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Mejora de la digitalización del inventario vial con enfoque en pavimentos y señalización a través de la metodología BIM: caso de estudio de la Av. Javier Prado, tramo túnel Puruchuco – óvalo Huarochirí, distrito de Ate(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-15)El presente trabajo tiene como objetivo digitalizar el inventario del tramo Puruchuco – óvalo Huarochirí de la Av. Javier Prado mediante la aplicación de Building Information Modeling (BIM) para el análisis de pavimentos y elementos de señalización. El estudio responde a la necesidad de modernizar la gestión de infraestructura en el distrito de Ate, caracterizado por alta demanda vehicular y ausencia de herramientas digitales integradas. La metodología se estructuró en cuatro fases: delimitación del tramo, levantamiento en campo, digitalización 2D sobre planos municipales y modelado BIM 3D con parámetros técnicos que permiten clasificaciones automáticas. Como resultado principal, se identificó que el 38,02% de los paños de pavimento están deteriorados, mientras que el 100% de los elementos de señalización evaluados muestra condiciones deficientes o requiere reposición, lo que evidencia la necesidad de intervenciones priorizadas en el corredor estudiado. El uso de BIM permitió generar estos indicadores en cuestión de segundos mediante filtros y parámetros configurados en el modelo, superando ampliamente los procesos tradicionales, que requieren entre 2.5 y 3 meses para consolidar y analizar información equivalente. Se concluye que la aplicación de BIM mejora significativamente la eficiencia, precisión y trazabilidad del inventario, facilitando la identificación de zonas críticas y apoyando la toma de decisiones técnicas. El trabajo se alinea con los objetivos del Plan de Desarrollo Local Concertado 2024–2034 de Ate y constituye una metodología replicable en otros sectores urbanos.Acceso abierto
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Evaluación del diseño por desempeño de una vivienda aporticada en diferentes zonas sísmicas mediante el análisis pushover y los parámetros FEMA 440(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-13)El presente trabajo tiene como finalidad evaluar el desempeño sísmico de una vivienda aporticada ubicada en distintas zonas sísmicas del Perú mediante el análisis no lineal pushover, empleando los lineamientos de desempeño establecidos por FEMA 440. El estudio se orienta a demostrar la utilidad del análisis no lineal como herramienta de evaluación del comportamiento estructural en edificaciones existentes, complementando al análisis lineal planteado por la Norma Técnica E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Se desarrolla el análisis lineal para comprobar el cumplimiento de los criterios normativos, principalmente el control de derivas inelásticas. Los resultados mostraran si la edificación cumple los límites establecidos por la normativa, por lo que se determinara su comportamiento lineal bajo el marco regulatorio peruano. No obstante, este procedimiento parte del supuesto de comportamiento elástico y no permite identificar la secuencia de daño ni la reserva de capacidad más allá del punto de diseño. Además, aplica el análisis no lineal pushover para determinar la curva de capacidad de la edificación y establecer el punto de desempeño mediante el método ADRS de FEMA 440. Los resultados permiten identificar el inicio de la inelasticidad y la formación progresiva de rótulas plásticas en los elementos estructurales, evidenciando mecanismos de daño que no son visibles con el análisis lineal. Finalmente se determina que el análisis pushover aporta información más detallada del desempeño real de la estructura y representa una herramienta valiosa para la evaluación sísmica de edificaciones existentes, con potencial para complementar los procedimientos de la Norma E.030.Acceso abierto
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Análisis probabilístico de estabilidad de taludes de un depósito de relaves al sur del Perú mediante el método de elementos finitos y equilibrio límite(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-15)El presente trabajo evalúa la estabilidad de taludes de un depósito de relaves filtrados ubicado al sur del Perú, aplicando un enfoque probabilístico que considera la variabilidad de los parámetros geotécnicos. La metodología combina la modelación por elementos finitos para identificar la superficie de falla más probable y el análisis probabilístico mediante el método de equilibrio límite con simulaciones Monte Carlo, con fines de estimar la distribución del factor de seguridad y la probabilidad de falla. Este trabajo inicia con la caracterización geotécnica de los materiales del depósito, basada en ensayos de campo y laboratorio, a partir de los cuales se construyeron distribuciones estadísticas para cada unidad geotécnica. Conociendo la incertidumbre de los parámetros del suelo, se determinó la superficie de falla más probable mediante el método Point Estimated Method (PEM) en Plaxis 2D, ejecutando 256 simulaciones. Esta superficie se recreó en el análisis de equilibrio límite, estableciendo límites de entrada y salida que restringieron el espacio de búsqueda de posibles superficies de falla. El análisis probabilístico se realizó con simulaciones Monte Carlo hasta lograr la convergencia, permitiendo estimar la probabilidad de falla del talud considerando la variabilidad de los parámetros. Los resultados indicaron un factor de seguridad determinístico de 1.404, valor que cumple parcialmente con el criterio mínimo del MINEM (FS ≥ 1.5). No obstante, la probabilidad de falla fue nula, indicando un comportamiento estable. Se concluye que, aunque no se alcance el factor de seguridad normativo por medios determinísticos, el depósito es seguro y sin probabilidad de fallar.
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Propuesta de diseño de un concreto liviano con residuos de poliestireno expandido (EPS) para disminuir el peso de los muros Doppel(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-27)Un muro Doppel prefabricado llega a pesar 2.4 toneladas, por lo que durante su montaje en obra presenta un rendimiento bajo, debido a que este depende de la capacidad del izaje y además por maniobras inadecuadas en su levantamiento ocurren riesgos de accidentes. Por ello la investigación tiene el propósito de disminuir el peso de los muros Doppel para mejorar la eficacia desde el transporte hasta su unión y fijación en obra. En este sentido se propone la utilización de los residuos de poliestireno expandido (EPS) que son subproductos de los procesos de almacenaje, encofrado y producción en la planta de prefabricados BETONDECKEN como material aligerante para la obtención de un concreto ligero. Teniendo en cuenta que su implementación es de manera reciclada y reemplazante del agregado grueso en proporciones de 0%, 10%, 20% y 30%, diseñándolas según lo establecido por la norma ACI 211.1. Para luego realizar sus ensayos en estado fresco y finalmente determinar su comportamiento en el estado endurecido mediante los ensayos de compresión y flexión a los 7, 14 y 28 días siguiendo la normativa NTP y ASTM. Los resultados evidenciaron una disminución de la densidad de 8.64% con respecto al reemplazo del 30% de EPS. A media que esta proporción EPS aumenta, se reducen sus resistencias a la compresión y flexión. Sin embargo, están dentro de los límites permitidos por la norma E0.60 y ACI 213R, obteniendo un concreto ligero sostenible que permite reducir el impacto ambiental producido por este material en la planta BETONDECKEN.Acceso abierto
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Optimización sísmica de edificio multifamiliar con sistema dual mediante la implementación de bloques de hormigón celular en la ciudad de Lima – Santiago de Surco(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-12)En los sistemas de tabiquería para edificaciones, el uso de ladrillos de arcilla tradicionales implica una carga muerta elevada, generando cargas gravitacionales significativas en la cimentación y la estructura principal. Esta condición demanda el dimensionamiento de elementos con mayor capacidad portante, incrementando consecuentemente los costos de materiales y mano de obra. Este estudio analiza el impacto de sustituir estos ladrillos por bloques de hormigón celular en el diseño sísmico de un edificio multifamiliar. Debido a su estructura alveolar, este material presenta baja densidad y propiedades aislantes, posicionándose como una alternativa moderna para tabiques y cerramientos. Se desarrollaron dos modelos estructurales conforme a la normativa peruana vigente, con el objetivo de cuantificar cómo esta sustitución influye en el peso total de la estructura y, en consecuencia, en las solicitaciones sísmicas y el diseño de sus elementos principales. Los resultados demostraron que el uso de bloques de hormigón celular es estructural y económicamente más eficiente. La edificación experimentó una reducción de su peso total del 9.5% (de 2353.13 tonf a 2129.88 tonf), lo que conllevó una disminución de la fuerza cortante basal del 4.2% en la dirección X (de 272.84 tonf a 261.38 tonf) y del 9.5% en la dirección Y (de 519.07 tonf a 469.83 tonf). Adicionalmente, se logró un mejor control de los desplazamientos, con una reducción del 20% en la deriva de piso para el eje X (de 0.0065 a 0.0052) y del 33.33% para el eje Y (de 0.0033 a 0.0022). Los desplazamientos máximos mostraron mejoras significativas, con reducciones del 9.5% en dirección X (de 0.0789 m a 0.0714 m) y hasta 25.1% en dirección Y (de 0.0195 m a 0.0146 m). Los periodos fundamentales de vibración también mostraron reducciones del 5.3% en dirección X (de 0.76 s a 0.72 s) y 5.1% en dirección Y (de 0.39 s a 0.37 s). Económicamente, se obtuvo un ahorro del 21.8% en la partida de tabiquería (S/ 20,244.00), consolidando al hormigón celular como una solución integral que optimiza el diseño sismorresistente mientras reduce costos.Acceso abierto
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Estimación del caudal de aguas ácidas generadas por la actividad minera mediante análisis hidrológico con el modelo WEAP en la zona de influencia de la Unidad Minera Florencia-Tucari, Moquegua(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-11)El estudio tuvo como objetivo estimar el caudal de aguas ácidas generadas por la actividad minera en la zona de influencia de la Unidad Minera Florencia–Tucari, ubicada en Moquegua, mediante el análisis hidrológico con el software Water Evaluation and Planning System (WEAP). La investigación se orientó a comprender la dinámica del drenaje ácido de mina (DAM), principal fuente de contaminación hídrica que afecta la calidad del agua, la salud poblacional y los ecosistemas locales. La metodología incluyó la delimitación de microcuencas con HEC–HMS, ArcGIS y la recopilación de los registros climatológicos del SENAMHI y de la Autoridad Nacional del Agua (ANA). Asimismo, se verificó la consistencia de datos históricos en el periodo comprendido entre 1985 y 2019 mediante el método de doble masa, luego se estimó la precipitación media anual con Hydraccess y se definieron los parámetros del método de la humedad del suelo del modelo hidrológico. Finalmente, se desarrolló la simulación hidrológica en WEAP basado en dos escenarios, los cuales mostraron los caudales promedios de aguas ácidas. Se calibraron los parámetros hidrológicos en función de los caudales observados en el 2017 por el Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA), logrando una alta correspondencia entre los valores simulados y aforados. Los resultados obtenidos permitieron generar insumos técnicos para el diseño de futuras infraestructuras de captación y tratamiento del drenaje ácido, contribuyendo a la gestión sostenible de los recursos hídricos y un adecuado cierre de minas.Acceso abierto
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Balance hídrico en la subcuenca del río Ayaviri, provincia de Melgar, región Puno, mediante un modelamiento con el software WEAP(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-24)La presente investigación se desarrolló con el propósito de evaluar la situación actual del recurso hídrico en la subcuenca del río Ayaviri, que abarca las provincias de Lampa, Azángaro y Melgar. El objetivo general fue determinar el balance hídrico de la subcuenca del río Ayaviri mediante la construcción de un modelo hidrológico en el software WEAP, con el fin de evaluar la disponibilidad, la demanda, así como los déficits y excedentes de agua bajo diferentes escenarios. Para ello, se recopiló información climatológica, hidrométrica, de cobertura vegetal y tipo de suelo, además de registros pluviométricos históricos. La delimitación de la subcuenca se realizó en ArcGIS, generando la base cartográfica y los parámetros geomorfológicos necesarios para el modelamiento. Asimismo, se evaluó la consistencia de los registros de precipitación y caudal (1965–2023) mediante la librería Climatol de RStudio y el método del vector regional, obteniéndose coeficientes de correlación entre 0.70 y 0.85, los cuales garantizan la calidad de los datos. Geomorfológicamente, la subcuenca presenta un área de 5 517.29 km², un perímetro de 547.89 km y una altitud media de 4 410 m s.n.m., con un factor de forma de 0.121, lo que indica una morfología alargada. El modelamiento en WEAP permitió estimar la oferta hídrica y el déficit de 4.028 MMC/año, lo cual es un indicador, de que se requiere construir represas de almacenamiento de agua, para aprovechar los excedentes hídricos del periodo de lluvias, y atender el déficit hídrico durante el periodo de estiaje.Acceso abierto
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Evaluación de la efectividad del uso de equipos de protección auditiva en la prevención de hipoacusia ocupacional en trabajadores de obra de construcción civil en el Proyecto Planta de Tratamiento de Aguas Residuales - PTAR Moquegua Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-09-15)El presente trabajo de suficiencia profesional tuvo como objetivo evaluar la efectividad del uso de equipos de protección auditiva en la prevención de hipoacusia ocupacional en los trabajadores de construcción civil del Proyecto Planta de Tratamiento de Aguas Residuales – PTAR Moquegua. Se desarrolló un estudio descriptivo–correlacional con una muestra de 70 trabajadores expuestos a niveles de ruido entre 75 y 95 dB(A), de los cuales el 65.7 % utilizaba de manera correcta el equipo de protección personal (EPP). El análisis estadístico, realizado mediante SPSS v.26, incluyó pruebas de normalidad, t de Student, Chi-cuadrado, ANOVA y regresión logística binaria. Los resultados evidenciaron que los niveles de presión sonora superiores a 85 dB(A) constituyen el principal factor de riesgo, incrementando hasta 10 veces la probabilidad de desarrollar hipoacusia (Exp(B)=10.459; p<0.001). La exposición prolongada (>3 años) mostró asociación significativa en los análisis bivariados; sin embargo, no se mantuvo como predictor independiente en el modelo multivariado. Asimismo, el uso adecuado del EPP redujo el riesgo de hipoacusia en más del 80 % (Exp(B)=0.005), demostrando su alta eficacia preventiva. El modelo de regresión logística presentó un poder predictivo del 91.4 %, confirmando la relevancia del nivel de ruido, la edad, el uso del EPP y el nivel de conocimiento como predictores del daño auditivo. Se concluye que el control de la exposición sonora y la supervisión continua del uso del EPP son medidas clave para reducir la incidencia de hipoacusia y fortalecer la gestión preventiva en el sector construcción.Acceso abierto
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Influencia del refuerzo con columnas de grava en la estabilidad y asentamientos en suelos de baja capacidad portante del Hospital Ernesto German Gonzales – Oxapampa: Análisis numérico mediante elementos finitos en PLAXIS 2D(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-15)La presente investigación tiene como objetivo evaluar la efectividad de la técnica de mejoramiento del terreno mediante columnas de grava, aplicada en un área con suelos blandos y de baja capacidad portante, donde se proyecta la construcción de infraestructura hospitalaria de importancia estratégica. El estudio partió de la caracterización geotécnica del terreno, identificando estratos de suelos limoso-arenosos saturados con alta compresibilidad y baja resistencia al corte, lo cual genera riesgos significativos de asentamientos diferenciales y problemas de estabilidad en la cimentación. Frente a esta condición, se propuso la inclusión de un refuerzo mediante columnas de grava dispuestas en un patrón definido, con el fin de redistribuir los esfuerzos, mejorar la capacidad portante y reducir deformaciones. El análisis se llevó a cabo mediante modelación numérica en PLAXIS 2D, empleando el método de elementos finitos. Se compararon dos escenarios: (i) terreno natural sin refuerzo y (ii) terreno reforzado con columnas de grava.Acceso abierto
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Propuesta de rediseño geométrico para mejorar el nivel de servicio en la intersección de la Av. Arequipa y Av. Angamos con el uso del software Vissim 9.0(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-11)El sostenido incremento del mundo automotriz en Lima metropolitana genera una presión operativa crítica sobre la infraestructura vial. Esta situación es en la intersección de las Avenidas Arequipa y Angamos. El objetivo de esta investigación es proponer una solución de ingeniería que incluyera cambios geométricos y de operación para mejorar el Nivel de Servicio de la intersección. La metodología se fundamenta en la micro simulación de tráfico mediante la aplicación del software PTV VISSIM 9. El proceso comprende la modelización, calibración y validación de las condiciones operativas actuales. Posteriormente, se desarrollaron dos propuestas: la Propuesta 1 es crear un carril adicional en ambos sentidos de la Av. Angamos, la Propuesta 2 trata sobre la optimización semafórica, añadiendo la fase "Todo Rojo" y eliminando el giro a la izquierda conflictivo desde Angamos Este hacia la Arequipa Sur. Los resultados de las propuestas, una vez simulada en VISSIM 9, demuestre una mejora en comparación a la situación actual que tiene un Nivel de servicio “E/F”, con tiempo de viaje promedio de 23.06 s en el tramo 1. En el caso de la Propuesta 1, la más efectiva, el Nivel de servicio se eleva a “D” y reduciendo el tiempo de viaje a 20.09 s. Mientras en la Propuesta 2, el Nivel de servicio se mantiene en “D” pero reduce el tiempo de viaje a 20.62 segundos. Se concluye que la viabilidad técnica del rediseño geométrico es una solución efectiva para optimizar la fluidez vehicular y resolver la ineficiencia de la intersección Av Angamos con Av Arequipa.Acceso abierto
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Mejora del desempeño funcional del pavimento flexible de la carretera CA114 del tramo 8 km 0+000 - km 37+588 a través de la metodología HDM4(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-14)El presente estudio aborda la problemática del deterioro del pavimento flexible en la carretera CA-114, en el contexto actual de la infraestructura vial regional, donde la vía presenta un bajo desempeño funcional debido a fisuras, baches y pérdida de regularidad en la superficie de rodadura, afectando la seguridad, la comodidad y la eficiencia del tránsito, además de incrementar los costos de mantenimiento y reparación. Dada la creciente importancia de esta vía para la conectividad regional, resulta imprescindible contar con un diagnóstico técnico actualizado que permita definir acciones de conservación efectivas. Para el desarrollo de esta investigación se emplearon las normas ASTM D6433-24, ASTM E1926-08 y la metodología AASHTO 93. Asimismo, se emplea el modelo HDM-4, ampliamente utilizado en estudios similares, para simular distintos escenarios de mantenimiento considerando variables como tráfico, condiciones climáticas y estado funcional, con el fin de priorizar acciones correctivas y preventivas. La principal problemática radica en la ausencia de un análisis técnico reciente que determine los tramos críticos y sus necesidades de intervención, por lo que se realizó una evaluación mediante los indicadores mencionados y la simulación con HDM-4. Los resultados evidencian un incremento del IRI promedio de 2.91 a 3.51 m/km entre 2024 y 2025, acompañado de una disminución del PSI de 2.95 a 2.64, lo que permite proyectar que, de no ejecutarse intervenciones de mantenimiento, el pavimento alcanzaría una condición muy mala hacia 2032. En cambio, con la implementación de las intervenciones propuestas, fresado y reposición, recapado, micropavimentación y sellado de fisuras, el PSI se mantiene dentro de rangos compatibles con una condición funcional buena a regular.Acceso abierto
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Análisis comparativo de la respuesta estructural de pilotes individuales y en grupo para la mejor elección de la cimentación en suelos arenosos, bajo cargas verticales estáticas, verificada mediante modelamiento numérico(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-13)La selección del tipo de cimentación de cualquier proyecto está condicionada por el tipo de suelo, superestructura y uso. En suelos arenosos poco competentes muchas veces se opta por diseñar cimentaciones superficiales de grandes dimensiones lo cual no es la solución más viable cuando se tiene un espacio colindante reducido u otras interferencias. Cuando se plantea una cimentación profunda, hay muchas formas de soluciones, entre ellas los pilotes hincados, individuales y en grupo. Para este trabajo se delimitó el problema que existe al decidir entre cual escoger entre ambas a ver la influencia de los bulbos de presiones y efecto de grupo que existe. Esta investigación, tuvo como propósito realizar el analizar la capacidad de carga y de asentamiento de un pilote aislado con el grupo de pilotes que permita una mejor elección de la cimentación de suelos arenosos cuando la cimentación superficial no pueda soportar la carga de servicio o sus dimensiones sean exageradas. Para ello, se utilizó el software RSPile y Plaxis 3D, en este programa se modelo el diseño del pilote individual y el grupo de pilote de 2x2. Se realizaron 3 propuesta en la separación de grupo de pilotes los cuales son proporcionales al diámetro del pilote 2D, 3D Y 4D. En los cuales el pilote que con mayor eficiencia fue a una separación de 3 veces el diámetro. Indicado una separación óptima para un tipo de suelo arenoso con los parámetros usados en esta investigación.Acceso abierto
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Evaluación comparativa del desempeño sísmico de dos edificaciones de concreto armado de 3 niveles ubicadas en Comas y Carabayllo mediante el análisis Pushover(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-15)Lima es considerada una ciudad altamente vulnerable ante un evento sísmico. En particular, las zonas de Lima Norte registran aceleraciones sísmicas elevadas y presentan suelos de baja capacidad portante, lo que incrementa el riesgo estructural. Por lo que se desarrolló un análisis estático no lineal con el fin de determinar el desempeño sísmico de edificaciones representativas de estas áreas, tomando como muestra dos edificios de tres niveles de sistema aporticado, uno ubicado en Carabayllo y otro en Comas. En la curva de capacidad, fuerza lateral y desplazamiento, los resultados mostraron que la edificación de Carabayllo presenta un comportamiento más favorable que la de Comas, evidenciando una zona plástica más extendida antes de alcanzar su resistencia máxima. En contraste, en Comas el rango plástico termina de forma prematura, reflejando un comportamiento más frágil. Respecto a los mecanismos de falla, se identificó la formación de rótulas plásticas, donde, Carabayllo mostro formación de rótulas inicialmente en las vigas, lo cual es considerado un mecanismo deseable, mientras que en Comas las rótulas se formaron primero en las columnas del primer nivel, indicando una vulnerabilidad estructural significativa. En cuanto a la ductilidad, la estructura de Carabayllo mostró mayor ductilidad, lo que le permite deformarse más sin llegar a colapsar a comparación de Comas que mostró valores menores. Finalmente, la evaluación del desempeño sísmico reveló que el edificio de Carabayllo alcanza niveles cercanos al “totalmente operativo” más veces que el de Comas el cual los valores sueles ir más cercanos al nivel de “Colapso”.Acceso abierto
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Evaluación sísmica del reforzamiento de muros de albañilería con estructuras metálicas externas en un edificio de 5 niveles en Lima Metropolitana(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-15)El presente trabajo analiza el comportamiento sísmico de una edificación de albañilería confinada de cinco niveles ubicada en Lima Metropolitana, evaluando su desempeño antes y después de incorporar un sistema de reforzamiento metálico externo tipo BRB con configuración Chevron. El propósito principal fue comprobar la efectividad de este sistema para mejorar la respuesta estructural frente a solicitaciones sísmicas, a través de indicadores como la deriva máxima entre pisos, el desplazamiento de la azotea, la capacidad cortante de los muros y el factor de seguridad sísmico global. Para ello, se elaboraron dos modelos estructurales en el software ETABS: uno correspondiente a la edificación original y otro con el refuerzo propuesto. Los resultados mostraron reducciones de hasta 26 % en las derivas entre pisos y de 17 % en los desplazamientos máximos, además de incrementos de aproximadamente 19 % en la capacidad cortante y 17 % en el factor de seguridad global. Estos valores superan los mínimos exigidos por la Norma E.030, evidenciando un aumento notable en la rigidez lateral y el control de deformaciones. En conclusión, el sistema BRB se presenta como una alternativa viable, técnica y económicamente, para el reforzamiento de edificaciones de albañilería confinada, especialmente en contextos urbanos con alta vulnerabilidad sísmica como Lima Metropolitana.
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Análisis de un suelo arcilloso de alta plasticidad reforzado con ceniza de bagazo de caña para el mejoramiento de la subrasante en el tramo de la carretera de Anaro-Kimbiri del departamento Cusco(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-12)Alrededor del mundo, los suelos arcillosos demuestran mayores desafíos para los proyectos de ingeniería civil debido a su baja resistencia al corte y alta variabilidad del cambio de volumen frente a la humedad. En el tramo de la carretera Anaro - Kimbiri, ubicado en el departamento del Cusco, se evidenció que los suelos de la subrasante presentan características insuficientes para las cargas vehiculares. Por ello, esta investigación tiene como objetivo analizar la resistencia del suelo arcilloso estabilizado con ceniza de bagazo de caña (SCBA) para la subrasante. En este proyecto se efectuaron ensayos de granulometría, límites de Atterberg, Proctor modificado y CBR en muestras del suelo natural y mezclas del 5%, 10% y 15% de SCBA. Asimismo, se determinó las composiciones químicas del suelo natural y de SCBA. Los resultados obtenidos indicaron que la adición del 10% de SCBA mejoró el valor del CBR y disminuyo la plasticidad del suelo. Este comportamiento se atribuye a la presencia de óxidos de silicio (SiO₂), calcio (CaO) y magnesio (MgO) en la ceniza, lo cual favorecen las reacciones puzolánicas. En conclusión, la incorporación de SCBA como aditivo estabilizante constituye una alternativa sostenible y económica para el mejoramiento de suelos arcillosos, ya que se alcanza a estabilizar un suelo con subrasante insuficiente a una subrasante regular, cumpliendo con el requerimiento establecido en la normativa peruana.Acceso abierto
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Diseño y análisis sismorresistente de una vivienda social de dos niveles impresa en 3D de concreto para sectores C y D según la Norma E.030 en Lima Metropolitana(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-11)El presente trabajo aborda el déficit habitacional en Lima Metropolitana, una problemática que afecta especialmente a los sectores C y D, proponiendo como alternativa innovadora la construcción de viviendas sociales mediante impresión 3D en concreto. Esta metodología representa una opción con potencial para reducir costos, tiempos de ejecución y desperdicio de materiales; sin embargo, su aplicación en un contexto altamente sísmico como el peruano plantea interrogantes en torno a su seguridad estructural, debido a la ausencia de experiencias locales y de normativa específica que regule su desempeño. La investigación tiene como objetivo diseñar y analizar el desempeño sísmico de un prototipo de vivienda social de dos niveles, considerando los requisitos establecidos en la Norma Técnica Peruana E.030. Para ello, se realizaron métodos estáticos en el software ETABS, Los resultados muestran que los desplazamientos máximos obtenidos se mantienen dentro de los límites permisibles: en la dirección X fueron de 0.0001 m en el primer nivel y 0.0002 m en el segundo nivel, mientras que en la dirección Y se registraron 0.0005 m y 0.0007 m, respectivamente, evidenciando un adecuado comportamiento frente a las solicitaciones sísmicas. Asimismo, se revisaron experiencias internacionales y regionales relacionadas con la impresión 3D en concreto, así como estudios experimentales recientes, para contrastar los resultados obtenidos. Los hallazgos permitirán identificar las ventajas, limitaciones y retos de la aplicación de esta tecnología en viviendas sociales en el Perú, ofreciendo un aporte académico y técnico que pueda orientar futuras normativas y proyectos piloto. En conclusión, la investigación busca validar la viabilidad estructural de las viviendas impresas en 3D y contribuir a una solución sostenible frente a la brecha habitacional existente.Acceso abierto
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Diseño estructural de un edificio de concreto armado de 5 niveles más azotea ubicado en la ciudad de Huancayo(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-15)El presente estudio valida el análisis y diseño estructural de una edificación de seis niveles conformada por muros estructurales de 20 cm y pórticos secundarios de concreto armado, diseñada bajo las Normas E.030 (Sismo) y E.060 (Concreto Armado). El modelo tridimensional fue desarrollado en ETABS, considerando zona sísmica Z = 0.35 (Huancayo – Zona 3), suelo tipo S2 y factores de reducción Rₓ = 5.4 y Rᵧ = 4.5. El análisis dinámico espectral determinó periodos fundamentales Tₓ = 0.357 s y Tᵧ = 0.453 s, con cortantes basales Vₓ = 326.29 tonf y Vᵧ = 435.05 tonf, cumpliendo el requisito (C/R)≥0.11. La deriva máxima de 0.0034 (≤ 0.007h) confirmó la rigidez lateral y estabilidad global. El peso sísmico total P = 1,945.59 tonf resultó coherente con la masa estructural de una edificación de seis pisos. El 85–88 % de la cortante basal fue absorbido por los muros, clasificando el sistema como muro estructural dúctil. Las cuantías de acero fueron: losas 0.18 %, vigas 1.05 %, columnas 1.04 % y muros 0.20 %, con refuerzos 4Ø5/8" (vigas) y 6ؾ” + 4Ø⅝” (columnas). La relación Vu/ΦVn ≤ 1.0 evidenció un diseño controlado por flexión y ductilidad adecuada. El consumo global de acero (≈ 86 kg/m³ de concreto) demostró eficiencia estructural y economía en materiales, garantizando resistencia, estabilidad y desempeño sísmico óptimo conforme a la normativa peruana vigente.Acceso abierto
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Diseño semafórico en la intersección de la Av. Angamos y Av. Tomás Marsano mediante microsimulación para la reducción de demoras y conflictos vehiculares(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-13)La congestión vehicular es uno de los principales problemas de movilidad en Lima Metropolitana, afectando la eficiencia del transporte urbano y aumentando los tiempos de desplazamiento. El crecimiento del parque automotor, la falta de optimización semafórica y la limitada capacidad vial han generado sobrecarga en las principales arterias de la ciudad. En este contexto, la intersección de las avenidas Angamos y Tomás Marsano, en el distrito de Surquillo, se identifica como un punto crítico debido a su alta demanda vehicular, los prolongados tiempos de espera y los frecuentes conflictos entre flujos de transporte público y privado. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una propuesta de semaforización optimizada mediante microsimulación en el software PTV Vissim, orientada a reducir las demoras y conflictos vehiculares en dicha intersección. Para ello, se desarrolló un modelo calibrado y validado con datos de campo, considerando volúmenes vehiculares, velocidades promedio y tiempos de recorrido. La situación actual fue representada con una configuración de tres fases semafóricas y un tiempo de ciclo de 180 segundos. Posteriormente, se analizaron diferentes alternativas de control semafórico, proponiéndose una nueva configuración compuesta por dos fases y un tiempo de ciclo optimizado de 75 segundos, diseñada para mejorar la coordinación entre movimientos principales y giros, reduciendo los conflictos entre flujos opuestos y aumentando la fluidez general. Los resultados evidencian una reducción del 28 % en la demora vehicular, una mejora de hasta dos niveles en el LOS y una disminución del 29 % en los conflictos vehiculares, según el análisis mediante SSAM. En síntesis, la propuesta de semaforización basada en microsimulación constituye una alternativa eficaz para optimizar la operación vial y contribuir a una movilidad más sostenible en Lima Metropolitana.Acceso abierto
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Diseño de una semaforización adaptativa para reducir las demoras vehiculares en la intersección de la Av. Prolongación Iquitos y Av. Juan Pardo de Zela(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-10-13)La ciudad de Lima enfrenta recurrentes demoras vehiculares que afectan directamente la movilidad urbana, manifestándose en tiempos de desplazamiento prolongados y una notable disminución en la velocidad de circulación. En este contexto, la intersección conformada por las avenidas Prolongación Iquitos y Juan Pardo de Zela, en el distrito de Lince, se presenta como un punto crítico dada su función estratégica como punto nodal de conexión entre zonas residenciales, comerciales y arteriales, registrando altos niveles de saturación durante las horas punta matutinas. El objetivo de este trabajo es elaborar una propuesta que reduzca las demoras vehiculares en la intersección de la Av. Prolongación Iquitos y Av. Juan Pardo de Zela mediante el diseño de una semaforización adaptativa. La metodología se inició con el levantamiento de información de campo, incluyendo aforos clasificatorios, velocidades en flujo libre y registro de ciclos semafóricos. Con estos datos, se procedió a representar el estado actual en un modelo calibrado y validado, describiendo las demoras y el comportamiento de los usuarios. Posteriormente, se diseñó una semaforización adaptativa con VisVAP. Esta regula el cruce según la demanda del aforo vehicular proyectado a 5 años. Finalmente, se comparan las demoras del escenario base con el escenario propuesto para mejorar la fluidez vehicular. Los resultados demuestran mejoras significativas en el acceso Sur: Las demoras vehiculares se redujeron en 13.52%, las velocidades aumentaron en 14.06%, y las longitudes de cola disminuyeron en 13.03%. La propuesta de semaforización adaptativa optimiza eficientemente la movilidad en la dirección Sur-Norte.Acceso abierto
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Propuesta de diseño del relleno con suelo natural con triturado de caucho para un muro de contención en voladizo utilizando el software Geo5 en puntos críticos de las laderas del Río Ica en el departamento de Ica(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-13)El presente trabajo de investigación tiene como finalidad desarrollar una propuesta de diseño de relleno mejorado, para ser usando en el muro de contención en voladizo, empleando caucho triturado en diferentes porcentajes (5%, 7.5% y 10%). Esta adición de caucho ha obtenido parámetros geotécnicos óptimos del relleno, la cohesión y ángulo de fricción, para la selección del diseño del relleno, las cuales serán importantes para analizar la estabilidad local del muro. Además, se ha realizado el pre-dimensionamiento del muro de contención en voladizo considerando un dintel en la zapata para mejorar el agarre de la estructura y estabilidad. Posteriormente, con estos datos se procedió a verificar los factores de seguridad las cuales son deslizamiento, volcamiento y capacidad portante; con el fin que cumplan con los requerimientos mínimos (F.S.) tales como 1.50, 2.00 y 3.00 respectivamente. Finalmente, los resultados mostraron que el porcentaje óptimo de caucho triturado propuesto con relleno es 7.5%, debido a sus altos valores en los parámetros geotécnicos del suelo natural con 7.5% de caucho triturado en comparación del suelo natural, el diseño del muro fue evaluado con el software especializado Geo5 y se obtuvieron valores de factores de seguridad de 2.93 (volcamiento), 2.62 (deslizamiento) y 3.27 (capacidad portante); estos resultados confirman la viabilidad de la propuesta en relación a los requerimientos mínimos establecidos en la investigación mostrando una reducción de hasta un 22% en materiales y en costo de la estructura del muro de contención, en comparación a un muro diseñado solo con el suelo natural como rellenoAcceso abierto
