema aporticado para una edificación de 4 niveles

Diseño estructural y evaluación sismorresistente de una edificación comercial de dos niveles, en la Av. Emancipación, Lima 2022

El presente trabajo de investigación se realizó en la esquina de la Av. Emancipación con el Jr. Cailloma, en el Cercado de Lima, el cual proyecta la edificación de un local comercial de 2 niveles, con sótano y semisótano, destinado a resolver la necesidad de contar con un local que garantice la seguridad e integridad física de sus ocupantes, respetando los parámetros que las normas de edificación exigen. Considerando la ubicación geográfica, en una zona de alto riesgo de sismo. Se aplico una metodología de diseño no experimental. que se centró en un nivel de estudio aplicativo, explicativo y correlacional. En ese sentido para la investigación se reunió y analizó toda la información previamente, que luego fueron aplicados en los cálculos y diseños, de acuerdo a un control, hasta obtener los resultados aceptables. Para cumplir este objetivo, se estableció una secuencia de actividades, comenzando por realizar un reconocimiento visual del área de trabajo, para recolectar datos y medidas que se complementaron con EMS. Se continuo con la estructuración y el predimensionamiento según las recomendaciones de la Norma E-060, respetando en lo posible la arquitectura establecida. En la etapa de análisis estructural se sirvió de hojas de cálculo y software computarizado para el modelamiento y procesos de simulación sísmica, aplicando criterios y formulas establecidas en la norma E-030. En la tercera etapa se diseñó cada uno de los elementos de los elementos estructurales representativos de la superestructura donde se determinó el cumplimiento de resultados permisibles. Finalmente, algunos resultados que se obtuvieron fueron. Las derivas máximas se presentaron en el segundo nivel (techo), con valores de 0.000434 y 0.001202 en los sentidos X e Y respectivamente, siendo menor a 0.007, el límite exigido por norma. El análisis modal determino periodos de 0.12 seg. y 0.095 seg. Para los ejes X e Y respectivamente, lo cual indica que la rigidez es mayor en el eje Y, por una mayor densidad de placas

Determinación de la vulnerabilidad sísmica en la I.E. República federal Socialista de Yugoslavia del nivel Secundaria - Nuevo Chimbote

En el presente proyecto de estudio se determinó el grado de vulnerabilidad sísmica de la Institución Educativa República Federal Socialista de Yugoslavia -Nuevo Chimbote, esencialmente hacia uno de los pabellones de aulas típicas de dicha institución, la cual está compuesta por dos niveles con una distribución de tres aulas por nivel, la edificación se encuentra construida bajo criterios de condiciones de suelo, reglamento y normas técnicas Peruanas actuales. La investigación tiene como objetivos la verificación de los desplazamientos sísmicos asimismo la ubicación de las posibles rotulas plásticas encontradas en la estructura ante un movimiento sísmico, teniendo en cuenta las normas técnicas E-030 de diseño Sismo – resistente, E-020 de Cargas, E-060 de Concreto Armado, E-070 de Albañilería, todas estas pertenecientes al R.N.E. Para poder realizar el análisis por cargas de gravedad y de sismo se desarrolló un sistema tridimensional que toma en cuenta la interacción de los elementos estructurales de la edificación en estudio. Para la obtención de resultados se hizo uso del Software ‘’Etabs’’, mediante un análisis Estático Lineal, análisis Dinámico Lineal y un análisis Estático no lineal llamado ‘’Pushover’’, además de contar con las normas técnicas Peruanas. Ante lo mencionado se pudo concluir que la estructura cumple con los desplazamientos máximos permisibles de 0.007 para Concreto Armado y 0.005 para albañilería confinada, establecidos en la norma E-030, y que la edificación presento derivas máximas de 0.00306 y 0.00104 en la dirección de X-X como también de 0.00061 y 0.00061 en la dirección Y-Y. A su vez se obtuvieron desplazamientos aceptables los cuales trabajan en el rango de ocupación inmediata, que se observaron en la generación de rotulas plásticas, mostrando el concepto de viga débil columna fuerte, por lo que la estructura tiene un grado de vulnerabilidad sísmica bajo ante la solicitación de un evento sísmico

Análisis comparativo, técnico y económico de una vivienda con diseño sismorresistente y una vivienda convencional en la provincia de Huancayo en 2021

El desarrollo de la presente investigación pretende determinar la incidencia del presupuesto de la construcción de la estructura de una vivienda con diseño sismorresistente en función a una vivienda convencional, esto con el fin de demostrar que la construcción de una vivienda con diseño sismorresistente no es tan cara como se cree, siempre y cuando se realice un buen diseño estructural de la vivienda sismorresistente, teniendo en cuenta que un diseño sismorresistente tiene como objeto garantizar la continuidad de la estructura luego de un movimiento sísmico severo a un costo razonable y que el propietario tenga la capacidad de financiarla. La hipótesis general de la presente investigación es que las viviendas con diseño sismorresistente son más económicas y más seguras que las viviendas convencionales. Los resultados de esta investigación estarán basados en la evaluación de una vivienda construida en la ciudad de Huancayo; dicha vivienda representará la única muestra de toda la población de esta investigación. Para la elección de la vivienda a evaluar, se buscó una que cuente con información básica como planos de arquitectura y estructuras, vivienda con menos de 5 pisos, que tenga un uso exclusivo como vivienda sin comercio, que cuente con algún área cercana para realizar el estudio de mecánica de suelos, entre otros parámetros que fueron necesarios para continuar con la investigación. Los resultados de la investigación en función al planteamiento del problema, los objetivos y sus respectivas hipótesis indican que la vivienda con diseño sismorresistente tiene un buen comportamiento estructural ante cargas de gravedad y sísmicas; así mismo, el presupuesto para la construcción de dicha estructura es menor al de una vivienda convencional y que existiría una diferencia del 4.0%. Es decir, una vivienda con diseño sismorresistente es más segura y económica que una vivienda convencional en la ciudad de Huancayo. Por otro lado, la vivienda convencional cuenta con errores estructurales como excesos en medidas y áreas que incrementan el costo de la vivienda; también con deficiencias de estructuración y diseño en concreto armado y albañilería, lo que, en consecuencia, hace que la vivienda sea peligrosa y no garantice su continuidad ante un movimiento sísmico moderado y/o severo

Análisis técnico-económico del uso de concreto premezclado de f'c = 21 MPa y f'c = 28 MPa en un edificio multifamiliar de 4 pisos, un semisótano y un sótano

La presente tesis tiene como objetivo principal comparar estructural y económicamente el empleo de un concreto de resistencia 28MPa con respecto a un concreto de resistencia convencional (21MPa) en el diseño de una edificación de mediana altura de cuatro pisos, un semisótano y un sótano ubicada en el distrito de Lince, departamento de Lima. Se realizó el análisis sísmico, según la Norma de Diseño Sismorresistente E.030, de dos modelos estructurales con la configuración de una sola edificación conformada por cuatro pisos, un semisótano y un sótano cuyo uso es de vivienda multifamiliar. La primera propuesta es modelada y diseñada con un concreto de resistencia a la compresión de 21MPa, mientras que la segunda propuesta es calculada con una resistencia de 28MPa. El sistema estructural en la dirección X es dual para ambos casos, mientras que en la dirección Y el sistema es de muros. El diseño en concreto armado se basa en las hipótesis y especificaciones de la Norma de Concreto Armado E060, que establece el diseño por resistencia garantizando que los elementos estructurales soporten las solicitaciones de carga a las cuales serán sometidos. Para ambas propuestas, se diseñaron las vigas, losas aligeradas, columnas, placas, muros de contención y cimentaciones. Finalmente, se aplicó la herramienta multicriterio Choosing By Advantages (CBA) para determinar la alternativa más ventajosa en términos estructurales y económicos. Los factores analizados fueron derivas máximas, cortantes basales, ductilidad de secciones, durabilidad y espacio arquitectónico. Los puntajes del CBA se analizan en forma conjunta con los resultados económicos obtenidos con ayuda de herramientas BIM como el software Revit. Se demostró que el uso de un concreto de mayor resistencia genera ahorro en lugar de encarecer la estructura. Asimismo, se comprobó que las ventajas estructurales por el uso de un concreto de 28MPa son superiores en comparación al empleo de un concreto convencional de 21MPa

Análisis comparativo del comportamiento sísmico de edificación de 7 niveles con propuesta de 3 tipos de reforzamiento estructural, Puno-2022

La presente tesis tiene como objetivo general evaluar y comparar el comportamiento sísmico de edificación de 7 niveles con propuesta de 3 tipos de reforzamiento estructural, Puno-2022, la metodología a emplear es de tipo aplicada de diseño no experimental, nivel descriptivo y enfoque cuantitativo. Los tipos de reforzamiento a usar serán: aisladores con núcleo de plomo, disipadores de energía de fluido viscoso y encamisado con fibra de carbono, razón por la cual con los diferentes resultados obtenidos se realizará una comparación y estos según la norma E030 Diseño sismorresistente. Los resultados que se obtuvieron nos dieron a conocer que la edificación usando como reforzamiento los aisladores elastomérico con núcleo de plomo tuvo un porcentaje de reducción de derivas máximas de 68.84%, por otro lado la edificación con reforzamiento disipador de energía de fluido viscoso tuvo una reducción de derivas de 67.51%, y la edificación con reforzamiento con encamisado con fibra de carbono tuvo una reducción de derivas de 35.12%, entre el reforzamiento con aisladores elastomérico y disipador de energía hubo una diferencia significativa de 1.33% , entre el reforzamiento de disipador de energía y encamisado 32.39% y entre el aislador elastomérico y el encamisado una diferencia de 33.72%, con estos resultados se llega a la conclusión de que la edificación con aisladores elastoméricos con núcleo de plomo tiene un mejor rendimiento que los otros dos tipos de reforzamiento