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Propuesta de diseño de concreto permeable con microsílice reforzado con fibras de basalto para incrementar su resistencia, posibilitar su uso en el pavimento y mitigar las deficiencias del alcantarillado existente durante la época de lluvias en el distrito de Wanchaq - Cusco(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-10)El rápido desarrollo urbano y el empleo de materiales impermeables han afectado negativamente en el ciclo hidrológico. Durante las lluvias intensas, en ciudades con la infraestructura inadecuada, las redes de alcantarillado colapsan. Esto conlleva al deterioro de los pavimentos generando incomodidad y peligros como el hidroplaneo impactando en el tránsito de peatones y conductores. Para abordar estos problemas, se ha demostrado que el concreto permeable es un material adecuado debido a que permite que el agua fluya a través de sus poros además de ser ecológico y sostenible. Sin embargo, su uso en pavimentos rígidos es limitado ya que su resistencia es menor a la del concreto convencional. Por lo que la inclusión de microsílice y fibras de basalto mejorarían su desempeño mecánico. El área de estudio corresponde al distrito de Wanchaq - Cusco, la cual es afectada por las precipitaciones pluviales intensas y un sistema de alcantarillado combinado que rebasa su capacidad durante la época de lluvias. El suelo del área de estudio es de grava y la infiltración requerida es de 186.2 mm/h con un periodo de retorno de 10 años. Se realizaron 4 diseños de mezcla de concreto permeable con microsílice en un 9.5% del peso del cemento, con adición de fibras de basalto en porcentajes de 0%, 0.1%, 0.2% y 0.3% respecto al volumen de la mezcla. Además, se muestra la comparación del costo del concreto permeable con microsílice reforzado con fibras de basalto frente al concreto permeable convencional. Finalmente se realizó la validación de los resultados mediante ensayos de compresión, flexión y permeabilidad cuyos resultados señalan como mezcla óptima al diseño de concreto permeable con fibra de basalto añadida en un 0.1%.Acceso abierto
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EVALUACIÓN DEL MÉTODO RELACIÓN VELOCIDAD-INTENSIDAD PARA EVALUAR NIVELES DE SERVICIO DE CARRETERAS DE TERCERA CLASE EN ÁREAS DE RESERVA NACIONAL(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-03)La ingeniería abarca varios aspectos a lo largo de la historia, uno de ellos es la investigación para mejorar y desarrollar nuevas tecnologías. Por lo tanto, en este trabajo de investigación se lleva a cabo la evaluación del método de relación velocidad-intensidad con el objetivo de analizar los niveles de servicio en carreteras de tercera clase ubicadas en áreas de reserva nacional. Este método se basa en su rapidez de implementación, lo que permite calcular el nivel de servicio de manera eficiente. Sin embargo, el principal problema encontrado radica en la falta de investigación y métodos establecidos para evaluar adecuadamente estos niveles de servicio en este tipo de carreteras y entornos protegidos. Además, teniendo en cuenta las dimensiones reducidas de las carreteras y la importancia de preservar la reserva nacional, se reconoce la necesidad de desarrollar metodologías específicas para su evaluación. La recolección de datos desempeña un papel muy importante, ya que el costo de cada toma de datos incide significativamente en la determinación del nivel de servicio. En este sentido, se llevan a cabo mediciones en campo para calcular el Índice Medio Diario Anual de la carretera y verificar la presencia de zonas arqueológicas. Dado que se trata de una metodología en fase de evaluación, se procede a un estudio de la carretera para evaluar su nivel de servicio. Se lleva a cabo una comparación con referencia al Highway Capacity Manual, el Método Invías y el Percent Time Following. Este análisis se realiza con el objetivo de evaluar distintos factores, incluyendo el tiempo, los costos y la efectividad, a fin de determinar la eficiencia operativa. Finalmente, se elaboran conclusiones con la necesidad de desarrollar y aplicar métodos de investigación más específicos para este entorno particular.Acceso abierto
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Implementación de 2 sistemas de jardines verticales para disminuir la temperatura ambiental y superficial en las viviendas con sistemas constructivos de albañilería confinada y armada en la urbanización Pedregal Bajo del distrito de San Juan de Lurigancho(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-24)El acelerado proceso de urbanización generó cambios ambientales y climáticos aumentando la temperatura global cada año, esto provoca un sobrecalentamiento en el interior de las viviendas, afectando las condiciones de confort interior y la salud de los ocupantes. Teniendo como causas principales los derivados de la industria de construcción como las emisiones excesivas de GEI, especialmente el CO2; el efecto del cañón urbano; y las propiedades térmicas de los materiales de construcción. Como consecuencia, más de 8,575 miles de limeños están expuestos a las altas temperaturas, agravando su sistema fisiológico, desencadenando en problemas de salud física, psicológica y social; incrementando la tasa de morbilidad y mortalidad en personas vulnerables. El problema se delimita en la urbanización Pedregal Bajo en San Juan de Lurigancho porque es el distrito con mayor población en Lima y donde las viviendas se construyen con materiales que retienen el calor, siendo incapaces de minorizar el impacto de las altas temperaturas. La presente investigación propone, como solución a este problema, la implementación de 2 sistemas de jardines verticales: Sistema Hidropónico y Sistema de Enrejado Modular, en prototipos de módulos de vivienda de la albañilería confinada y armada para disminuir la temperatura ambiental y superficial. Por ello, se realizaron mediciones de la temperatura y la humedad relativa ambiental y superficial exterior e interior en los prototipos de módulo de vivienda de albañilería confinada y armada de control y con los jardines verticales, donde se evidenció mejoras en las propiedades térmicas al disminuir la temperatura y aumentar la humedad relativa. Finalmente, se determinó que el prototipo de módulo de vivienda de albañilería confinada con muro verde con sistema hidropónico obtuvo la mayor reducción en la temperatura superficial y ambiental del exterior al interior con las especies Nephrolepis Exaltata y Chlorophytum Comosum de 6.6°C y 4.0°C. Mientras que, se determinó que el prototipo de módulo de vivienda de albañilería armada con fachada verde con sistema de enrejado modular con la especie Vinca Major obtuvo la mayor reducción en la temperatura superficial exterior e interior de 3.9°C y 2.0°C frente al prototipo de control. Asimismo, se determinó que el prototipo de módulo de vivienda de albañilería confinada con muro verde con sistema hidropónico obtuvo la mayor reducción en la temperatura ambiental al exterior y al interior con las especies Nephrolepis Exaltata y Chlorophytum Comosum de 3.9°C y 3.1°C, respectivamente, frente al prototipo de control.Acceso abierto
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Propuesta de procedimiento estandarizado para la obtención de los parámetros de entrada del análisis de respuesta de sitio 1D. Caso de estudio: Provincia constitucional del Callao(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-02)La presente tesis desarrolla de manera detallada el análisis de respuesta de sitio unidimensional empleando la metodología lineal equivalente en 2 depósitos de suelo ubicados en la provincia constitucional del Callao con el objetivo de establecer un procedimiento estandarizado de la secuencia completa de análisis que engloba la información de entrada requerida, la compatibilización de la información de perfiles estratigráficos, la información obtenida a partir de ensayos geofísicos y las muestras de suelo extraídas a diferentes niveles de profundidad, la selección de los registros sísmicos aptos para el análisis, el ingreso de la información en la herramienta computacional Deepsoil, la interpretación de los resultados obtenidos y la comparación de los espectros de aceleración obtenidos con investigaciones previas y con el espectro construido a partir de la actual norma de diseño sismorresistente E0.30.Acceso abierto
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Estimación teórica del potencial geotérmico de baja entalpía en la región Arequipa para la futura aplicación de cimentaciones termo activas en la infraestructura pública y privada(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-06-17)La energía geotérmica por lo general hace referencia a la energía interna de los materiales geológicos tanto en la superficie como en la profundidad del núcleo de la tierra. La energía geotérmica de baja entalpia o temperatura es un tipo de energía geotérmica, que se localiza habitualmente en zonas con un gradiente geotérmico normal del subsuelo poco profundo. Su utilización se centra en usos térmicos de sistemas de calefacción o climatización en edificios residenciales. En la presente tesis se resalta la importancia del aprovechamiento de la energía geotérmica del suelo superficial de la región Arequipa. Donde, en primera instancia se definió las formaciones geológicas representativas de la región Arequipa mediante la elaboración del mapa de formaciones geológicas. Además, se determinó teóricamente las propiedades térmicas del suelo mediante recopilación bibliográfica y estimación teórica, asimismo se elaboró el mapa de conductividad térmica de la región Arequipa en base a los valores obtenidos para cada formación geológica; y se analizó el potencial geotérmico mediante el método teórico y simplificado para obtener los valores de potencial térmico de cada formación geológica de cada provincia de la región Arequipa. Finalmente se evaluó la situación geotérmica presente en cada provincia de la región Arequipa para su futuro aprovechamiento mediante cimentaciones termo activas para la climatización de las infraestructuras públicas y privadas.Acceso abierto
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DISEÑO DE PLACAS SUMERGIBLES PARA CONTRARRESTAR LA EROSIÓN EN EL RÍO HUALLAGA CASO: YURIMAGUAS – LORETO(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-17)En la actualidad, la falta de sistemas óptimos de defensa ribereña en los ríos de la Amazonía peruana ha permitido la ocurrencia de desastres naturales. El objetivo principal de esta investigación consiste en diseñar y validar la efectividad de un sistema de placas sumergibles para contrarrestar la erosión en un río de alta dinámica como lo es el Río Huallaga; así como buscar la óptima alternativa de este sistema, para lo cual se realizan modelaciones de diferentes alternativas de baterías de placas para simular posibles eventos en el software Iber con caudales y batimetría de la zona. Para poder realizar simulaciones precisas se utilizó el software HEC-HMS para obtener los caudales máximos de avenida para periodos de retorno de 25, 50, 100, 100, 200 y 500 años para posteriormente ser utilizados con datos de entrada para el software IBER, mismo que permite realizar simulaciones hidrodinámicas de ríos y cauces, calcular avenidas y delimitar zonas. Las simulaciones se realizaron con el caudal del periodo de retorno de 200 años, siendo un caudal de 21.749,6 m3/s. Para esta investigación se realizaron 3 simulaciones cada una con diferentes distribuciones para las baterías de placas. Como resultados más relevantes, de acuerdo a las distribuciones de velocidad del agua, tensión de fondo, caudal específico y erosión a lo largo del canal, y considerando que los valores máximos se encuentran alejados del margen izquierdo, siendo este el que se desea proteger, las distribuciones alternativas de la batería de placas que dieron los mejores resultados en el canal fueron las alternativas 1 y 3. Finalmente, se concluye que la alternativa y ángulo de ataque más óptimos son la alternativa 1 y el ángulo de 20°, contrarrestando así la erosión. En síntesis, la implementación del sistema de placas sumergibles en la sección del río ha demostrado ser altamente efectiva en la reducción de parámetros como la tensión de fondo, velocidad, caudal y erosión llegando a disminuir aproximadamente en 34% en comparación con las condiciones iniciales del terreno.Acceso abierto
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Estudio de la influencia de vidrio molido reciclado como reemplazo parcial del cemento Tipo I y Tipo HS en el comportamiento del concreto expuesto a condiciones normales y al ataque de sulfatos(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-03)En el Perú es posible encontrar 131 500 toneladas de recipientes desechados de vidrio posterior a su uso, de los cuales solo el 1% es valorizado, 52% es colocado en rellenos sanitarios y el 47% son dispuestos en botaderos o directamente al ambiente. Se atribuye que la mitad de estos residuos son generados en Lima, sin embargo, ello puede ser mayor. Este problema puede reducirse dándole un segundo uso al vidrio dentro de la industria cementera, además de contribuir con el medio ambiente. En este estudio, para las mezclas de concreto se utiliza vidrio molido como reemplazo parcial del cemento Tipo I y Tipo HS, con porcentajes de 5%, 10%, 15% y 20%, se trabajaron con una relación agua-aglutinante de 0.45. La resistencia a la compresión, luego de ser curado agua y en una solución de MgSO4, fue medida para los periodos de 7, 28 y 90 días para ambos concretos (Tipo I y Tipo HS). Los mayores aumentos para las condiciones, agua y sulfato, estudiadas fueron de 1.69% para el reemplazo de 10% a los 90 días para el Tipo I sumergido en agua y de 1.86% para el reemplazo de 10% a los 90 días para el T1 sumergido en sulfatos, lo cual es un indicador positivo para el concreto. Se observó mejora en la trabajabilidad del concreto cuando el porcentaje de reemplazo aumentaba, este alcanzó un incremento de 112%. La expansión máxima obtenida fue de 0.111% la cual no supera el máximo permito según norma de 0.8%. Además, se calculó el porcentaje teórico de emisiones evitadas de implementarse este reemplazo. Por lo tanto, un concreto con reemplazo de vidrio en cemento de hasta 10% no solo promueve el uso de este desperdicio si no que, además, provee mayor resistencia a compresión en condiciones normales y también al ser sometido al ataque de sulfatos.Acceso abierto
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Balance hídrico en la parte baja de la cuenca del Rio Huaura para mejorar su aprovechamiento en períodos de estiaje utilizando el software WEAP(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-02-12)En la actualidad los trabajos sobre la investigación hídrica son de suma importancia, ya que gracias a ellos se puede dar pie a planificar satisfacer necesidades de poblaciones o comunidades a través de proyectos, para poder acaparar las demandas que de ellos surge. Este trabajo de investigación tiene como objetivo generar un balance hídrico en la parte baja de la cuenca del río Huaura utilizando el software WEAP, el cual ayude a poder generar y cuantificar la demanda y la disponibilidad hídrica para su aprovechamiento en periodo de estiajes. Para lograr el modelamiento con WEAP se requirió la adquisición de información como parámetros geomorfológicos, las unidades hidrológicas, información climatológica como precipitación, temperatura y caudales; demanda de agua en la cuenca, con todo ello se alimentó al modelo hidrológico para poder modelar y obtener resultados hídricos; luego se tuvo que realizar una calibración y validación de los caudales históricos y simulados. La validación se realizó utilizando el modelo estadístico NASH, generando la validación; dando como resultado que los caudales generados en el modelo son válidos para poder trabajarlos para la planificación de recursos hídricos. Finalmente se tiene como resultados del balance hídrico una demanda no cubierta y una falta de cobertura en los sitios de demanda en los meses de agosto de todos los años que se evaluaron. Como último paso se evalúa la seguridad de los resultados obtenidos aplicando un índice de confiabilidad en tiempo y volumen. Los resultados de la investigación serán un gran aporte como un estudio previo y sienta la base para dar un mejoramiento de la gestión de los recursos hídricos en la parte baja de cuenca del rio Huaura.Acceso abierto
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Modelado hidrológico del represamiento de la laguna Huacracocha para abastecer la alta demanda de agua potable en las poblaciones aledañas al Rio Rímac(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-17)La presente tesis expone una propuesta de solución a la problemática presentada por el aumento de la demanda de agua como resultado del crecimiento demográfico en las poblaciones aledañas al Río Rímac, para ello se plantea realizar una estructura de embalsamiento en las aguas de la Laguna Huacracocha ubicada en el departamento de Junín, provincia de Yauli distrito de Morococha, con la finalidad de analizar a través de un balance hidrológico la capacidad de la laguna para mitigar la demanda en un periodo de 50 años. Para ello, se emplearon las herramientas brindadas por el software WEAP, las cuales permitieron determinar en función a las características del terreno el caudal y el volumen de agua producto de las precipitaciones durante el periodo de análisis, los cuales fueron de 0.192 m3/s y 0.504 MMC (millones de metros cúbicos), como promedio anual respectivamente. Por otra parte, con relación a la tentativa de embalsamiento en la zona de estudio se plantea edificar una estructura de 15.10 metros de altura, la cual permite almacenar un volumen de agua de 2.50 MMC aproximadamente. Además, con la finalidad de analizar el desgaste de la infraestructura, se empleó el software ArcGIS, específicamente la extensión RUSLE, la cual permitió determinar el volumen muerto generado por la erosión laminar del entorno acumulado durante el periodo de análisis, resultando en un total de 0.28 MMC de sedimentos. Finalmente, con toda la información obtenida, se corroboro que la oferta cubre el 100% de la demanda de agua, por lo que en base a la geometría del embalse obtenida en función al método USBR para presas por gravedad, se determinó el costo de ejecución del proyecto, así como también los beneficios económicos a largo plazo manifestando la rentabilidad de la propuesta con una taza interna de retorno de 17.78%.Acceso abierto
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Atenuación del desplazamiento del aislador en la construcción de edificios, empleando el aislamiento más inerter bajo terremotos recientes de intensidad mayor a 5(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-02-06)Se desarrolla un método de diseño utilizando el concepto de transmisibilidad relativa para la solución del problema de grandes elongaciones del aislador en la base de una edificación bajo acción de terremotos. Dicho método de diseño contemplará el uso de aisladores más inerter en la base de la edificación para reducir las elongaciones del aislador. El procedimiento se iniciará deduciendo la ecuación de transmisibilidad relativa para un sistema de aislamiento con inerter; con la ecuación ya planteada se procederá a determinar el área de diseño más óptima teniendo en cuenta un rango de valores para el factor de amortiguamiento (0,05 > 𝜁 <0.10), para la inertancia (relación entre la masa de la estructura y la masa del inerter) 0 >µ <1 y para r entre 0 y 5. Posteriormente, se utiliza el modelo state Space en Matlab para calcular la elongación inicial del aislador y la elongación del aislador cuando se emplea el inerter. Los resultados muestran la eficacia de esta metodología, ya que las elongaciones del aislador obtenidas cuando se emplea el inerter presentan un porcentaje significativo de reducción (mayor a 50% en los casos de estudio) comparado con la elongación inicial.Acceso abierto
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Modelamiento hidrológico para medir el impacto del cambio climático de la cuenca del río Pachitea - Huánuco(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-16)El ciclo hidrológico ha tomado mayor relevancia dentro de la investigación hidrológica y recursos hídricos debido a su constante cambio. El cambio climático, ha modificado las propiedades y características del balance hídrico, ocasionando que varíe el ciclo hidrológico. Para el presente proyecto, se realiza la modelación hidrológica con la herramienta SWAT con el fin de verificar el comportamiento del caudal respecto al escenario del cambio climático propuesto (CMIP 6 – SSP 585), en el cual se está considerando el cambio climático futuro del año 2035-2065 con el fin de determinar el impacto que podría generar el escenario propuesto en la zona de estudio. Los resultados de caudal obtenidos por SWAT, habiendo calibrado y validado en SWAT-CUP, se obtiene por PBIAS el resultado de 5.8 con 250 iteraciones, calificándolo como “Muy bueno” para los años 2001 a 2016. Finalmente, ya aplicando el escenario de cambio climático propuesto con los valores validados, se observó que, con respecto a la precipitación que en los meses de junio, agosto y septiembre se tendrán una mayor variación de delta (parámetro que indica el porcentaje mensual de variación climática). Asimismo, del análisis realizado para las precipitaciones y temperatura, se aplicaron los escenarios de cambio climático a los valores ya calibrados y validados, dando como resultado que la precipitación aumenta en un 119.44% al escenario actual, variando en 753.7 mm.Acceso abierto
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Tecnología de Concreto Semi Auto Consolidante Ecosostenible para la Construcción de Placas en Edificios de Viviendas Multifamiliares de Concreto Armado(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-23)En la presente investigación se ha desarrollado la tecnología de concretos semi auto consolidantes para la construcción de placas en concreto armado, frente a la necesidad de optimizar los procesos constructivos, el costo final por m3 y m2 de placa construida, y la mitigación de la huella de carbono en los proyectos de ingeniería civil como edificaciones. Doce diseños de mezclas fueron formulados y probados a escala de laboratorio, cuyos parámetros técnicos contemplaron una relación agua/ cemento de 0.50 y 0.55, tipos de cemento Portland I, HS, y IP, contenidos de cemento 345kg/m3 y 380 kg/m3, y dos relaciones agregado fino/agregado grueso (Af/Ag) de 55%/45% y 58%/42%, respectivamente. Para medir el desempeño de las mezclas propuestas, se llevaron a cabo los ensayos de reología para medir la habilidad de paso y capacidad de llenado, dentro de los cuales se tiene la extensibilidad inicial y pérdida de fluidez durante dos horas, T40, J-Ring, V-Funnel, L-Box. Asimismo, se llevaron a cabo los ensayos de resistencia a compresión, tracción directa, y módulo de rotura a flexión, para cuantificar las propiedades mecánicas asociadas con lo requerido para elementos estructurales en concreto armado. De los resultados obtenidos, se tuvo que dos diseños de mezclas CSAC con relación a/c 0.55, 345 kg/m3 de cemento Portland tipo I, y relación af/ag 58/42, y con relación a/c 0.55, 345 kg/m3 de cemento Portland tipo HS, y relación af/ag 58/42, presentaron el mejor comportamiento reológico, elevadas resistencias mecánicas, y bajo contenido de huella de carbono.Acceso abierto
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Evaluación experimental de las propiedades mecánicas de la madera contralaminada (CLT) elaborada con una especie latifoliada de mediana densidad para determinar valores admisibles de diseño estructural de muros y diafragmas en edificaciones(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-03)El principal objetivo de este estudio fue evaluar las propiedades mecánicas de la madera contralaminada (CLT) elaborada con una especie latifoliada o frondosa como es el cachimbo (cariniana doméstica) y determinar los valores característicos de rigidez y resistencia aplicables para el cálculo y diseño estructural de elementos estructurales en edificaciones a base de CLT. Se elaboraron paneles contralaminados de tres capas compuestos de madera cachimbo y se realizó el muestreo correspondiente para los ensayos de resistencia mecánica que consistió en realizar pruebas de flexión fuera del plano, compresión perpendicular al plano, compresión paralela al plano y cortante interlaminar. El proceso de manufactura y ensayos realizaron siguiendo los criterios de estándares europeos y norteamericanos aplicables al CLT. Se aplicaron métodos analíticos de regresión para determinar la correlación de variables de los resultados de cada ensayo y luego se calcularon los valores del módulo de elasticidad y resistencia. Los resultados de cada prueba experimental se compararon con los valores obtenidos en la literatura en paneles contralaminados elaborados con otras especies tanto frondosas como latifoliadas. Se observó una pequeña variabilidad en cuanto a los módulos de elasticidad en flexión local y global calculados en el ensayo de flexión. Los resultados de la resistencia al cizallamiento interlaminar indican una correlación negativa con respecto al contenido de humedad. Los resultados de la resistencia a la compresión indican un mejor desempeño en del panel en su dirección paralela al plano. Adicionalmente, los resultados del ensayo de flexión de una muestra se utilizaron para validar parcialmente los resultados analíticos y numéricos obtenidos de los ensayos para generar un modelo computacional en RFEM5. Este estudio propone valores característicos de rigidez y resistencia para que los diseñadores puedan usarlos en los procesos de cálculo y diseño estructural.Acceso abierto
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Evaluación del comportamiento mecánico y desempeño de la mezcla asfáltica en caliente diseñada por la metodología Marshall adicionando fibras de bambú, por medio del módulo resiliente en la Av. Carapongo, Distrito de Lurigancho-Lima(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-06-25)La problemática que aborda este proyecto refiere al deterioro constante que experimenta el pavimento flexible en la zona de Carapongo, Lima. Este pavimento presenta fallas importantes como agrietamientos, fisuras, deformaciones permanentes, etc. Por esta razón se genera la necesidad de mejorarle la condición, acudiendo a tecnologías modernas e innovadoras aplicables al pavimento, en particular en esta investigación a la carpeta asfáltica, presentando una alternativa innovadora y de mayor durabilidad. El trabajo se centra en proponer un diseño de mezcla asfáltica en caliente con adición de fibras de bambú. Este último es un material natural y sostenible que asegura la durabilidad de la mezcla. La investigación muestra que, incorporando fibras de bambú en las mezclas asfálticas en caliente, aporta resistencia esencialmente por tracción, caracterizándola de esta manera como una adición que mejora el comportamiento mecánico del concreto asfaltico, resultando valores de resistencia hasta de 800 MPa y módulo E de hasta 43GPa. Estos agregados procedieron de la cantera Gloria, en Lima. En una primera etapa se utilizó el método Marshall desarrollando dos mezclas asfálticas; mezclas asfálticas convencionales y otras mezclas asfálticas con adición de fibras de bambú, dosificadas en proporciones de 0,4%, 0,6% y 0,8% del peso de la mezcla asfáltica. Referido al Marshall se analizó las muestras en cuanto a estabilidad, flujo, vacíos, índice de rigidez, VMA. Complementando esta etapa inicialmente se analizaron los agregados; los cuales, pasaron por un control de calidad por absorción, por adhesividad: Riedel weber, adherencia striping. Definido el diseño Marshal, que involucra la mejor condición de dosificación de fibras de bambú. En una segunda etapa, la mezcla fue evaluada por desempeño en laboratorio especializado en el parámetro del módulo resiliente, examinando el aporte estructural resiliente con y sin la inclusión de las fibras de bambú. Los resultados de este proyecto de investigación evidenciaron que, al incorporar las fibras de bambú, las propiedades mecánicas de la mezcla presentan mejoras, aumenta la estabilidad de la mezcla, el índice de rigidez de Marshall, mejorar el flujo, vacíos y VMA. Asimismo, terminados los ensayos de modulo resiliente, concordantemente aumenta el módulo resiliente de la mezcla asfáltica en caliente con fibras en el contenido optima de fibras de bambú encontrado en un 0.4%, con lo cual la mezcla asfáltica propuesta tendrá una mayor capacidad para distribuir la carga, mejor comportamiento resiliente y mejorando su desempeñoAcceso abierto
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Consideración del efecto tridireccional del movimiento sísmico para el análisis estructural de edificaciones de concreto armado con sistema dual en el Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-01-05)El efecto que ocasiona el movimiento tri-direccional del sismo, en el análisis estructural, no ha sido una incertidumbre muy reconocida en los países de alta sismicidad en los últimos años, ya que, se han utilizado otros métodos más simplificados y conocidos en el área. Sin embargo, en la actualidad, ya existen diversas investigaciones que esclarecen ciertos aspectos acerca de la multidireccionalidad del sismo, y, además, algunos códigos internacionales ya recomiendan a los diseñadores excitar sus edificios con la simultaneidad de las tres componentes del movimiento del suelo para estimar una respuesta más crítica y cercana a la realidad. Sin embargo, sigue sin existir investigaciones, y/o normas, en el Perú, que profundicen acerca de dar recomendaciones cualitativas o cuantitativas para extenuar su efecto. En consecuencia, esta investigación busca evaluar el efecto tri-direccional del sismo en edificaciones de concreto armado con sistema dual de cinco pisos, los cuales, serán analizados usando las tres componentes del espectro generado por la combinación de 11 registros de aceleraciones sísmicas reales, y, del efecto uni-direccional del espectro que propone la Norma E0.30 (2016), ambos a través del análisis tiempo historia. Además, de ser analizados con distintos ángulos de incidencia. Por otro lado, como particularidad de este estudio, los modelos a analizar serán generados a partir de una combinación de distintos parámetros dinámicos. Los resultados muestran tendencias acerca de los efectos críticos en ciertos ángulos respecto al centro de rigidez del edificio, al igual que comportamientos óptimos según cierta configuración manejada por los parámetros dinámicos utilizados.Acceso abierto
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Evaluación del diseño de concreto f^' c=210 kg/cm^2 a base de fibras de PET y vidrio triturado como reemplazo parcial de agregado grueso y fino respectivamente según la norma ACI 211 para la fabricación de bloques de concreto tipo P en Ventanilla(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-06-17)La presente investigación tiene como finalidad evaluar el diseño de mezcla de concreto con una resistencia a la compresión f^' c=210 kg/cm^2 reemplazando parte de los agregados convencionales por agregados reciclados, más precisamente se utilizará el PET y el vidrio como agregado grueso y fino respectivamente para poder evaluar la factibilidad de aplicación en la fabricación de bloques de concreto tipo P en el distrito de Ventanilla. Estos agregados reciclados se obtuvieron de la recolección manual del plástico y del vidrio alrededor de las principales áreas del distrito de Ventanilla. Luego de su recolección dichos materiales pasaron por un proceso de desinfección, limpieza y secado para su posterior almacenamiento y trituración hasta llegar a obtener la granulometría requerida según lo especificado para la investigación. Luego, se realizó los ensayos correspondientes a los agregados convencionales para más adelante realizar el diseño de mezcla con las diferentes proporciones ya especificadas de vidrio y PET que garanticen evaluar su efectividad en el concreto. Posteriormente, se realizó el análisis estadístico para determinar el número de probetas a ensayar para luego realizar los ensayos en concreto en estado fresco y en estado endurecido para verificar si dichas probetas cumplen con los requerimientos estipulados para ser usado como bloques de concreto en Ventanilla. La resistencia a la compresión estipulada para fines del presente estudio es de 210 kg/cm^2 y las probetas deben de cumplir con dicha resistencia si no inmediatamente quedan descartadas.Acceso abierto
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Determinación del volumen muerto para la futura represa Yarascay tomando en consideración el registro histórico de transporte de sedimentos medidos en la estación Sambalay en la Región Tacna-Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-06)El propósito del presente trabajo fue determinar el volumen muerto generado por el transporte de sedimentos en el Río Sama para la eventual construcción de la represa Yarascay en la subcuenca Coruca. Se buscó utilizar fórmulas empíricas en lugar de mediciones de campo para calcular este volumen muerto. Primero se identificó la zona de trabajo en la subcuenca Coruca y se recopiló información de la zona de estudio como precipitaciones, caudales medios y granulometrías con el apoyo de la estación Sambalay y de las instituciones como ANA, SENAMHI y el Proyecto Especial Tacna. Una vez recopilados los datos necesarios, se emplearon los softwares Arc-MAP y Hec-Ras para generar un modelo hidráulico del río. Se utilizaron diversas fórmulas empíricas, como Duboys-Straub, Einstein, Yang, Vang Rijn, Pernecker-Volimers y Engelund-Hansed, junto con la fórmula de Maza, para estimar el volumen muerto que se depositaría en períodos de 1 y 50 años, tomando en cuenta un factor propuesto por Vang Rijn. Los resultados obtenidos fueron comparados con los estudios realizados por el Proyecto Especial Tacna para determinar qué fórmula empírica se aproximó más al resultado real. Se concluyó que las fórmulas de Duboys-Straub-Vang Rijn, Duboys-Straub-Bangnold, Pernecker y Vollmers-Vang Rijn, Pernecker y Vollmers-Bangnold, Engelund-Hansed y Yang cumplen con la condición de Van Rijn para el peso de los sedimentos transportados por el río Sama en toneladas, así como para el volumen muerto en períodos de 1 y 50 años en millones de metros cúbicos (MMC). La fórmula de Pernecker-Vollmers y Vang Rijn produjo un volumen muerto de 0.448 y 22.380 MMC, siendo el resultado más cercano a lo obtenido por el Proyecto Especial Tacna, que fue de 0.488 y 28.2 MMC.Acceso abierto
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Medición de la influencia del sistema de aislamiento de base conformado por aisladores elastoméricos con núcleo de plomo (LRB) para reducir la respuesta estructural y económica a largo plazo de un edificio multifamiliar de 5 pisos ubicado en el distrito de Santiago de Surco frente a sismos severos(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-06)Para el desarrollo de la presente tesis, se reducirá de manera drástica la respuesta estructural y económica a largo plazo frente a sismos severos en un edificio multifamiliar de 5 niveles ubicado en el distrito de Santiago de Surco. El proyecto usado es un edificio ya proyectado de 5 niveles con un sistema estructural de muros de concreto armado sin aislamiento sísmico. Asimismo, el objetivo general de la presente investigación es determinar la influencia del sistema de aislamiento conformado por aisladores elastoméricos con núcleo de plomo de un edificio multifamiliar de 5 niveles ubicado en el distrito de Santiago de Surco que permita reducir la respuesta estructural y económica ante sismo severos. Para alcanzar dicho objetivo general se tomará como primer paso realizar la reestructuración de un edificio multifamiliar de 5 niveles. Como segundo paso, se estimará las propiedades de los aisladores. El tercer paso consistirá en comparar la respuesta estructural del sistema convencional y el sistema con aislamiento. Luego, como cuarto paso, se llevará a cabo el diseño estructural. Como quinto paso se realizará un análisis comparativo económico de manera directa de un edificio multifamiliar de 5 niveles con y sin sistema de aislamiento de base conformado por aisladores LRB. Consecuentemente, para la metodología de trabajo de la presente investigación se tendrá como primer momento, la elección de un proyecto ya diseñado y construido convencionalmente, como segundo momento, la reestructuración del edificio multifamiliar, como tercer momento el predimensionamiento de los elementos principales del sistema aislado, como cuarto momento el análisis estructural del edificio multifamiliar con sistema aislado, como quinto momento la estimación de las propiedades de los aisladores elastomérico con núcleo de plomo, como sexto momento el diseño estructural del edificio multifamiliar con sistema aislado, como séptimo y último momento se tendrá la evaluación económica del edificio multifamiliar con y sin sistema de aislamiento de base. Como resultado principal, se tuvo originalmente un sistema resistente a carga laterales que estuvo compuesto por un sistema de muros de corte en las dos direcciones, puesto que dichos muros asumen la responsabilidad sísmica para absorber el cortante sísmico y controlar las deformaciones. Mientras que con la reestructuración de la edificación proyectándolo a un sistema de aislamiento de base se optó por un sistema estructural de pórticos de concreto armado de dimensiones de 0.6 m x 0.6 m, en donde se logró eliminar 24 placas de grandes dimensiones en planta que estaban en el sistema original en base fija, pues toda la energía sísmica será disipada por los aisladores elastoméricos con núcleo de plomo. Asimismo, se redujo en un 20% la respuesta estructural del edificio con sistema de aislamiento sísmico, ya que las derivas se redujeron drásticamente en un 20% comparándolo con el sistema convencional de muros de corte.Acceso abierto
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Comportamiento sísmico de torres altas de concreto armado con núcleo rígido y losas postensadas ubicadas en suelos Tipo 1, mediante análisis no lineal estático y no lineal tiempo historia(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-02)En la realidad peruana, se evidencia la insuficiente presencia de torres altas, además de una aprensión a emplear técnicas más modernas, como la implementación de losas postensadas. En la actualidad, la normativa de diseño se centra en el rango elástico, pero existe la necesidad de evaluar el desempeño de edificaciones en el rango inelástico. Por ello, se presenta un gran desafío ante la contingencia de un movimiento sísmico de gran intensidad. La presente investigación se planteó con el objetivo de evaluar el comportamiento estructural de seis edificaciones, las cuales presentan 40, 36 y 32 pisos (tres de planta cuadrada y tres de planta rectangular). Se hará uso de dos tipos de análisis no lineal: pushover y tiempo historia, los cuales se llevarán a cabo de forma independiente. Estas edificaciones presentan una configuración con núcleo rígido y el uso de losas postensadas sin vigas será incorporado en su estructura. Como primer paso, se procedió a definir los edificios en base a estudios previos haciendo uso de las normativas peruanas vigentes. Las losas postensadas fueron diseñadas según el ACI 318. Como segundo paso, se empleó el análisis Pushover para construir la curva de capacidad según eje ortogonal para cada una de las edificaciones. Como tercer paso, se calculó la demanda sísmica a partir del escalamiento de 7 pares de registros sísmicos y se siguió la metodología ATC-40 para hallar el punto de desempeño estructural. Como cuarto paso, se llevó a cabo el análisis no lineal Tiempo Historia para estimar el comportamiento mediante la aplicación de los 7 pares de registros sísmicos previamente seleccionados para la demanda. Como quinto y último paso, se efectuó una comparativa, por separado, entre las respuestas estructurales obtenidas al utilizar cada método no lineal. Finalmente, se mostraron respuestas inesperadas en el análisis pushover, ya que se logró observar la formación de rótulas por cortante en vez de rótulas de flexo-compresión en los muros esbeltos del núcleo rígido para los primeros pisos. Por otro lado, mediante el análisis no lineal tiempo historia, se obtuvieron graficas de cortante basal vs tiempo, desplazamiento vs techo y curvas histéreticas. Además, fueron evidenciadas ciertas deficiencias en la implementación de los parámetros de diseño a través del análisis de resultados, como los espesores en elementos estructurales y la asignación de cuantías de acero, que afectaron de forma negativa el desempeño de las estructuras en el rango inelástico. Aún con dichas limitantes, cada una de las estructuras cumplió con satisfacer las pautas de diseño establecidas en la norma peruana actual, lo cual remarca la urgencia de reformar, detallar y mejorar la vigente norma de diseño.Acceso abierto
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Propuesta de proceso constructivo con incorporación de muros de tabiquería impresos con concreto 3D, para disminuir las deficiencias en tiempo y costo de las construcciones de edificaciones en Lima por la falta de aplicación de maquinarias innovadoras(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-01-05)En la actualidad, como menciona Letón (2020), “la industria de la construcción no se encuentra al mismo nivel que el resto de las industrias en cuanto a los requisitos de eficiencia, productividad y sostenibilidad que marca la sociedad” (p. 11). En países industrializados, hace varios años se construye con la máquina impresora de concreto en 3D que permite la impresión de diferentes modelos diseñados en CAD a través de la extrusión de filamentos de concreto. Esta innovación tecnológica busca incrementar la productividad y lograr un producto final de mejor calidad, con menor costo y en menor tiempo. Esta investigación tiene como finalidad disminuir las deficiencias en tiempo y costo que existen en el sector construcción, a través de una propuesta de proceso constructivo con incorporación de muros de tabiquería impresos con concreto en 3D. Es por ello que se realizó entrevistas a profesionales del sector para identificar y analizar las diferentes opiniones sobre la incorporación de equipos tecnológicos innovadores como la impresora de concreto 3D en el Perú. Además, se presenta una guía de la implementación de muros de tabiquería impresos con concreto en 3D, se elabora un prototipo impreso en 3D a menor escala, se realiza el análisis de costo unitario de la partida muro de concreto impreso en 3D, y se determina la mejora de la implementación de la nueva tecnología mediante la comparación del tiempo y costo del sistema de construcción tradicional vs sistema con muros impresos en 3D.Acceso abierto
