plan de tesis terminado 1

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CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. Descripción de la realidad problemática Los sismos en el antiguo Perú, data prácticamente desde la conquista española; es el relato de los efectos por ellos causados, de las pérdidas de vidas, junto con otras observaciones, los daños materiales fueron cuantiosos debido a que las construcciones eran inadecuadas para resistir los violentos movimientos del suelo. Se construía aprovechando los materiales de cada región y de acuerdo con las condiciones climáticas, primando las construcciones de adobe y de quincha en la costa, las de piedra en las regiones altas, como en Arequipa donde se construyó con sillar, un tufo volcánico fácil de manejar. A mediados del Siglo XVII, Lima, principal metrópoli de la América del Sur, había desarrollado y adquirido una fisonomía peculiar; sus calles rectas, sus edificaciones de ladrillo y adobe con balconería de madera, y sus setenta templos y campanarios eran motivo de orgullo. El terremoto de 1687 destruyó toda esa magnificencia arquitectónica y aunque reconstruída por el Virrey don Melchor de Navarra y Rocafull, Duque de La Palata, volvió a ser íntegramente destruida por el gran sismo de 1746, que acompañado de un tsunami arrasó el puerto del Callao. Llano y Zapata (1748), decía pesimista "se acabó lo que 1

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Page 1: Plan de Tesis Terminado 1

CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.Descripción de la realidad problemática

Los sismos en el antiguo Perú, data prácticamente desde la conquista

española; es el relato de los efectos por ellos causados, de las pérdidas de

vidas, junto con otras observaciones, los daños materiales fueron cuantiosos

debido a que las construcciones eran inadecuadas para resistir los violentos

movimientos del suelo. Se construía aprovechando los materiales de cada

región y de acuerdo con las condiciones climáticas, primando las

construcciones de adobe y de quincha en la costa, las de piedra en las

regiones altas, como en Arequipa donde se construyó con sillar, un tufo

volcánico fácil de manejar.

A mediados del Siglo XVII, Lima, principal metrópoli de la América del Sur,

había desarrollado y adquirido una fisonomía peculiar; sus calles rectas, sus

edificaciones de ladrillo y adobe con balconería de madera, y sus setenta

templos y campanarios eran motivo de orgullo. El terremoto de 1687

destruyó toda esa magnificencia arquitectónica y aunque reconstruída por el

Virrey don Melchor de Navarra y Rocafull, Duque de La Palata, volvió a ser

íntegramente destruida por el gran sismo de 1746, que acompañado de un

tsunami arrasó el puerto del Callao. Llano y Zapata (1748), decía pesimista

"se acabó lo que se había trabajado en doscientos once años, para construir

magníficos templos y suntuosos edificios; pérdida tan grande que en otros

dos siglos y doscientos millones, dudo con fundamento, pueda ser tiempo

bastante para su reedificación, ni cantidad suficiente para sus costos". El

Virrey don José Manso de Velasco acometió con éxito la tarea de la

reconstrucción según los planos del célebre cosmógrafo francés Luis Godín.

 

En ese período otras incipientes ciudades del Perú fueron igualmente

destruidas por formidables movimientos sísmicos; Arequipa lo fue

sucesivamente en 1582, 1600 y 1784; la ciudad imperial del Cuzco en 1650;

1

Page 2: Plan de Tesis Terminado 1

Trujillo en 1619 y 1725. Durante el siglo XIX sucedieron varios sismos; uno

de los principales por su intensidad fue el de 1868, que devastó Arequipa,

Tacna y Arica. Este movimiento fue seguido de un tsunami que puso en

conmoción a todo el Océano Pacífico, llegando a las alejadas playas del

Japón, Nueva Zelandia y Australia.

En el presente siglo, notables fueron por la intensidad y estragos que

causaron, los terremotos que afectaron a Piura y Huanca bamba

(1912), Caravelí (1913), Chachapoyas (1928), Lima (1940), Nazca (1942),

Quiches, Ancash (1946), Satipo (1947), Cuzco (1950), Tumbes (1953),

Arequipa (1958-1960), Lima (1966), Chimbote y Callejón de Huaylas (1970),

Lima (1974).

 

El presente trabajo de investigación tiene como propósito comparar los

beneficios del desempeño sísmico del almacén de la universidad Alas

Peruanas – Filial Cajamarca con la Norma E-070-2014 y ha sido necesaria

hacerla para prevenir pérdidas económicas y humanas.

1.2. Delimitación de la investigación

1.2.1. Delimitación espacial

Esta investigación se realizará acuerdo a la Norma E-070-2014 en el

almacén de la “Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca”, y hace

referencia al proceso constructivo y al diseño en albañilería armada a

utilizar en el nuevo almacén en la “Universidad Alas Peruanas-Filial

Cajamarca”.

1.2.2. Delimitación social

2

Page 3: Plan de Tesis Terminado 1

Esta comprendido, el personal de mantenimiento, alumnado, docentes y

directores de escuela de la “Universidad Alas Peruanas – Filial

Cajamarca”.

1.2.3. Delimitación temporal

La investigación se realizará durante el período que comprende los meses

del 20 de agosto de 2015 al 25 de noviembre de 2015.

1.2.4. Delimitación conceptual

Esta investigación ha utilizado cómo método constructivo y diseño a la

Norma E-070 del Reglamento Nacional de Edificaciones que hace

referencia a la albañilería armada para comparar el método constructivo

utilizado en la construcción del nuevo almacén de la Universidad Alas

Peruanas – Filial Cajamarca con la consecuencia de tomar medidas

preventivas para las futuras construcciones.

1.3. Problemas de investigación

1.3.1. Problema principal

¿Cuál es el análisis del desempeño sísmico de la construcción de los

muros del nuevo almacén de la “Universidad Alas Peruanas –Filial

Cajamarca” con la Norma E-070-2014?

1.3.2. Problema secundario

¿Qué tipo de pérdidas se reducirían al utilizar el diseño y método

constructivo de la Norma E-070-2014?

¿Cuantas pérdidas se reducirían al utilizar el diseño y método

constructivo de la Norma E-070-2014?

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Page 4: Plan de Tesis Terminado 1

1.4. Objetivos de la investigación

1.4.1. Objetivo general

Analizar el desempeño sísmico de la construcción de los muros del

nuevo almacén de la “Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca” con

la aplicación de la Norma E-070-2014 del Reglamento Nacional de

Edificaciones.

1.4.2. Objetivos específicos

Rediseñar las estructuras de la construcción de los muros del nuevo

almacén de la “Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca con la

Norma E-070” del Reglamento Nacional de Edificaciones en el año 2015.

Calcular el beneficio económico en el proceso constructivo con la norma

E-070 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

1.5. Justificación e importancia de la investigación

1.5.1. Justificación

En el mundo 2011 ha acogido a más de los dos terremotos más perjudiciales económicamente hablando, en la historia de los países de Japón y Nueva Zelanda. El M9.0 Tohoku terremoto y el tsunami del 11 De

marzo, 2011 resultó ser el terremoto más caro de todos los tiempos,

causando entre $ 400-700 mil millones de dólares en pérdidas totales y

muertes de aproximadamente 19000, mientras que el terremoto de

Christchurch (un terremoto M6.3 cerca de la ciudad de Christchurch) causó

4

Page 5: Plan de Tesis Terminado 1

un gran parque de viviendas pérdida y aproximadamente $ 15-20 millones

de dólares los daños, con pérdidas de alrededor 80% asegurados. Sus

respectivas réplicas causaron más daños. Pérdidas significativas también

fueron vistos en Turquía desde el terremoto de Van, en octubre, en la región

de la India-Nepal-Tíbet en septiembre, en China a partir de numerosos

terremotos en la provincias de Yunnan y Xinjiang y en los EE.UU. desde el

terremoto de Virginia.

Vervaeck A, James Daniell. (2011)

En el Perú los registros de mayor impacto están asociados con los sismos

ocurridos en los años 1970, 1974, 1990, 1996, 2001 y 2005. Éstos

representan el 30 % del total de registros de gran impacto y, como ya se

mencionó, son los que reportan la mayor cantidad de muertos y viviendas

destruidas. En la década de 1980, aunque se presentaron sismos con

efectos en todos los años, las pérdidas no exceden los umbrales definidos

para este análisis. En la Figura 1 se muestran las provincias más afectadas,

las cuales se localizan a lo largo de la región costera y la Sierra norte en el

departamento de San Martín. De estos sismos, los mayores impactos están

asociados al de Anchash en 1970 y Arequipa en el 2001, aunque los daños

del primero son ostensiblemente superiores. Ancash y el sur de La Libertad

fueron los departamentos más afectados con el sismo de 1970, que provocó

mayor mortalidad debido a la gran avalancha por el desprendimiento de una

parte del Nevado Huascarán que sepultó la capital provincial de Yungay.

Este desastre se documenta en el inventario analizado a través de 192

registros de distritos afectados por el sismo propiamente y por los aludes y

huaycos que se desencadenaron, entre los que se reportan 18 con los

mayores impactos.

5

Page 6: Plan de Tesis Terminado 1

Las cifras sobre los daños y pérdidas de este desastre varían dependiendo

de la fuente de información, tal como se muestra en la Tabla 1. En la base

de DesInventar se registran los menores datos de afectación dada la

dificultad para obtener la información desagregada al nivel de distrito. Los

datos de las otras fuentes, incluyendo aquellas de reconocida importancia

como EmDat y la Comisión de Reconstrucción y Rehabilitación de la Zona

Afectada (CRYRZA), aunque no coinciden en términos absolutos, oscilan

entre valores como 50 y más de 66 mil muertos; 140 y 150 mil heridos y 160

y 180 mil viviendas destruidas. Ahora bien, ante un desastre de esta

magnitud, es lógico pensar que las dificultades para hacer inventarios

detallados de los daños y pérdidas implican la necesidad de realizar

aproximaciones y/o generalizaciones, en ocasiones apresuradas ante la

inminente necesidad de atención de la emergencia, tal como lo discuten

Altez y Revet (2005) respecto a la cifra de muertos asociados a la tragedia

de 1999 en el Estado de Vargas en Venezuela. Mediante una cuidadosa

revisión de archivos forenses y el cotejo de fuentes como las listas de

muertos y desaparecidos, los autores demostraron la significativa diferencia

entre el discurso construido desde el propio contexto del desastre y las cifras

aproximadamente reales del caso, las cuales dan cuenta de 852 víctimas en

comparación con los cálculos manejados que oscilaban entre las 15 y 50 mil

víctimas.

6

Page 7: Plan de Tesis Terminado 1

Tabla 1: Pérdidas por el sismo de 1970, según fuentes de información

(Predecan C. 2006)

En Cajamarca se han registrado sismos de baja intensidad entre 3.8 a 4.6

grados en la intensidad de Richter, y no se han presentado pérdidas

humanas ni económicas registradas en la historia.

Por lo que en el presente trabajo de investigación se analizará el desempeño

sísmico de los muros del almacén del laboratorio de la universidad Alas

Peruanas - Filial Cajamarca Los niveles de daño estructural que presentan

algunas estructuras son por consecuencia de los eventos sísmicos

destructivos recientes que originan pérdidas humanas y económicas no

esperadas.

Además los aportes del presente trabajo de investigación sobre el análisis

del desempeño físico de los muros del almacén de la Universidad Alas

Peruanas servirán de guía para otros investigadores interesados en el tema,

como Universidades, Institutos, que desarrollen el trabajo sobre el análisis

del desempeño físico.

1.5.2. Importancia

El análisis sísmico del almacén de la Universidad Alas Peruanas – Filial

Cajamarca se realiza con la finalidad de ver cuál es el desempeño al utilizar

7

Page 8: Plan de Tesis Terminado 1

la Norma E-070 que ha ido cambiando las diferentes condiciones mínimas

para que las edificaciones diseñadas tengan un comportamiento sísmico

adecuado.

1.5.3. Limitaciones

Para la comparación de este análisis sísmico se presentaron las siguientes

limitaciones: Falta de bibliografía en la biblioteca de la universidad, no contar

con un laboratorio para las pruebas prácticas, falta de presupuesto para la

contratar a personal de apoyo en la construcción.

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes del problema

En la Universidad de Chile - Universidad Austral de Chile, en la tesis para la

obtención del título de ingeniero constructor, “Análisis comparativo entre

albañilería de EPS como método innovador y albañilería tradicional de

ladrillo en base a una vivienda de 44,3mt², en relación costo-sustentabilidad”,

el autor realiza una análisis comparativo entre albañilería de ladrillo como

método tradicional y albañilería con bloques de EPS (Poliestireno expandido)

como método innovador. Se describen los materiales utilizados, se

desarrollan todas las etapas de ejecución de obras y se analizan costos por

partidas de manera de poder verificar la factibilidad de la técnica. Además se

consideran en el análisis factores como el transporte, reducción de tiempos

de ejecución y mano de obra, aislamiento térmico y ahorros de energía por

concepto de calefacción en base a una vivienda tipo de 44,3 mt.2. Arnés H.

(2007)

En la tesis para optar el título de Ingeniero Civil “Comparación del

comportamiento sísmico entre un muro de albañilería armada y otro de

albañilería de junta seca utilizando bloques de concreto vibrado”, de la

8

Page 9: Plan de Tesis Terminado 1

Universidad Pontificia Universidad Católica del Perú, Facultad de Ciencias e

Ingeniería, donde buscan proponer una nueva forma de construcción en

albañilería estructural que sea eficiente y económica. Por ello, se propone en

esta investigación el uso de la Albañilería Armada de Junta Seca, la cual

resulta eficiente en cuanto a tiempo de ejecución. Chávez O. (2014).

En el plan de tesis “Desempeño Sísmico de Laboratorio de la UAP - filial

Cajamarca con la norma E-030-2009 y la propuesta de la norma E-030-

2014”, busca analizar y obtener una mejor resistencia de construcción en la

utilización de la propuesta de la Norma E-030-2014 generando información

que ayude a resolver y cuidar posibles problemas de desempeño sísmico así

como la aplicación de políticas y acciones concretas que harán posible la

mejora de las edificaciones del laboratorio UAP-Filial Cajamarca. Ruiz D.

(2015)

2.2. Bases teóricas

2.2.1. Información del lugar de estudio de la tesis.

Reseña Histórica

La Universidad Alas Peruanas fue gestada por iniciativa del Dr. Fidel

Ramírez Prado, por entonces Presidente del Consejo de Administración de

la Cooperativa de Ahorro y Crédito Alas Peruanas.

En marzo de 1989, la Asamblea General de delegados de la Cooperativa

Alas Peruanas aprobó por unanimidad la iniciativa del Dr. Ramírez y le

encargó que realice los trámites pertinentes para la culminación de tan

ambicioso proyecto.

En 1994 bajo la presidencia del Lic. Aguilar Bailón de la Cruz, se presentó al

Congreso de la República (Congreso Constituyente Democrático-CCD) el

proyecto de creación Nº 1485/94 de la Universidad Alas Peruanas.

9

Page 10: Plan de Tesis Terminado 1

En 1995 continúan los trámites siendo Presidente de la Cooperativa el Dr.

Ricardo Díaz Bazán; para entonces se crea el Consejo Nacional para la

autorización del Funcionamiento de Universidades (CONAFU), único

organismo encargado de aprobar o rechazar los proyectos de universidades.

En 1996 bajo la presidencia del Consejo de Administración de la Cooperativa

Alas Peruanas del Sr. Estanislao Chujutalli Muñoz y el Dr. Fidel Ramírez

Prado como Gerente General, el CONAFU aprueba con fecha 26 de abril la

Resolución Nº 102 que autoriza el funcionamiento de la Universidad Alas

Peruanas, con cinco carreras profesionales. 

El primero de junio del mismo año empieza a funcionar la universidad,

siendo el Dr. Javier Pulgar Vidal nombrado Presidente de la Comisión

Organizadora, el Dr. César Olano Aguilar Secretario General y el Dr. Fidel

Ramírez Prado como Presidente Ejecutivo, habiendo sido ellos los

encargados de planear, elaborar y sustentar el proyecto de desarrollo

institucional de la UAP.

En el mes de noviembre del año 1999, el CONAFU con resolución Nº 656

declara la adecuación de la UAP al régimen de Sociedad Anónima en virtud

al Derecho Legislativo Nº882 "Ley de promoción de la inversión en

educación".

Por acuerdo unánime de la promotora de la UAP, el 8 de febrero del 2000

fue nombrado Rector de la Universidad Alas Peruanas el Ph.D Fidel Ramírez

Prado, siendo posteriormente incorporado al pleno de la Asamblea Nacional

de Rectores (ANR), desempeñando el cargo hasta la fecha.

Ubicación

10

Page 11: Plan de Tesis Terminado 1

La Universidad Alas Peruanas se ubica en la ciudad de Cajamarca, distrito

de Cajamarca, Provincia de Cajamarca en la prolongación Jr. El Inca #777.

Figura 2 Plano referencial de la ubicación de la Universidad Alas Peruanas - Filial Cajamarca

Figura 3 Fachada de la Universidad.

2.2.2. Desempeño basado en el desempeño sísmico

Una edificación es sismorresistente es aquella que se diseña y construye

con una adecuada configuración estructural, con dimensiones apropiadas y

materiales con una proporción y resistencia suficientes para soportar la

acción de las fuerzas causadas por sismos frecuentes.

Así se diseñe y construya una edificación cumpliendo con todos los

requisitos que indican las normas de diseño y construcción sismo resistente,

siempre existe la posibilidad de que se presente un terremoto aún más fuerte

11

Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca

Page 12: Plan de Tesis Terminado 1

que los que han sido previstos y que deben ser resistidos por la edificación

sin que ocurran daños.

Por esta razón no existen edificios totalmente sismorresistentes. Sin

embargo, la sismo resistencia es una propiedad o capacidad que se dota a

la edificación con el fin de proteger la vida y las personas de quienes la

ocupan.

Aunque se presenten daños, en el caso de un sismo muy fuerte, una

edificación sismorresistente no colapsará y contribuirá a que no haya

pérdidas de vidas y pérdida total de la propiedad.

a) Nivel de desempeño.

El nivel de desempeño describe un estado límite de daño. Representa

una condición límite o tolerable establecida en función de los posibles

daños físicos sobre la edificación, la amenaza sobre la seguridad de los

ocupantes de la edificación posterior al terremoto. Es una expresión de la

máxima extensión del daño, donde se considera tanto la condición de los

elementos estructurales como de los elementos no estructurales y su

contenido, relacionado con la función de la edificación. Los niveles de

desempeño suelen expresarse en términos cualitativos de significación

publica (impacto en ocupantes, usuarios, etc.) y en términos técnicos

ingenieriles para el diseño o evaluación de edificaciones existentes

(extensión del deterioro, degradación de elementos estructurales o no

estructurales, etc.).

b) Diseño esperado en la edificación.

Se espera que el diseño de la edificación al ser sometido a una prueba

sísmica llegue a conservar su estado inicial, y de esta forma brindar

seguridad para evitar las pérdidas humanas y económicas en la

edificación.

12

Page 13: Plan de Tesis Terminado 1

2.2.3. Consideraciones para edificaciones esenciales.

Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas y existentes:

Paso 1 — Predimensionamiento y coordinación con los otros

profesionales:

Definición del sistema estructural, dimensiones tentativas para evaluar

preliminarmente las diferentes solicitaciones tales como: la masa de la

estructura, las cargas muertas, las cargas vivas, los efectos sísmicos, y las

fuerzas de viento. Estas dimensiones preliminares se coordinan con los otros

profesionales que participan en el diseño.

Paso 2 - Evaluación de las solicitaciones definitivas

Con las dimensiones de los elementos de la estructura definidas como

resultado del paso 1, se evalúan todas las solicitaciones que pueden afectar

la edificación de acuerdo con los requisitos del Título B del Reglamento.

Estas incluyen: el efecto gravitacional de la masa de los elementos

estructurales, o peso propio, las cargas de acabados y elementos no

estructurales, las cargas muertas, las fuerzas de viento, las deformaciones

impuestas por efectos geológicos de los materiales estructurales y

asentamientos del suelo que da apoyo a la fundación. Así mismo se debe

determinar la masa de la edificación y su contenido cuando así lo exige el

Reglamento, la cual será empleada en la determinación de los efectos

sísmicos, de acuerdo con los pasos siguientes

Paso 3 - Obtención del nivel de amenaza sísmica.

Este paso consiste en localizar el lugar donde se construirá la edificación

dentro de los mapas de zonificación sísmica del Reglamento y en determinar

el nivel de amenaza sísmica del lugar, de acuerdo con los valores de los

13

Page 14: Plan de Tesis Terminado 1

parámetros obtenidos en los mapas de zonificación sísmica. El nivel de

amenaza sísmica se clasificará como alta, intermedia o baja.

Paso 4 - Movimientos sísmicos de diseño:

Deben definirse unos movimientos sísmicos de diseño en el lugar de la

edificación, de acuerdo con los del Reglamento.

Paso 5 — Características de la estructuración y del material

estructural empleado

El sistema estructural de resistencia sísmica de la edificación debe

clasificarse dentro de uno de los sistemas estructurales prescritos en el

sistema de muros de carga, sistema combinado, sistema de pórtico, o

sistema dual. El Reglamento define limitaciones en el empleo de los

sistemas estructurales de resistencia sísmica en función de la zona de

amenaza sísmica donde se encuentre localizada la edificación, del tipo de

material estructural empleado (concreto estructural, estructura metálica,

mampostería estructural, o madera), de la forma misma como se disponga el

material en los elementos estructurales según esté en posibilidad de

responder adecuadamente ante movimientos sísmicos como los esperados

por medio de su capacidad de disipación de energía, la cual puede ser

especial (DES), moderada (DMO) o mínima (DMI); de la altura de la

edificación, y de su grado de irregularidad.

Paso 6 — Grado de irregularidad de la estructura y procedimiento de

análisis

Definición del procedimiento de análisis sísmico de la estructura de acuerdo

con la regularidad o irregularidad de la configuración de la edificación, tanto

en planta como en alzado, su grado de redundancia o de ausencia de ella en

el sistema estructural de resistencia sísmica, su altura, las características del

suelo en el lugar, y el nivel de amenaza sísmica, siguiendo los preceptos

dados en el Capítulo A.3 de este Reglamento.

14

Page 15: Plan de Tesis Terminado 1

Paso 7 — Determinación de las fuerzas sísmicas.

Obtención de las fuerzas sísmicas, Fs, que deben aplicarse a la estructura

para lo cual deben usarse los movimientos sísmicos de diseño definidos en

el paso 4.

Paso 8 — Análisis sísmico de la estructura

El análisis sísmico de la estructura se lleva a cabo aplicando los

movimientos sísmicos de diseño prescritos, a un modelo matemático

apropiado de la estructura. Este análisis se realiza para los movimientos

sísmicos de diseño sin ser divididos por el coeficiente de capacidad de

disipación de energía, R, y debe hacerse por el método que se haya definido

en el paso 6. Deben determinarse los desplazamientos máximos que

imponen los movimientos sísmicos de diseño a la estructura y las fuerzas

internas que se derivan de ellos

Paso 9 — Desplazamientos horizontales

Evaluación de los desplazamientos horizontales, incluyendo los efectos

torsionales de toda la estructura, y las derivas (desplazamiento relativo entre

niveles contiguos), utilizando los procedimientos dados en el Capítulo A.6 y

con base en los desplazamientos obtenidos en el paso 8.

Paso 10 — Verificación de derivas

Comprobación de que las derivas de diseño obtenidas no excedan los

límites dados en el Capítulo A.6. Si la estructura excede los límites de deriva,

calculada incluyendo los efectos torsionales de toda la estructura, es

obligatorio rigidizarla, llevando a cabo nuevamente los pasos 8, 9 y 10, hasta

cuando cumpla la comprobación de derivas.

15

Page 16: Plan de Tesis Terminado 1

Paso 11 — Combinación de las diferentes solicitaciones

Las diferentes solicitaciones que deben ser tenidas en cuenta, se combinan

para obtener las fuerzas internas de diseño de la estructura, de acuerdo con

los requisitos del Reglamento, por el método de diseño propio de cada

material estructural. En cada una de las combinaciones de carga requeridas,

las solicitaciones se multiplican por el coeficiente de carga prescrito para esa

combinación en el Reglamento. En los efectos causados por el sismo de

diseño se tiene en cuenta la capacidad de disipación de energía del sistema

estructural, lo cual se logra empleando unos efectos sísmicos reducidos de

diseño, E , obtenidos dividiendo las fuerzas sísmicas Fs, determinadas en el

paso 7, por el coeficiente de capacidad de disipación de energía R(E=Fs / R)

. El coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, es función de:

a) El sistema de resistencia sísmica de acuerdo con la

clasificación dada.

b) Del grado de irregularidad de la edificación.

c) Del grado de redundancia o de ausencia de ella en el

sistema estructural de resistencia sísmica.

d) De los requisitos de diseño y detallado de cada material,

para el grado de capacidad de disipación de energía

correspondiente (DMI, DMO, o DES), tal como se especifica.

Paso 12 — Diseño de los elementos estructurales.

Se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos propios del sistema de

resistencia sísmica y del material estructural utilizado. Los elementos

estructurales deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos

propios del grado de capacidad de disipación de energía mínimo (DMI)

moderado (DMO), o especial (DES), según les corresponda, lo cual le

permitirá a la estructura responder, ante la ocurrencia de un sismo, en el

16

Page 17: Plan de Tesis Terminado 1

rango inelástico de respuesta y cumplir con los objetivos de las normas

sismo resistentes. El diseño de los elementos estructurales debe realizarse

para los valores más desfavorables obtenidos de las combinaciones

obtenidas en el paso 11.

2.2.4. Norma E-070-2014Esta Norma establece los requisitos y las exigencias mínimas para el

análisis, el diseño, los materiales, la construcción, el control de calidad y la

inspección de las edificaciones de albañilería estructuradas principalmente

por muros confinados y por muros armados.( Bartolomé, 2008)

2.2.5. Unidades de albañilería

Unidades de albañilería huecas de concreto

17

Page 18: Plan de Tesis Terminado 1

Estas unidades contienen alvéolos o perforaciones perpendiculares a la

superficie de asiento que representan más del 25% del área bruta. (Ver figura

3)

Figura 3 (Ladrillo hueco de concreto)

Para los tres tipos de materia prima los ensayos en los ladrillos son

prácticamente los mismos. De acuerdo a la Norma de Albañilería, los

ladrillos se clasifican en 5 tipos:

Tipo I : Estos ladrillos tienen una resistencia y durabilidad muy baja;

Son aptas para exigencias mínimas (viviendas de 1 o 2 pisos), evitando el

contacto directo con la lluvia o el suelo.

Tipo I I : Ladrillos de baja resistencia y durabilidad; son aptos para usarse

bajo condiciones de servicio moderadas (no deben estar en contacto

directo con la lluvia, suelo o agua)

Tipo I I I : Ladrillos de mediana resistencia y durabilidad; aptos para

construcciones sujetas a condiciones debajo intemperismo.

Tipo I V : Ladrillos de alta resistencia y durabilidad; aptos para ser utilizados

bajo condiciones rigurosas de servicio. Pueden estar sujetos a condiciones

18

Page 19: Plan de Tesis Terminado 1

moderadas de intemperismo, en contacto con lluvias intensas, suelo y

agua.

Tipo V : Tienen resistencia y durabilidad elevada, son aptos para

condiciones de servicio muy rigurosas, pueden estar sujetos a condiciones

de intemperismo similares al tipo IV.

De acuerdo a la Norma de Albañilería cada uno de estos tipos de unidad de

albañilería normalizada deberá cumplir con las características especificadas

en la Tabla 1.1

Materia prima

Estos elementos principalmente contienen:

- Cemento

- Arena

- Confitillo

- Agua

Esto da unidades con un tono gris verdoso, su textura usual es gruesa, con

poros abiertos.

Fabricación

Dentro de la fabricación podemos tener por:

- Dosificación de los materiales

- Por volumen (artesanales) o por peso (industriales)

Mezclado de los materiales.

- Por compresión (industrial) o por maquinarias estacionarias o

“ponedoras” (en obra), o “chuceando” la mezcla en moldes

artesanales.

- Moldeo por vibro.

- Curado industrial en cámaras de vapor, en cámaras autoclaves, o

con riego por aspersión

19

Page 20: Plan de Tesis Terminado 1

Tabla 2 Clasificación de las unidades de albañilería según Norma de

Albañilería (E-070) 2014

TIPO

PROPIEDADES OBLIGATORIAS

PROPIEDADES

OPCIONALES

VARIACIÓN

DE LA DIMENSION

(máxima en %)

ALA

BE

O (m

áxim

o en

mm

)

*RE

SIS

TEN

CIA

A L

A C

OM

PR

ES

IÓN

(mín

ima

kg/c

m2 )

DE

NS

IDA

D (m

ínim

a kg

/cm

3 )

AB

SO

RC

IÓN

XIM

A (m

áxim

a en

%)

CO

EFI

CIE

NTE

DE

SA

TUR

AC

IÓN

(máx

imo)

Hasta

10 cm

Hasta

15 cm

Más

de

15 cm

I

II

III

IV

V

± 8

± 7

± 5

± 4

± 3

± 6

± 6

± 4

± 3

± 2

± 4

± 4

± 3

± 2

± 1

40

8

6

4

2

Sin límite

60

Sin límite

70

95

130

180

1.50

Sin

límite1.

60

1.55

1.60

165

1.70

Sin

límite

Sin

límite

25

22

22

Sin límite

Sin límite

0.90

0.88

0.88

*Fuente: Normas Peruanas de Estructuras, página 390

20

Page 21: Plan de Tesis Terminado 1

2.3. Definiciones de términos básicos

Acero de refuerzo: El acero de refuerzo es aquel que se coloca para

absorber y resistir esfuerzos provocados por cargas y cambios volumétricos

por temperatura y para quedar ahogado dentro de la masa del concreto.

El acero de refuerzo es la varilla corrugada o lisa; además de los torones y

cables utilizados para pretensados y postensados.

Mortero: El mortero estará constituido por una mezcla de aglomerantes y

agregado fino a los cuales se añadirá la máxima cantidad de agua que

proporcione una mezcla trabajable, adhesiva y sin segregación del

agregado. Para la elaboración del mortero destinado a obras de albañilería,

se tendrá en cuenta lo indicado en las Normas NTP 399.607 y 399.610.

Concreto líquido o Grout: El concreto líquido o grout es un material de

consistencia fluida que resulta de mezclar cemento, agregados y agua,

pudiéndose adicionar cal hidratada normalizada en una proporción que no

exceda de 1/10 del volumen de cemento u otros aditivos que no disminuyan

la resistencia o que originen corrosión del acero de refuerzo. El concreto

líquido o grout se emplea para rellenar los alvéolos de las unidades de

albañilería en la construcción de los muros armados, y tiene como función

integrar el refuerzo con la albañilería en un sólo conjunto estructural.

Para la elaboración de concreto líquido o grout de albañilería, se tendrá en

cuenta las Normas NTP 399.609 y 399.608.

Cemento: Material de construcción compuesto de una sustancia en polvo

que, mezclada con agua u otra sustancia, forma una pasta blanda que se

endurece en contacto con el agua o el aire; se emplea para tapar o rellenar

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Page 22: Plan de Tesis Terminado 1

huecos y como componente aglutinante en bloques de hormigón y en

argamasas.

Agregado: Generalmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena

y piedra de granulometría variable. El concreto es un material compuesto

básicamente por agregados y pasta cementicia, elementos de

comportamientos bien diferenciados:

Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen

natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre

los límites fijados en la NTP 400.011.

CAPÍTULO III: HIPÓTESIS DE VARIABLES

3.1. Hipótesis general

El comportamiento sísmico de la construcción de los muros de la

Universidad Alas Peruanas tendrá un mejor desempeño sísmico con

la aplicación de la Norma E-070-2014.

3.2. Hipótesis secundaria

Los muros del nuevo almacén de la Universidad Alas Peruanas –

Filial Cajamarca son un elemento susceptible a la incendia de sismos.

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Page 23: Plan de Tesis Terminado 1

3.3.Variables (definición conceptual y operacional)

(V.D): Fuerzas internas de la construcción de muros del almacén de

la Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca.

(V.I): El desempeño sísmico de los muros del almacén de la

Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca.

CAPÍTULO IV: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

4.1.Tipo y nivel de investigación

4.1.1. Tipo de investigación

El presente trabajo de investigación se realizará de forma

experimental porque se manipulará las variables para cumplir con

los objetivos.

4.1.2. Nivel de investigación

En principio tendrá la investigación un nivel descriptivo para luego

ir a un nivel explicativo y al final pasar a un nivel comparativo.

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Page 24: Plan de Tesis Terminado 1

4.2. Método y diseño de la investigación

4.2.1. Método de la investigación

Para esta investigación se empleara el método empírico, el de

observación, el experimento y la medición con un método teórico y

método estadístico para llegar de lo inductivo a lo deductivo.

4.2.2. Diseño de la investigación

Se estudiará y analizará el desempeño sísmico de la construcción de

los muros del nuevo laboratorio de la Universidad Alas Peruanas –

Filial Cajamarca, utilizando un software que simule un ensayo sísmico.

4.3. Población y muestra de la investigación

4.3.1. Población

Se considera como universo a toda la infraestructura que comprenden

a los bloques de concreto y paredes construidas con bloques de

concreto, a los cuales se les elaborara los estudios de medición en

trabajos en la Universidad Alas Peruanas – Filial Cajamarca durante el

periodo de ejecución de la obra del año 2015.

4.3.2. Muestra

Se considera como muestra a los bloques de concreto que conforman

la infraestructura del nuevo almacén de la Universidad Alas Peruanas

– Filial Cajamarca, durante el periodo de estudio.

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Page 25: Plan de Tesis Terminado 1

4.4. Técnicas e instrumentos de la recolección de datos

4.4.1. Técnicas

Para realizar el acopio de información se utilizaron:

Anotaciones, fotografías, el Software Excel.

4.4.2. Instrumentos

Los instrumentos a emplearse para la elaboración del presente estudio

será:

Diseño según la norma E-070

Cámara fotográfica.

Computadora

Ingenieros Especialistas.

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Page 26: Plan de Tesis Terminado 1

CAPÍTULO V: ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

5.1. Recursos y PresupuestoTabla 3. Presupuesto

RECURSOS Unidad CantidadCosto

Unitario Precio ParcialMaterialesPapel Bond A4 Und. 2000.00 0.10 200.00Empastados Und. 5.00 33.00 165.00Anillados Und. 5.00 3.50 17.50Impresión de Planos Und. 10.00 5.00 50.00Impresión de Fotos Und. 75.00 0.70 52.50Ploteo de planos Papel Bond A4 Und. 200.00 5.00 1000.00Copias Fotostaticas Und. 300.00 0.10 30.00Imprevistos Und. 1.00 500.00 500.00

Sub Total 2015.00HumanosMovilización y apoyo logistico Und. 20.00 10.00 200Pasajes del Tesista Und. 35.00 25.00 875Pasajes del Asesor Und. 50.00 15.00 750Viáticos para el Ascensor Día 25.00 35.00 875Viáticos para el Tesista Día 25.00 35.00 875

Sub Total 35755590.00

Fuente: Elaboración propia.

5.2. Financiamiento

Los gastos de la investigación serán autofinanciados.

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5.3. Cronograma de ActividadesTabla 4.Cronograma de actividades

Procedimientos Cronograma de trabajo

Año 2015Agosto Septiembre Octubre Noviembre

Estudios Preliminares Levantamiento Topográfico Estudio de suelos Trabajo de gabinete Elaboración de informe Presentación

Fuente: Elaboración propia.

4.4. Referencias Bibliográficas

San Bartolomé A. (1989). Albañilería Confinada

San Bartolomé A. (1989).Comentarios a la norma técnica de la Edificación E-070 “Albañilería”.

Chávez O. (2014).Comparación del comportamiento sísmico entre un muro de albañilería armada y otro de albañilería de junta seca utilizando bloques de concreto vibrado.

Predecan C. (2006). Pérdidas por desastres en Perú entre 1970 – 2006

http://www.comunidadandina.org/PREDECAN/doc/r2/osso/Cons025-2006-

CorporacionOSSO-Articulo-Peru.pdf

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ANEXOS

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