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1
Noel, Tapia María Fernanda. "Integración de ingeniería inversa y modelamiento numérico para la evaluación sísmica de construcciones históricas de adobe." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8740.
Full textAbstract:
El extenso legado de construcciones históricas de tierra en el Perú se encuentra en
constante riesgo debido principalmente a la elevada actividad sísmica que afecta al país y
a la fragilidad del adobe como material de construcción. En consecuencia, el valor
histórico y cultural de estos monumentos, así como la vida de los visitantes se encuentran
bajo peligro inaceptable. Con la finalidad de reducir la vulnerabilidad es necesario
desarrollar modelos precisos para el análisis sísmico, capaces de simular el
comportamiento no lineal de la albañilería y un desempeño bien definido. Es por ello que
la presente investigación pretende establecer una metodología basada en técnicas
avanzadas no intrusivas de ingeniería inversa y en métodos no lineales simplificados. Se
propone el uso en conjunto de escáner láser terrestre (TLS) y fotogrametría como proceso
estratégico para la obtención de modelos 3D precisos, debido a su efectividad en la rápida
y confiable adquisición de datos. Asimismo, se implementan técnicas para la construcción
de modelos CAD que faciliten el proceso de discretización. Ensayos de identificación
modal también son empleados para la obtención de los parámetros dinámicos de la
estructura y consecuentemente la calibración del modelo numérico construido. Para la
evaluación sísmica se ha adoptado un enfoque basado en el desplazamiento, utilizando la
metodología no lineal simplificada N2 (Fajfar, 2000). Además, se propone analizar el
desempeño estructural en base al nivel de daño probable desarrollado en la edificación
ante diferentes escenarios sísmicos. La investigación también busca evaluar la
aplicabilidad de dicho procedimiento, utilizando como caso de estudio la iglesia de San
Juan Bautista de Huaro ubicada en Cusco, Perú. Este templo data del siglo XVI y se
destaca por sus impresionantes pinturas murales que cubren la totalidad del interior de la
iglesia, demostrando la fusión del estilo andino y el arte colonial. Sin embargo, la falta de
mantenimiento y ocurrencia de eventos sísmicos ha conllevado a su mal estado de
conservación desde un punto de vista estructural. Los resultados de la evaluación sísmica
de la iglesia evidenciaron que sufriría daño sustancial a fuerte en el caso de un sismo raro
con periodo de retorno de 475 años Según la clasificación de daño de la Escala
Macrosísmica Europea (EMS-98) esto significaría el desarrollo de grietas generalizadas
en los muros, caídas de piezas considerables de recubrimiento y falla de elementos no estructurales individuales como los tímpanos. Asimismo, en el caso de un sismo muy raro
(970 años) la estructura alcanzaría un nivel de daño muy fuerte que conllevaría a la falla
parcial estructural de muros y techos. Se ha podido identificar durante el análisis los
elementos estructurales críticos que controlan el comportamiento global y el nivel de daño
durante un evento sísmico. Uno de ellos es la fachada principal, cuyo desplome es el
primer mecanismo de colapso de la estructura. Debido a la vulnerabilidad en la que se
encuentra la iglesia es altamente recomendable intervenir la construcción con la finalidad
de proteger su valor cultural y arquitectónico.Tesis
2
Romero, Leceta José Ignacio. "Análisis sísmico utilizando bloques rígidos de modelos de vivienda de adobe de 2 pisos." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/14624.
Full textAbstract:
Las viviendas de mampostería de adobe son muy usadas alrededor del mundo por ser fáciles
de construir y tener un bajo costo. En las últimas décadas los terremotos ocurridos han causado
el colapso de este tipo de viviendas y la perdida de muchas vidas. (Dowling, 2006) (USGS,
2006) (Quiun, San Bartolome, & Zegarra, 1996). A pesar de que son vulnerables frente a
eventos sísmicos muchas personas utilizan este tipo de viviendas por no contar con el dinero
suficiente para adquirir una vivienda de material noble. En el Perú cerca de 2 millones de
viviendas están construidas con mampostería de adobe y se encuentran en una zona de alto
peligro sísmico. Un terremoto ocurrido en Ica en el año 2007 de magnitud de 8 grados Richter
causó el colapso de 50 mil viviendas de adobe y 45 mil quedaron dañadas. La baja calidad de
los materiales, los muros delgados y la informalidad en la construcción fueron las causas más
importantes en el colapso de estas viviendas (Blondet, Vargas, Tarque, & Iwaki, 2011).
Las viviendas de mampostería de adobe pueden ser reforzadas para evitar que colapsen ante
un sísmico severo. Estas viviendas son económicas y fáciles de construir por tanto el refuerzo
también debe ser económico y sencillo. Un tipo de reforzamiento que cumple con estas
condiciones es el reforzamiento con sogas. En el año 2016 el grupo GERDIS de la Pontificia
Universidad Católica del Perú (PUCP) estudió el comportamiento bajo simulación sísmica de
un modelo de vivienda de adobe de 1 piso reforzado con sogas. Tras realizar el ensayo se
observó que no hubo colapso parcial ni total de la estructura (Blondet , y otros, 2016).
En el Perú existen también viviendas de mampostería de adobe de 2 pisos. Por esta razón en
el año 2017 se realizó 4 ensayos en el Laboratorio de Estructuras Antisísmicas de la PUCP de
modelos de vivienda de adobe de 2 pisos a escala reducida, 2 sin ningún tipo de refuerzo y 2
con reforzamiento con sogas. Este proyecto fue financiado por el Servicio Nacional para la
Capacitación para la Industria de la Construcción (SENCICO).
El objetivo del presente trabajo es estimar los desplazamientos y fuerzas en las sogas en
modelos de vivienda de adobe de 2 pisos mediante modelos computacionales. Para validar los
resultados de los modelos computacionales se comparó con las respuestas obtenidas de los
ensayos de laboratorio realizados en la PUCP.
El modelo computacional se realizó en el programa SAP2000 (CSI, 2018). La estructura del
modelo de vivienda de 2 pisos se idealizó como un conjunto de bloques rígidos. Se utilizaron
dos configuraciones con bloques rígidos. Estas configuraciones están basadas en los patrones
de agrietamiento de modelos de vivienda de adobe de 1 piso observados en ensayos de
laboratorio realizados en la PUCP en años anteriores. La configuración 1 divide la estructura
en 9 bloques rígidos. La configuración 2 divide la estructura en 22 bloques rígidos.
Para simular el choque entre bloques rígidos del modelo computacional se colocó elementos
lineales disponibles en el programa que solo funcionan a compresión y que cuentan con una
gran rigidez. Para incluir en el modelo computacional el efecto del reforzamiento con sogas se
adicionó elementos que solo funcionan a tracción y se les coloco con una rigidez equivalente
a la de las sogas.
El ensayo de laboratorio de simulación sísmica consistió en colocar el modelo de vivienda de
2 pisos de adobe sobre una mesa vibradora que se mueve unidireccionalmente según una señal
de desplazamiento. Para el ensayo se utilizó una señal de desplazamiento que difiere en
amplitud para cada fase del ensayo. Se extrajo los resultados de las fases con amplitudes
máximas de 15mm y 60mm. Estas amplitudes se escogieron sabiendo que con la amplitud de
15mm se obtendría poco daño y con la amplitud de 60mm se obtendría el máximo daño.Tesis
3
La, Torre Esquivel Darwin. "Desarrollo de la construcción de viviendas de adobe sísmicamente reforzadas en el Perú." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8730.
Full textAbstract:
La tierra fue uno de los primeros materiales utilizados para la construcción de viviendas y
asentamientos. Esto se debe a que la tierra es un material accesible y las construcciones con este
material no requieren de técnicas complicadas. La evolución de la construcción con tierra se dio
alrededor del mundo y el Perú no es un país ajeno a esta tecnología. Es más en el Perú se tiene una
alta tradición con la construcción con tierra. Las técnicas de construcción con tierra más utilizadas en
el Perú son la mampostería de adobe y el tapial. Se estima que más del 30% de viviendas en el Perú
están construidas con tierra. Las características de estas viviendas están en función a las necesidades
de las personas. Sin embargo, las construcciones con adobe no demostraron tener un buen
comportamiento estructural ante los sismos. Por lo que se empezaron a realizar ensayos e
investigaciones para conocer las propiedades del material tierra, de la mampostería de adobe, y su
comportamiento sísmico. A partir de estos conocimientos, se desarrollaron numerosas técnicas de
reforzamiento sísmico para las viviendas de adobe. Muchas de estas técnicas están probadas y
validadas pero estos esfuerzos son insuficientes si no se realiza la transferencia de estas tecnologías
a la sociedad. En el Perú, los principales proyectos de capacitación surgieron a raíz de desastres
naturales, como proyectos de reconstrucción después de terremotos e inundaciones. En esta tesis se
estudia cada etapa del desarrollo de la construcción de las viviendas de adobe sísmicamente
reforzadas en el Perú.Tesis
4
Quintanilla, Herrera Elisa Raquel. "Modelo numérico para evaluar el comportamiento sísmico de una vivienda de adobe de dos pisos con refuerzo metálico." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/18665.
Full textAbstract:
El adobe es el material constructivo más usado por personas pobres en el Perú.
Durante los últimos cincuenta años se han realizado numerosas investigaciones
en la PUCP para conocer, predecir y evaluar el comportamiento de este material
así como reducir su vulnerabilidad sísmica reforzándolo con diferentes sistemas
y materiales constructivos de bajo costo y fácil instalación. Estos esfuerzos se
han registrado en artículos científicos y manuales de construcción de viviendas
de adobe que ha publicado la Universidad.
El profesor Joseph Adell, plantea el empleo de una adaptación del sistema
ALLWALL, consistente en cerchas tridimensionales para reforzar viviendas de
adobe, con ello se genera una nueva investigación a través de un Proyecto
UPM-PUCP, creándose un primer modelo experimental para una vivienda de
dos pisos que se somete a ensayo de simulación sísmica en el Laboratorio de
Estructuras de la Universidad. Durante el ensayo de simulación sísmica, se
apreció que la estructura representa de manera realista su respuesta en el rango
elástico, los adobes aportan principalmente masa y el Sistema de Albañilería
Integral (en adelante SAI) incrementa su ductilidad.
El trabajo de investigación presentado a continuación, procesa y determina las
características dinámicas del modelo experimental, elabora un modelo analítico
que represente su respuesta sísmica en el rango elástico utilizando el método de
elementos finitos y compara el comportamiento de ambos, determina la
efectividad del sistema de refuerzo y su factibilidad de aplicación.
Queda pendiente el desarrollo de un modelo que prediga el comportamiento
inelástico de estructuras de adobe, así como la representación precisa de la
interacción entre muros de adobe y su refuerzo con el ALLWALL System que
podrán ser abarcados como líneas futuras de investigación.
5
Yallico, Luque Ramiro Rubén. "Evaluación de malla de cuerdas sintéticas como sistema de refuerzo para viviendas de adobe de dos pisos en el Perú mediante ensayos de simulación sísmica." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/18794.
Full textAbstract:
Las viviendas de adobe poseen propiedades acústicas y térmicas, que, al considerar su bajo
costo, las hacen muy atractivas para las personas de escasos recursos económicos. Sin
embargo, estas viviendas son altamente vulnerables a eventos sísmicos debido a su gran masa,
deficientes conexiones y falta de continuidad de muros lo que conlleva a un severo
agrietamiento, formación de bloques rígidos y, en muchas ocasiones, al colapso total de la
vivienda. Aunque la población está optando por construir con material noble (ladrillo de arcilla
cocida), todavía se sigue construyendo este tipo de viviendas de adobe. La situación se agrava
en caso de viviendas de adobe de dos pisos.
La Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) ha venido investigando y desarrollando
diversos sistemas de refuerzo para construcciones de tierra pero que solo han sido estudiados
en viviendas de adobe de un solo piso. Por ello, este proyecto de investigación pretende
contribuir en la mejora de la seguridad sísmica de las viviendas de adobe de dos pisos
empleando un sistema de refuerzo de malla de cuerdas sintéticas. Para lo cual se realizaron
ensayos de simulación sísmica de cuatro modelos a escala reducida 1:2 de adobe de dos pisos,
dos con y sin refuerzo, donde se analizó y comparó los resultados obtenidos de todos los
modelos. De esta manera se evaluó la efectividad de la malla de cuerdas sintéticas como
sistema de refuerzo en viviendas de adobe de dos pisos.
Los resultados mostraron las bondades de la malla de cuerdas sintéticas al mejorar el
desempeño de los modelos reforzados en términos desplazamientos, energía disipada, razón
de amortiguamiento, degradación de rigidez y sobre todo al evitar el colapso de la estructura.
6
Vargas, Huallpa Hillary Crhistel. "Reparación de grietas en construcciones históricas de tierra en áreas sísmicas. Parte V: "Desarrollo de método de diseño de refuerzo sísmico y comprobación experimental." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/12537.
Full textAbstract:
Las viviendas de adobe son muy comunes en el mundo, y predominan en las zonas
rurales de los países en desarrollo debido a su bajo costo. Estas viviendas presentan
una alta vulnerabilidad sísmica, lo que pone a quienes las habitan en serio riesgo ante
la ocurrencia de un sismo. Este trabajo de investigación se justifica por la evidente
necesidad de lidiar con la inseguridad de estas viviendas y la falta de un método de
diseño de refuerzo sísmico que use materiales económicos y accesibles. Aquí se evalúa
la eficacia de un método como el recién citado con malla de cuerdas para viviendas de
adobe de un piso. Como parte de la metodología de este proyecto, se propuso un
refuerzo sísmico para un modelo de adobe a escala natural. El modelo se construyó
con muros de 250 mm de espesor y se reforzó con malla de cuerdas de 5/32” de
diámetro. Este modelo fue sometido a un ensayo de simulación sísmica en la mesa
vibradora del Laboratorio de Estructuras Antisísmicas de la Pontificia Universidad
Católica del Perú (LEDI - PUCP). El modelo reforzado tuvo un comportamiento
sísmico adecuado, pues el refuerzo permitió conservar su integridad.
Adicionalmente, se realizaron análisis de modelos numéricos con métodos de
elementos discretos y elementos finitos para comprobar el método de diseño. Así se
logró demostrar que el método de diseño de refuerzo para viviendas de adobe de un
piso es conservador, práctico y eficaz.Tesis
7
Santa, María Quedas Arturo Eduardo. "Comportamiento dinámico de una estructura mixta de dos pisos compuesta por adobe y quincha." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/13140.
Full textAbstract:
El Centro Histórico de Lima, una ciudad considerada Patrimonio de la Humanidad, debe su supervivencia a los terremotos en gran parte a un sistema de construcción de madera llamado "quincha". El sistema de construcción mixto de adobe y quincha se usó para hacer frente a los frecuentes terremotos destructivos que devastaron la ciudad. El sistema "quincha" consiste en postes de madera, vigas de madera en la parte inferior y superior, una combinación de caña tejida, y barro como relleno. Es ampliamente aceptado que este sistema es resistente a los terremotos a pesar de ser antiguo y tener un mantenimiento deficiente. Se modeló un sistema de dos grados de libertad para representar el sistema estructural y se realizó un análisis de sensibilidad utilizando un análisis espectral modal y un análisis tiempo-historia. La variable empleada en este análisis fue la rigidez relativa entre el primer y segundo piso. Los resultados del análisis de sensibilidad mostraron que cuando la relación de rigideces “k1/k2” se encuentra entre seis y nueve, hay una reducción del 15% en la cortante basal y para relaciones más altas la reducción aumenta asintóticamente al 25%. Luego, se elaboró un análisis comparativo con los datos del ensayo dinámico a dos módulos a escala real de adobe-quincha. Se compararon ambos módulos con la información obtenida del modelo simplificado. Con estructuras que presentan un primer nivel más rígido que el segundo, es aconsejable no endurecer el segundo nivel, ya que aumenta la cortante basal y afecta la mampostería de adobe del primer piso. Por lo tanto, la rigidez relativa es fundamental en el comportamiento dinámico de estas estructuras mixtas.Tesis
8
Sarmiento, Huamán Javier Carlos. "Propuesta de método de diseño para reforzamiento sísmico de muros de adobe con malla de cuerdas." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7016.
Full textAbstract:
Esta tesis presenta los resultados del análisis dinámico lineal por elementos finitos de un
prototipo de casa de adobe a escala natural. Este prototipo fue ensayado en la mesa vibradora
del Laboratorio de Estructuras Antisísmicas del Departamento de Ingeniería (LEDI) de la
Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). El ensayo consistió en tres fases de
simulaciones sísmicas de aceleración incrementada y tres vibraciones libres. Durante el ensayo
se registraron desplazamientos y aceleraciones en los muros y en la base, incluyendo la fuerza
resultante en el actuador de la mesa vibradora. Luego, se procesaron los registros para obtener
el periodo de vibración y la rigidez lateral del prototipo.
El análisis numérico se realizó con el objetivo de obtener un modelo de elementos finitos cuyo
comportamiento sea similar al experimento del prototipo de adobe en el rango lineal. El módulo
de elasticidad (E) de la albañilería de adobe del modelo numérico fue calibrado de tal forma que
el periodo del primer modo de vibración sea igual al periodo experimental. El cociente de
amortiguamiento (ξ) fue tomado de investigaciones realizadas por Groenenberg (2010) y Tarque
(2008). El modelo numérico lineal fue sometido a una aceleración igual a la registrada en la mesa
vibradora durante la primera simulación del ensayo experimental. La similitud entre periodo de
vibración, respuesta de aceleraciones y cortante basal validan la calibración realizada. También
se identificó la coincidencia entre esfuerzos máximos de tracción del modelo con las zonas
agrietadas del prototipo sometido a una mayor aceleración en la tercera fase. Por lo tanto, el
modelo numérico representa numéricamente el comportamiento elástico del prototipo de adobe
y predice las zonas potenciales de agrietamiento.
El modelo y las zonas agrietadas predicen la formación de bloques de adobe separables. Esta
predicción mejorará el análisis del prototipo de adobe como un sistema de bloques rígidos
divididos. El objetivo es diseñar un reforzamiento de cuerdas que envuelvan los muros de adobe,
impidan la excesiva separación de estos bloques y eviten el colapso de la estructura. Sosa y
Soto (2014) reforzaron con cuerdas un prototipo de adobe impidiendo el colapso con
simulaciones sísmicas de hasta 1.3 g. Sin embargo, debido a que no hay un diseño, se busca
simular el movimiento e impacto de los bloques de adobe reforzado. Los programas de análisis
estructural más comunes no modelan el impacto, pero si modelan el movimiento amortiguado.
Por ello se realizó una primera aproximación del movimiento de un bloque que impacta en
traslación. Se simuló el movimiento con impacto que ocurre con coeficiente de restitución, con el
movimiento amortiguado con cociente de amortiguamiento. La equivalencia se comprobó para
casos en que el bloque impacta con una superficie estática, acelerada armónicamente y con
aceleración sísmica.Tesis
9
Rubiños, Montenegro Álvaro César. "Propuesta de reconstrucción post-terremoto de viviendas de adobe reforzado." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2009. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/180.
Full textAbstract:
Este trabajo documenta el programa de capacitación masiva y describe brevemente otros
proyectos realizados en el sur del Perú. Además, toma sus enseñanzas para plantear una
propuesta sistematizada de reconstrucción de viviendas de adobe reforzado. Esta propuesta
podrá ser aplicada en países sísmicos que se encuentren en proceso de reconstrucción
luego de un desastre ocasionado por un terremoto.Tesis
10
Pando, Casabona Lourdes Gretel. "Propuesta de diseño de modelo de vivienda de adobe de dos pisos a escala reducida reforzada con malla de cuerdas." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/18963.
Full textAbstract:
El adobe es un material de construcción usado en el Perú desde la época prehispánica. A partir de esta herencia cultural, los peruanos han empleado este material tradicional para construir sus viviendas debido a su accesibilidad y su bajo costo. Sin embargo, el adobe es un material pesado, débil y frágil (Blondet y Villa García, 2004). Muchos pobladores practican la autoconstrucción de sus viviendas y muchos las construyen de dos pisos, sin utilizar ningún tipo de refuerzo. El Perú se ubica en una zona de alta actividad sísmica lo cual implica un riesgo constante para muchas personas, en especial para los pobladores en zonas rurales quienes habitan viviendas de adobe, pues estas construcciones en tierra tienen una alta vulnerabilidad sísmica lo cual ocasiona numerosas pérdidas humanas y daños materiales cada vez que ocurre un terremoto de gran magnitud (Blondet, 2018). Por tal motivo, el estudio sigue la línea de investigación iniciada en el Departamento Académico de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), por un grupo de profesores quienes, desde 1970, estudian refuerzos sísmicos viables y económicos que contribuyan a disminuir la vulnerabilidad sísmica de las viviendas de adobe en el Perú. En una reciente investigación, se comprobó la eficacia del refuerzo de malla de cuerdas en un módulo de adobe de un piso, sometido a cargas sísmicas en la mesa vibratoria de la PUCP, pues el refuerzo evitó el colapso de la estructura. Por tal motivo, en el documento se desarrolla el diseño de modelo de vivienda de adobe de dos pisos a escala reducida, con el propósito de estudiar la efectividad del sistema de refuerzo sísmico de malla de cuerdas en viviendas de adobe de dos pisos mediante ensayos de simulación sísmica.
11
Martínez, Colán Andrés Ignacio, and Cueva Carlos Jesús Melgar. "Análisis, comportamiento y diseño de edificaciones con aisladores de péndulo friccional." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6452.
Full textAbstract:
El aislamiento sísmico es una tecnología que consiste en colocar dispositivos lateralmente
flexibles en la base de la edificación, de manera que el periodo de esta aumente y se aleje de
las zonas de máximas aceleraciones del espectro sísmico de diseño, consiguiendo así una
reducción de la demanda sísmica en la estructura.
En nuestro país, se han proyectado y construido varios edificios con esta tecnología,
especialmente de uso educativo y de salud. Sin embargo, se han utilizado principalmente
aisladores elastoméricos, dejándose de lado los del tipo deslizante, a pesar de que son
bastante usados a nivel mundial.
Es por este motivo que se decide centrar este trabajo en un tipo de aislador deslizante: los de
péndulo de fricción simple (FPS).
La tesis se inicia mostrando el comportamiento y las particularidades de los FPS para luego
definir un procedimiento de análisis, modelamiento y diseño que siga los lineamientos del
ASCE 7-10 y otras referencias complementarias.
Luego, se toma la arquitectura de un edificio de oficinas ubicado en el distrito de Miraflores
(aceleración máxima del suelo = 0.45g) y se diseñan dos soluciones: una de base fi ja y una
con aisladores FPS.
La solución de base fija se plantea con un sistema de muros de corte de concreto armado con
un factor de reducción de fuerzas igual a 6 y se diseña según el Proyecto de Norma E030 (es
decir, con una deriva máxima permitida igual a 7%).
Por otro lado, la solución con aisladores de péndulo friccional se plantea con un sistema de
pórticos ordinarios de concreto armado con un factor de reducción de fuerzas de 1.125 y con
objetivos de desempeño cuantificados según el Manual HAZUS MH 2.1 (deriva máxima
permitida igual a 3.3 %, y aceleración de piso máxima permitida igual 0.60g).
La comparación entre ambas soluciones muestra un comportamiento notablemente superior
en el edificio aislado, pues las derivas máximas con respecto a la solución de base fija se
reducen hasta en 60% y las aceleraciones de piso, hasta en 65%.
Por el contrario, cuando se comparan los metrados de estructuras, se notó que las cantidades
de concreto, encofrado, y acero de la solución aislada fueron mayores en 15%, 13% y 2%,
respectivamente, lo que sumado al costo de los aisladores, hace que esta solución sea más
cara, siempre y cuando no se tomen en cuenta los costos probables de reparación y la pérdida
del contenido de la edificación.
Debe notarse que lo anterior es válido para un edificio de uso común. Es probable que las
diferencias de costo puedan acortarse y hasta revertirse en un edificio esencial pues si se
planteara de base fija, debería diseñarse con un factor de importancia de 1.5, mientras que
al hacerlo aislado, el factor de importancia sería de 1.
Finalmente se comprueba que es necesario realizar un análisis tiempo-historia cuando se
usan aisladores de péndulo friccional, pues su alta no linealidad genera amplificaciones con
respecto al análisis espectral de hasta 400% en aceleraciones y 50% en derivas máximas.Tesis
12
Reyes, Obando Yubitza Roxana. "Diseño en adobe de granja ecológica en Cusco." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6772.
Full textAbstract:
El presente proyecto trata el diseño estructural del anteproyecto de una granja ecológica en una comunidad rural llamada Huyro, distrito de Huayopata, provincia de La Convención, en la región de Cusco. Dicho anteproyecto fue concebido por el Grupo de Apoyo al Sector Rural de la PUCP con el objetivo de proporcionar un lugar dedicado a la difusión de tecnologías limpias y el desarrollo sostenible de la comunidad. El diseño a realizar será básicamente de las oficinas administrativas y el área de servicios de la granja.
El diseño estructural estará constituido por edificaciones de adobe de un solo piso. Las estructuras están conformadas por la cimentación de concreto ciclópeo, los muros de adobe reforzados con malla electrosoldada y los techos de madera a dos aguas. De acuerdo a las características de la localidad se le proporcionará a la edificación protección para lluvias y posibles inundaciones.
Primero, se presenta una descripción de la situación actual de la comunidad de Huyro, ya que es importante conocer las condiciones de la localidad donde se construirá la edificación. Se incluye información de la geografía y topografía del lugar que servirá para determinar las características de la cimentación.
Asimismo, se incluyen características del clima como la temperatura, vientos y precipitaciones, las cuales pueden ser factores influyentes en los materiales y refuerzos a utilizar.
Posteriormente, se presenta el diseño de la edificación en donde se tomarán en cuenta las viviendas existentes de la localidad y la disponibilidad de materiales en la misma. Luego se detallan las especificaciones de la cimentación, de los muros de adobe reforzado y de los techos de madera y bambú. Se deben cumplir con lo establecido en la Norma Técnica Peruana de Madera E.010, de Cargas E.020, de Diseño Sismorresistente E.030, de Adobe E.080 y de Bambú E.100. Además, se elaborarán los planos respectivos a los elementos estructurales de la edificación.
Finalmente, se incluye un listado de recursos referenciales y un presupuesto básico de la edificación con información de precios de insumos acorde a la demanda en la zona.Tesis
13
Becerra, Orihuela Germán Luis Francisco. "Diseño y construcción prefabricada con madera y tierra: ensayo estático de carga lateral cíclica en un sistema mixto de madera y tierra alivianada." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15280.
Full text
14
Zanelli, Flores Criss Talita. "Evaluación de vulnerabilidad sísmica de pircas mediante modelación numérica en elementos discretos: aplicación al caso de las pircas en Carabayllo, Lima." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/13933.
Full textAbstract:
La ausencia de políticas de planeamiento urbanístico ha originado que los emigrantes habiten
sobre laderas inestables de cerros en la periferia de la ciudad de Lima. Las viviendas en
laderas pueden ser las más vulnerables debido a la precariedad de la construcción y a la
dificultad de acceso. Estas viviendas son construidas sobre rellenos contenidos por muros de
roca denominados pircas. Las pircas son estructuras precarias e inestables que presentan
indicios del importante daño que podrían tener frente a posibles sismos; por ejemplo, algunas
pircas de San Juan de Lurigancho (Lima) colapsaron durante el sismo de Pisco (2007). Frente
al problema de la vulnerabilidad sísmica de las pircas, se realizaron diversos programas de
mitigación y reducción de riesgos promovidos por diversas entidades, tales como ONG y
Municipalidades. Estas entidades promovieron una mejora en las prácticas constructivas y
realizaron estudios donde afirman la alta vulnerabilidad de las pircas; sin embargo, estos
estudios son descriptivos y de enfoque cualitativo. Frente a los tres millones de personas que
habitan en las laderas de Lima, es importante conocer la vulnerabilidad sísmica de las pircas
mediante un análisis sofisticado que estime el daño posible según los niveles de sismo. El
objetivo general de esta investigación es evaluar la vulnerabilidad sísmica de pircas en las
laderas de la quebrada El Progreso, Carabayllo. Primero, se caracterizarán tres pircas
representativas mediante un análisis estadístico de una encuesta existente. Luego, se estimará
la máxima intensidad del movimiento sísmico de la ladera. Después, se realizará la
modelación numérica en elementos discretos de las pircas frente a cargas de servicio y de
sismo (pseudo-estático) fuera de plano. Se obtendrán curvas de respuesta estructural que
relacionen la máxima intensidad del movimiento sísmico con la deriva fuera de plano. Por
último, se calcularán las curvas de vulnerabilidad sísmica de pircas y de viviendas sobre
pircas con base en los niveles de daño leve, moderado, extensivo y completo. Los resultados
mostraron que, frente a sismos frecuentes, las viviendas sobre pircas bajas, y sobre pircas
medianas o altas quedarían con un daño estructural del 37 y del 65%, respectivamente. Frente
a sismos ocasionales, las viviendas sobre pircas bajas quedarían con un daño del 70% y las
demás colapsarían. El conocimiento de vulnerabilidad sísmica es un paso crucial para
estudiar el riesgo sísmico de las viviendas sobre pircas. Entonces, se podrá conocer la
magnitud de la inseguridad sísmica que las viviendas en ladera enfrentan y establecer
recomendaciones viables para evitar la pérdida de vidas humanas y los daños físicos.Tesis
15
Rivas, Sánchez Gram Ysair. "Diseño de equipo para ensayos de pircas ante cargas laterales estáticas." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/14491.
Full textAbstract:
El término muro de piedra con junta seca o pirca se refiere a aquella albañilería construida apilando piedras y sin usar mortero. Existen pocos estudios que hayan analizado su desempeño estructural ante cargas de sismo perpendiculares a su plano principal; por ello resulta necesario realizar estudios teóricos y experimentales a escala natural que evalúen su comportamiento ante estas cargas. En la presente tesis se diseñan dos equipos de ensayo denominados mesas inclinables para ensayos estáticos, MIEE, para realizar ensayos en especímenes a escala natural ante cargas laterales fuera de su plano. La MIEE gira al muro de tal manera que una componente de su peso propio actúa en dirección perpendicular a su plano principal.
En el primer capítulo se presenta el problema, los objetivos, el alcance y la metodología de la tesis. El segundo capítulo trata sobre el estado del arte de pircas y su desempeño ante cargas de servicio y de sismo. Además, se describen los equipos para ensayos de muros utilizados en estudios previos. En el tercer capítulo se realiza la caracterización de las pircas de un sector representativo del distrito de Carabayllo, incluyendo su tipología, proceso constructivo, propiedades mecánicas y geotécnicas, y finalmente se realiza un análisis de estabilidad de las pircas y el talud con el método denominado “equilibrio límite”.
En el cuarto capítulo se presentan dos propuestas de diseño de mesa inclinable: (1) MIEE con movimiento monotónico y (2) MIEE con movimiento cíclico. Se definen los siguientes parámetros de diseño: peso máximo, máximo ángulo de inclinación y velocidad de izaje. Se diseñan los componentes: mecánico, civil y sistema de izaje de los equipos propuestos. El sistema de izaje de la mesa monotónica consiste en un conjunto de pistones hidráulicos accionados con un tablero de control; mientras que el sistema izaje de la mesa cíclica consiste en un ensamble de poleas, cables y winches eléctricos.
Finalmente, en el quinto capítulo se discuten, comparan los resultados obtenidos de las dos propuestas de mesas inclinables y se escoge la alternativa óptima.Tesis
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Benavente, Viacava José Carlos, and Tacuri Ivan Arturo Traverso. "Comparación del análisis y diseño de un edificio de concreto armado de siete pisos con y sin aislamiento en la base." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5990.
Full textAbstract:
El presente proyecto comprende el análisis y diseño de una estructura de 7 pisos, tanto
en el caso que tuviera aislamiento en la base, como si no lo tuviera. La edificación está
ubicada en la ciudad de Lima sobre buen suelo, y tendrá como fin el de un Museo. Este
proyecto contemplará un análisis comparativo entre los dos diseños y sus respectivos
comportamientos.
El empleo de aisladores sísmicos en estructuras es una aplicación de la ingeniería civil
que busca proteger las estructuras y sus contenidos de los efectos de los movimientos
sísmicos. Su aplicación en el Perú esta apenas en sus inicios, sin embargo ya muchos
países, tales como Chile, Japón y los Estados Unidos poseen normas y disposiciones
relevantes al empleo de estos mecanismos aisladores. Su empleo ha garantizado ser una
forma muy efectiva de prevenir los efectos devastadores de los terremotos.Tesis
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Cabrera, Arias Daniel, and Granados Walter Huaynate. "Mejoramiento de las construcciones de adobe ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2010. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/881.
Full textAbstract:
La presente tesis de investigación tiene como objetivo principal contribuir al diseño de viviendas de adobe con la capacidad de resistir el impacto erosivo de
inundaciones que tienen una alta ocurrencia estacional en nuestro país. Con tal fin se elaboraron tres soluciones para mitigar la alta vulnerabilidad de los adobes
convencionales ante la exposición al agua.
La primera solución (MC), se basó en el reemplazo del elemento vulnerable o adobe tradicional por un sobrecimiento de concreto simple, el cual es un material
probadamente resistente al agua.
La segunda solución (ME), fue un mejoramiento de la estructura interna del material
vulnerable utilizando adiciones de cemento para fabricar unidades de adobe
estabilizado.
Por último, la tercera solución (MT), plantea una capa de tarrajeo en base a
cemento Portland Tipo I como elemento protector, con la finalidad de aislar el
contacto directo del agua sobre la estructura de adobe convencional.
Se elaboraron pruebas de laboratorio consistentes en ensayos de succión y
absorción de especímenes individuales y una prueba de inmersión de muros con la
finalidad de simular las condiciones de una inundación controlada y recopilar datos
del desempeño de las diversas variables ante periodos tempranos y prolongados de
exposición al agua.
La información obtenida fue usada para cuantificar el deterioro que sufren las
estructuras de adobe ante la exposición del agua y, además, realizar un análisis de
las soluciones planteadas en la presente tesis, comparando la efectividad y
viabilidad de estos sistemas para que sean aplicados como soluciones prácticas al
problema de la vulnerabilidad de las construcciones de adobe ante inundaciones en
el Perú.Tesis
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Portillo, Cazorla Aymar Raúl. "Diseño de un hospital con aislamiento sísmico según la normativa peruana." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/14234.
Full text
19
Laucata, Luna Johan Edgar. "Análisis de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas informales en la ciudad de Trujillo." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4967.
Full textAbstract:
La investigación genera una metodología simple para determinar el riesgo sísmico
de viviendas informales de albañilería confinada en la ciudad de Trujillo. Para ello
se ha analizado las características técnicas así como los errores arquitectónicos,
constructivos y estructurales de viviendas construidas informalmente.
La mayoría de las viviendas informales carecen de diseño arquitectónico,
estructural y se construyen con materiales de baja calidad. Además estas viviendas
son construidas generalmente por los mismos pobladores de la zona, quienes no
poseen los conocimientos, ni medios económicos necesarios para una buena
práctica constructiva.
Para recolectar la información para este trabajo de tesis se encuestaron 30
viviendas en 02 distritos de la ciudad de Trujillo, que se seleccionaron por sus
características morfológicas y por la presencia de viviendas informales de
albañilería. La información de campo se recolectó en fichas de encuesta, en las que
se recopiló datos de ubicación, proceso constructivo, estructuración, y calidad de la
construcción. Posteriormente el trabajo de gabinete se procesó la información en
fichas de reporte donde se resume las características técnicas, elaborando un
análisis sísmico simplificado por medio de la densidad de muros, determinando la
vulnerabilidad y peligro y riesgo sísmico de las viviendas encuestadas. Luego con la
información obtenida se detalló los principales defectos constructivos encontrados
en las viviendas encuestadas.
Los resultados obtenidos contribuyeron a la elaboración de una cartilla para la
construcción y mantenimiento de las viviendas de albañilería confinada de la costa
peruana, zona de alto peligro sísmico.Tesis
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Chumpitaz, Martínez Juan Héctor. "Procedimientos de análisis y diseño para edificios sísmicamente aislados en el Perú." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/10185.
Full textAbstract:
El aislamiento de base es uno de los sistemas de protección sísmica con
mayor efectividad. Esta técnica consiste en insertar una interfaz flexible compuesta
por aisladores en la base de un edificio. La flexibilidad de los dispositivos logra que
el periodo fundamental de la estructura se incremente, de tal manera que las
solicitaciones sísmicas que actúan sobre la estructura se reducen
considerablemente.
En Perú existen estructuras con aislamiento sísmico, pero no se cuenta con
un código peruano de diseño de estructuras aisladas; esto obliga al proyectista a
realizar el diseño de este tipo de estructuras haciendo referencia a normas
extranjeras.
El presente trabajo propone una serie de procedimientos o metodología para
el análisis y diseño de estructuras aisladas, basada en conceptos teóricos y casos
prácticos. Esta metodología utiliza como documentos de referencia algunos códigos
internacionales de diseño y la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente E.030.
Se usó como ejemplo un edificio aporticado de concreto armado de cinco
pisos, con un sistema de aislamiento en su base. Se prediseñó el sistema de
aislamiento empleando métodos estáticos sobre un sólido rígido y se hizo un análisis
espectral de todo el edificio como verificación previa. El diseño final se desarrolló
empleando procedimientos de análisis Tiempo-Historia No Lineal.
El diseño del sistema de aislamiento del edificio se desarrolló tomando como
información los resultados del análisis tanto para el sismo de diseño (SD) como el
sismo máximo posible (SMP) considerados para estructuras peruanas. Finalmente
se realizó un prediseño básico de los aisladores, considerando que son del tipo
HDRB, y también se diseñaron algunos elementos estructurales utilizando la Norma E.060 Concreto Armado. Se concluyó que un edificio aislado tiene un desempeño superior al que tendría un edificio con base fija. Sin embargo, para logar aislar un edificio se deben cumplir algunos requisitos mínimos. Por otro lado, los procedimientos de análisis y diseño presentados pueden ser ajustados de acuerdo a la aparición de nuevos códigos e investigaciones, sobre todo algunos parámetros de diseño que deberían ser adaptados a la realidad peruana.Tesis
21
Romero, Bolívar Ibrahin Antonio, and Marín Javier Roberto Pereyra. "Mejoramiento de las construcciones de adobe ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones: parte 2." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1474.
Full textAbstract:
Esta tesis viene a ser la segunda parte del proyecto “Mejoramiento de las construcciones de
adobe ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones”, conservándose
la idea de evaluar experimentalmente mediante ensayos de inundación simulada a 3
propuestas que brinden resultados positivos para la resistencia del adobe ante el efecto
erosivo del agua, pero que a su vez sean económicas y sencillas de aplicar.
La primera propuesta (“ML”), se basó en la construcción de un sobrecimiento hecho con
ladrillos de arcilla industrial, teniendo así un material altamente resistente al agua en
comparación con el adobe tradicional.
La segunda propuesta (“MT”), repite la propuesta de tarrajeo con mortero de cemento,
analizada en la primera parte de esta investigación, pero esta vez dándole un acabado
pulido, con una superficie lisa que trate de evitar la filtración del agua, principalmente en la
parte sumergida del muro.
La tercera propuesta (“MC”), se basa en el empleo de un sobrecimiento construido con
concreto ciclópeo de baja calidad, usando piedras de tres pulgadas de tamaño máximo que
conforman la tercera parte del volumen del sobrecimiento, con el fin de obtener ahorro
económico en la construcción.
Adicionalmente, se sometieron a pruebas de absorción y succión unidades de adobe
representativas de las alternativas señaladas, fabricadas con los mismos materiales; con la
finalidad de simular las condiciones de una inundación controlada y recopilar datos del
desempeño de las diversas variables ante periodos tempranos y prolongados de exposición
al agua.
Los resultados que se obtuvieron ante el ensayo de inundación simulada sirvieron para
analizar de manera cuantitativa la capilaridad y la capacidad de absorción de cada muro,
para finalmente realizar un estudio de factibilidad que fue comparado con el realizado para
las propuestas de la primera parte de esta investigación.Tesis
22
Mendoza, Ruiz Nestor Axel, and Montoya Ricardo Ernesto Wong. "Diseño de un hospital en concreto prefabricado y con aislación sísmica." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15876.
Full text
23
Luna, Castilla Paul Edisson. "Diseño estructural de un edificio de concreto armado multifamiliar de seis pisos sin sótanos." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/14742.
Full text
24
Fuentes, Sadowski Juan Carlos. "Análisis sísmico de una edificación con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6091.
Full textAbstract:
Se realiza una serie de análisis comparativos en un edificio ideal aporticado de 5 pisos de concreto armado con disipadores de fluido viscoso incorporados en ambas direcciones. Se estudian tres configuraciones de arreglos de disipadores: en diagonal, doble diagonal y chevron. Asimismo, se examinan las respuestas de la estructura empleando disipadores lineales con exponente α = 1 y disipadores no lineales con exponente α = 0.25. La edificación sin disipadores no cumple la deriva permisible de la norma peruana sismorresistente NTE E.030. Se revisan los procedimientos de análisis dinámico para estructuras con disipadores, tanto análisis de respuesta espectral como de historia de la respuesta en el tiempo. En base a conceptos de energía se presentan las expresiones para calcular el
amortiguamiento efectivo necesario de una edificación con disipadores incorporados al sistema estructural a fin de obtener una deriva objetivo establecida a priori. Los disipadores con las tres configuraciones de arreglos fueron predimensionados a fin de satisfacer las derivas máximas de entrepiso de la norma NTE E.030 para un mismo valor del amortiguamiento efectivo en cada dirección de análisis. Debido a la mayor eficiencia de la configuración chevron, se obtuvieron para este arreglo disipadores con menores valores de la constante de amortiguamiento. Se obtuvieron reducciones promedio en la dirección corta del edificio de 35% para los
desplazamientos espectrales máximos y de 31% para las fuerzas espectrales en la base de la estructura.
Los disipadores no lineales con α = 0.25 tienen la ventaja de producir fuerzas menores que los disipadores lineales con α = 1 aportando el mismo amortiguamiento efectivo al sistema estructural. Los análisis tiempo-historia realizados en este trabajo muestran que estas menores fuerzas de amortiguamiento desarrolladas por los disipadores no lineales con un valor bajo del exponente α se corresponden con fuerzas sísmicas basales mayores que las desarrolladas por los disipadores lineales.
La edificación ideal de este trabajo pudo ser protegida adecuadamente con los dispositivos de disipación de energía.Tesis
25
Zanelli, Flores Criss Talita, and Salas Patricia Mercedes Paredes. "Diseño estructural de un pabellón de hospital con aisladores sísmicos." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15267.
Full text
26
Angulo, Adrianzén Jesús, and Martínez Williams Martín Azañedo. "Propuesta para la modificación del espectro elástico de la actual norma peruana de diseño sismoresistente." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5232.
Full textAbstract:
La actual norma peruana de diseño sismo resistente (NPDSR) establece
desplazamientos espectrales crecientes con el periodo estructural para estructuras con
periodo mayor al de la plataforma. Esto no corresponde a la tendencia natural de los
espectros, ya que para periodos largos los desplazamientos deben ser constantes e
iguales al desplazamiento máximo del suelo.
En la actualidad se están construyendo en nuestro medio, edificios con aislación
sísmica cuyos periodos superan los 2.5 segundos y la NPDSR no permite estimar
adecuadamente los desplazamientos a los que estarían sometidas. Por esta razón, se
hace necesario el ajuste del espectro de la actual norma de diseño sismo resistente.
En este trabajo se desarrolló una propuesta para los espectros de diseño en la zona
de periodos mayores a 2.5 s. Para construir estos espectros no fue posible emplear el
método de Newmark& Hall, ya que actualmente en el país no se cuenta con una
estimación apropiada de los valores máximos de aceleración, velocidad y
desplazamiento del suelo. El estudio se desarrolló estudiando tendencias y empleando
regresiones basadas en promedios espectrales de la zona de periodos largos.
Se obtuvieron espectros para los tipos de suelo S1 y S3 de la norma actual,
correspondientes a valores medios y promedio más desviación estándar.
Del análisis realizado se identificó el periodo a partir de la cual las aceleraciones
espectrales se reducen con el cuadrado del periodo.
Se espera que con esta propuesta, se logre mejorar la estimación de desplazamientos
en las estructuras peruanas de periodos mayores a 2.5 s. Esto contribuirá a mejorar el
estudio y diseño de los edificios con aislamiento sísmico en el Perú.Tesis
27
Castillo, León Ed Renzo. "Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de seis niveles en San Miguel." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.12404/13854.
Full text
28
Chacón, Álvarez Roberto, and Caparó José Eduardo Ramírez. "Análisis de una edificación de 4 pisos con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5971.
Full textAbstract:
En las últimas décadas del desarrollo de la ingeniería estructural se han presentado
medidas para que los edificios sean diseñados de acuerdo a requerimientos mínimos de
fuerza lateral. Estas medidas se han concretado a través de códigos y normas de diseño
estructural, que a través de lecciones aprendidas de los sismos, han evolucionado a lo
largo de los años. Los edificios construidos y diseñados según lo especificado en los
códigos de diseño modernos han demostrado un buen comportamiento ante los últimos
terremotos ocurridos. Sin embargo, en muchos casos los costos de reparación de las
estructuras y elementos no estructurales, como es el caso de la tabiquería, son muy
elevados; además, el procedimiento a realizarse para la reparación implica que la
estructura se encontrará inoperativa parcial o totalmente. Las razones presentadas
anteriormente fueron motivo para desarrollar nuevos sistemas de protección sísmica.
Estos no solo protegen a la estructura del colapso ante una solicitación extrema, sino que también permiten lograr un buen comportamiento durante la acción de sismos leves o moderados. Los métodos de protección sísmica están agrupados en tres grupos:
sistemas de protección activa, pasiva e híbridos.
En la presente investigación, se estudian dispositivos de protección pasiva, en especial
los disipadores de fluido viscoso. El trabajo actual está basado en el estudio realizado por Shing [2] y Whittaker [3], también se consideraron las recomendaciones de desempeño existentes en el FEMA-HAZUS (Federal Emergency Managment Agency) y sugerencias del ACI (American Concrete Institute). La metodología a emplearse está basada en los reportes del FEMA 273 y 274 [4].
Se realizó un estudio del comportamiento de los disipadores lineales y no lineales de
fluido viscoso en la respuesta estructural de un edificio comercial de 4 pisos. Mediante el
análisis realizado se demuestra que en este caso los disipadores de fluido viscoso
disminuyen significativamente los desplazamientos de la estructura durante el análisis
dinámico. Finalmente, se realiza un diseño de los sistemas de protección según la
disponibilidad de los dispositivos en el mercado, por lo que se eligen disipadores TaylorTesis
29
Mamani, Yana Elvis Jony. "Respuesta sísmica de tanques de concreto armado para almacenamiento de agua apoyados sobre un sistema de aislación del tipo péndulo friccional." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8505.
Full textAbstract:
Los tanques para almacenamiento de agua son estructuras esenciales y por esta razón es de vital importancia conocer su comportamiento estructural cuando son sometidos a eventos sísmicos severos. Este trabajo muestra las respuestas sísmicas de tanques cilíndricos circulares de Concreto Armado (CA) para almacenamiento de agua apoyados sobre un sistema de aislación del tipo péndulo friccional (FPS, friction pendulum system) bajo solicitación sísmica uni- y bidireccional. Para el análisis sísmico se consideró que el tanque posee comportamiento elástico lineal, además se empleó un modelo mecánico
equivalente para representar la interacción tanque-agua, y se utilizó un modelo histerético del tipo bi-axial para representar el comportamiento inelástico no lineal del sistema de aislación. Los parámetros para representar el modelo de análisis son: (H/R) la razón altura del agua-radio interior del tanque, (e/R) la razón espesor de la pared del tanque-radio interior del tanque, (Tb) el período objetivo de
vibración del sistema de aislación, y (μb) el coeficiente de fricción del sistema de aislación. Se utilizaron 21 pares de registros del movimiento sísmico del suelo los cuales fueron previamente seleccionados y escaldos. Finalmente, se procedió con el análisis de la respuesta sísmica en el tiempo para estudiar el efecto del movimiento bi-direccional, y los efectos de los parámetros de estudio sobre la
respuesta sísmica de tanques de CA para almacenamiento de agua de base aislada. Las respuestas sísmicas del sistema tanque-agua de base aislada muestran una efectividad en la reducción de los valores de la fuerza cortante basal en comparación con su equivalente de base fija del orden de hasta 73% para H/R = 0.5; 83% para H/R = 1.0; y 91% para H/R = 2.0.Water storage tanks are essential structures and for this reason it is vital to know its structural behavior when they are subjected to severe seismic events. This work shows the seismic response of base-isolated circular cylindrical Reinforced Concrete (RC) water storage tanks with Friction Pendulum System (FPS) under uni- and bi-directional horizontal earthquake ground motions. For the seismic analysis, tanks were considered to have a linear elastic behavior, the tank-water interaction was represented by an equivalent mechanical model, and the inelastic non-linear behavior of the isolation system was represented by a bi-axial hysteretic restoring force model. The parameters of this study are: (H/R) the waterheight/ tank-inner-radius ratio, (e/R) the tank-wall-thickness/tank-inner-radius ratio, (Tb) the target vibration period of the isolation system, and (μb) the friction coefficient of the isolation system. Twenty-one pairs of selected and scaled ground motions were utilized. Time-history analysis was used to study the effect of bidirectional ground motion, as well as the effects of study parameters on seismic response of base-isolated RC water storage tanks. Seismic responses of baseisolated systems, when compared to base-fixed systems, show an effectiveness of FPS isolation system in the reduction of basal shear force values up to 73% for H/R = 0.5; 83% for H/R = 1.0; and 91% for H/R = 2.0.
Tesis
30
Chilón, Zárate Eder Alexis. "Diseño y análisis sísmico comparativo entre un sistema con aisladores de núcleo de plomo y un sistema con disipadores de fluido viscoso en una edificación de 4 niveles, Chiclayo, 2017." Bachelor's thesis, Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12423/1968.
Full textAbstract:
El presente estudio busca realizar un análisis comparativo de comportamiento y costos entre un sistema con aislación y disipación sísmica para una edificación de 4 niveles, en la ciudad de Chiclayo. Se utilizaron disipadores de fluido viscoso y aisladores de núcleo de plomo para cada uno de los sistemas estructurales evaluando su desempeño estructural frente a un evento sísmico severo; también se realizará un análisis económico a largo plazo que tendrá en cuenta el costo directo del proyecto y los costos por reparaciones, calculado mediante una curva de vulnerabilidad, que pueda sufrir la estructura luego de un sismo. En el sistema con disipadores se logró reducir hasta un 40% las derivas en la dirección X y un 35% en la dirección Y, además de acuerdo al análisis económico a largo plazo se concluyó que se tiene un ahorro del 4% respecto al costo del proyecto con un sistema estructural convencional. En el sistema con aisladores se logró reducir hasta un 91% las derivas en la dirección X y un 90% en la dirección Y, además de acuerdo al análisis económico a largo plazo se concluyó que se tiene un ahorro del 20% respecto al costo del proyecto con un sistema estructural convencional.Tesis
31
Flores, Barreto Teodorico Manuel. "Estudio del control de rótulas plásticas en pórticos de concreto armado." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2003. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/67.
Full textAbstract:
En este trabajo, se presenta el estudio del efecto de los modos altos de vibración de estructuras de concreto armado en la amplificación de los momentos flexionantes en las columnas, durante una respuesta sísmica. Se buscará cuantificar este efecto para estructuras aporticadas mediante análisis dinámico inelástico, y proponer valores para su aplicación en el diseño de pórticos de concreto armado.Tesis
32
Ordoñez, García Patricia Katherine, and Chávez Yessenia Katerine Lugo. "Estructuras de madera aplicadas al sector de la construcción en el Perú." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6834.
Full textAbstract:
Tomando como antecedente el bajo consumo de la madera como material estructural para la construcción debido a la escasa información actual sobre las propiedades de la misma en nuestro país, la presente memoria investiga el comportamiento de un sistema estructural en base a la madera.
Considerando que los bosques de nuestro país cubren una superficie de 73 millones de hectáreas, lo que representa el 57% de la superficie del territorio nacional y que el 30% del territorio nacional es apto para la extracción de madera, es posible decir que el Perú es un país potencialmente forestal. Bajo este escenario, resulta interesante evaluar a la madera como material estructural en un país como el Perú, donde se ha centralizado al hormigón y el adobe como materiales exclusivos para la construcción.
En una primera etapa de la presente investigación, se realizó ensayos mecánicos de flexión, resistencia a la compresión paralela y perpendicular a la fibra y resistencia al corte paralelo a la fibra aplicados a especímenes de madera (especie: Pino Radiata). Con estos resultados y evaluando el proceso de agrupamiento de la madera en el Perú, se verificó la posibilidad de clasificar esta especie en la NORMA E.010 MADERA. Los resultados obtenidos de las propiedades mecánicas fueron comparados con las propiedades de especies nacionales con características similares. Esto con el fin de incentivar la promoción de nuevas especies diferentes a las actualmente comercializadas, lo que evitaría la extracción selectiva y la posible extinción de las más conocidas.
En una segunda etapa, se evaluó el comportamiento sísmico, aplicando la señal sísmica de mayo 1970 a un prototipo en escala real de una vivienda de tres pisos de madera.
Dicho prototipo se construyó en base a entramados de madera compuestos por bastidores de pino radiata y cerramientos de paneles de OSB (Oriented Strand Board), fijados bajo un esquema de clavado específico. En esta etapa se pudo comprobar la excelente capacidad del entramado de madera para resistir carga horizontal (corte) debido al sismo. Finalmente se modeló el sistema con ayuda del software SAP 2000 para comparar los resultados con los experimentales.Tesis
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Moreno, Vivanco Bill Carlos. "Evaluación del desempeño sísmico en el rango inelástico de una estructura esencial de concreto armado con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.12404/19607.
Full textAbstract:
El uso de dispositivos disipadores de energía ha ido aumentando en los últimos años pues no solo
contribuyen a lograr los principales objetivos de la ingeniería sismorresistente, tales como la
reducción de los daños materiales y pérdidas humanas, sino también evitar la interrupción de los
servicios e incrementar las posibilidades de reparación futura de la estructura. Es por ello que la
presente investigación pretende aportar al conocimiento sobre el comportamiento sísmico de
estructuras de concreto armado con dispositivos de protección sísmica mediante el estudio del
comportamiento inelástico de una estructura con disipadores de fluido viscoso. Para ello, se realiza
la evaluación del comportamiento no lineal de un hospital de concreto armado ubicado en
Moquegua, al cual se le instalan disipadores de fluido viscoso a fin de reducir las derivas de
entrepiso y mejorar el nivel de desempeño frente a solicitaciones sísmicas severas. En ese sentido,
se realiza el modelo matemático del hospital, previamente diseñado, en el software SAP2000 e
introducen las propiedades inelásticas de elementos como rótulas plásticas y disipadores,
utilizando los diagramas momento-curvatura para cada sección. Además, se evalúa la calificación
del nivel de desempeño logrado con los disipadores en comparación a la configuración original.
Al respecto, los resultados de la evaluación señalan que los amortiguadores disipan un 75% de la
energía de entrada en la dirección X y un 67% para la dirección Y. En cuanto a las derivas, los
amortiguadores logran reducirlas en un 74% en la dirección X y un 75% para la dirección Y,
alcanzando una deriva máxima de 3.36 ‰ en el entrepiso 1 para la dirección Y. En ese sentido, se
demuestra la eficacia de los dispositivos disipadores de energía en la reducción de daños frente a
solicitaciones sísmicas y la importancia de la noción del desempeño inelástico de la estructura y
la ductilidad en el análisis no lineal de las estructuras.