Tesis - Maestría en Ingeniería Civil mención Estructuras Sismorresistentes

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Análisis comparativo de la ductilidad de columnas compuestas de acero rellenas de hormigón, y columnas huecas de acero de un edificio de 3 pisos en la ciudad de Ambato(PUCE - Quito, 2025) Pérez Galarza, Christian Danilo; Erazo Verdugo, Juan AlfaroLa construcción en acero en el país es relativamente nueva en comparación con las construcciones en hormigón, sin embargo, los espesores de la sección columnas de acero huecas son muy grandes, debido a que las estructuras deben cumplir con criterios de ductilidad por la alta sismicidad que tiene el Ecuador debido a su ubicación geográfica, sin embargo, el rellenar estas columnas con hormigón sin confinar, éste puede aportar en gran medida a cumplir con estos criterios, y así reducir espesores en las secciones de columnas de acero. Las normas de construcción nacionales no especifican una relación entre el espesor del perfil de la columna de acero con respecto a la sección de hormigón del relleno, sin embargo, se ha evidenciado que el uso de pórticos con secciones de columnas de acero compuestas rellenas de hormigón en estructuras, permite optimizar los materiales, con respecto a estructuras únicamente de aceroItem Open Access
Análisis de base de columnas de acero mediante el método de los elementos finitos(PUCE - Quito, 2025) Cazares Moncayo, Luis Mateo; Jaramillo De León, Oscar PatricioLa presente investigación se centra en la evaluación y el análisis de conexiones de bases de columnas de acero tanto para una sección tubular y tipo I, que son las secciones más utilizadas en nuestro medio. Para el análisis se toma como referencia principalmente las normativas nacionales NEC-SE-AC y NEC-SE-DS, y las siguientes normativas internacionales AISC 360-16, AISC 341-16, AISC 358-16, ASCE 7-16; para el diseño manual se empleó la guía AISC Design Guide 1: Base Connection Design for Steel Structures (Third Ed.). Se planteó la modelación de diferentes conexiones de bases de columnas de acero a partir de modelos tridimensionales de alto detalle que fueron analizados mediante el método de elementos finitos (FEM) por computadora. Estos modelos se configuraron para ver la distribución de esfuerzos, deformaciones y traslaciones en los diferentes componentes de la conexión y para diferentes situaciones de carga. Se realizaron análisis lineales y no lineales, puesto que queremos obtener un modelo en el que se contempla la plastificación del acero. Consecuentemente se realizaron evaluaciones y diseños de las conexiones propuestas mediante la guía AISC Design Guide 1: Base Connection Design for Steel Structures que establece una metodología de diseño a través de ecuaciones desarrolladas en base a ensayos de laboratorio. El propósito principal de la investigación radica en comparar las dos metodologías, obtener las utilidades de la conexión por los diferentes métodos y establecer las conclusiones respectivas del caso en base a los resultados obtenidos. Las conclusiones de esta investigación aportarán a: • Eliminar incertidumbres: Gracias a que la información obtenida acerca del comportamiento de las conexiones sirve para disminuir las incertidumbres en el diseño y permitir conseguir una mayor seguridad estructural. • Ampliar la práctica ingenieril: Las conclusiones aportadas servirán de base para futuras obras y podrán ser incorporadas en guías de diseño nacionales, constituyendo un elemento de mejora para la calidad de las construcciones del país. • Fomentar la investigación: El trabajo de investigación propuesto sentará las bases para nuevas investigaciones en el tema de las conexiones estructurales y contribuirá a realizar un avance en el conocimiento en la ingeniería estructural.Item Open Access
Análisis de un edificio de estructura metálica bajo las consideraciones sismorresistentes utilizando muros de corte vs. un edificio con arriostramientos de pandeo restringido. caso de estudio edificio el faro(PUCE - Quito, 2025) Loya Rivera, Alexander Fabián; Jaramillo De León, Oscar PatricioEn el Ecuador se construye edificaciones en su gran mayoría de hormigón armado, el presente proyecto tiene por objetivo analizar sistemas estructurales de acero que sean eficientes tanto en comportamiento frente a acciones sísmicas como en costo de construcción, principalmente se analiza un edificio diseñado en estructura metálica que tiene pórticos resistentes a momento con muros estructurales en comparación con un edificio que tiene riostras de pandeo restringido (BRB). Además, se analiza la diferencia con otros sistemas estructurales, beneficios, desventajas. Es importante promover el uso del acero, y diseñar sistemas mixtos acero-hormigón que son sistemas más eficientes. En función de determinar los beneficios y desventajas; se realizan modelos conformados por los siguientes sistemas estructurales: modelo estructural con pórticos especiales resistentes a momento y muros estructurales; modelo estructural con riostras concéntricas; modelo estructural con riostras de pandeo restringido BRB. Una vez determinado los modelos se analiza: derivas, cortante basal, demanda capacidad de elementos estructurales, peso de las estructuras (ratio), análisis no lineal (Pushover). Finalmente, se realiza la comparación entre modelos estructurales propuestos y se determina el sistema estructural que se desempeña mejor frente a cargas sísmicas. Uno de los objetivos, es determinar el costo de las riostras de pandeo restringido (BRB), para ello se dimensiona la riostra (camisa metálica, segmento cedente), el dimensionamiento de la riostra se determina según procedimiento de cálculo en función de las fuerzas que van a soportar estos elementos estructurales. Además, se analiza los costos que comprende la fabricación y el montaje de las estructuras metálicas.Item Open Access
Análisis del uso de aisladores sísmicos de triple péndulo bajo la normativa americana ASCE 7-22 que cumplen con el estándar SIS, en estructuras de importancia como el Centro de Investigación de Salud de América Latina de la PUCE(PUCE - Quito, 2024) Andrade Sánchez, Carla Estefanía; Caiza Sánchez, Pablo EnriqueEn la actualidad, el estudio sísmico y los daños que estos producen en las estructuras, es uno de los principales temas que trata la ingeniería civil.El Ecuador, al estar ubicado geográficamente sobre placas tectónicas, como la placa sudamericana, es fundamental realizar diseños que contemplen los efectos generados por la acción del sismo, así como, opciones que permitan mitigar los daños que generen estos., logrando a su vez que las estructuras se mantengan operativas durante y después de ocurrir un sismo de magnitud importante.Por lo tanto, este trabajo tiene como enfoque el analizar las ventajas que trae consigo el uso de aisladores sísmicos de triple péndulo dentro de la configuración estructural de edificaciones de importancia como es el Centro de investigación de salud de América Latina de la PUCE, comparando los resultados obtenidos, al utilizar el método planteado por la normativa ASCE 7-22, el método matricial planteado por (Chávez, 2006) y a su vez utilizando el software Etabs.Al final de la investigación, se verifico que los aisladores FTP, permiten que la estructura sufra menos deformaciones, logrando que la misma se mantenga dentro del rango elástico, dejando los efectos de no linealidad netamente en los aisladores de triple péndulo.Item Open Access
Análisis económico comparativo de diseño estructural en edificaciones de hormigón armado de diferente altura sometidas a sismos de variaciones de intensidad ligeras bajo análisis estáticos equivalentes y modal espectral(PUCE - Quito, 2025) Cevallos López, María José; Palacios Benavides, Patricio XavierLa presente investigación aborda el análisis económico de estructuras de baja, mediana y gran altura sometidas a variaciones del PGA (Peak Ground Acceleration). Las variaciones se consideraron en un intervalo de 0.05, desde z=0.4gz = 0.4gz=0.4g hasta z=0.6gz = 0.6gz=0.6g,aplicadas tanto en análisis estáticos equivalentes como en análisis modales espectrales. La motivación principal de este estudio radica en la alta incertidumbre asociada al proceso de determinación de mapas probabilísticos de amenaza sísmica (PSHA) y a las especificaciones delos mapas establecidos por las normativas de construcción. Por ello, se plantea este trabajo con el objetivo de evaluar el impacto de dichas incertidumbres en los proyectos, tanto a nivel del comportamiento estructural como económico, utilizando precios referenciales de materiales. El comportamiento estructural se verificó mediante el análisis de derivas, definidas como el desplazamiento relativo de entrepiso dividido entre la altura del mismo. De acuerdo con la normativa vigente, NEC-15, el límite permitido de deriva es del 2%. En este estudio, dicho límite se consideró como parámetro clave para determinar ajustes en las secciones estructurales Para estructuras de baja y mediana altura, el cumplimiento del límite de deriva requirió un aumento en las secciones de las columnas, lo que resultó en un incremento inherente en los costos de construcción. Por otro lado, en estructuras de gran altura, donde los muros estructurales contribuyen significativamente a la rigidez, la longitud de estos muros se ajustó como variable para mantener las derivas dentro del límite establecido, bajo ligeras variaciones de intensidad sísmica. En conclusión, los resultados evidencian que las modificaciones de las dimensiones de los elementos estructurales son necesarias para garantizar el cumplimiento de los parámetros de la filosofía sismo resistente y estos generan un impacto económico significativo, siendo este más pronunciado en estructuras de mayor alturaItem Open Access
Análisis estático no lineal de una edificación irregular de acero en la ciudad de Cuenca(PUCE - Quito, 2026) Arbito Chica, David Andrés; Robalino Díaz, Raúl ReynaldoLa presente investigación se justifica por la necesidad imperante de mitigar los riesgos sísmicos asociados a una edificación con irregularidad de planta caracterizada por un retroceso de esquina del 41%. De acuerdo con (MIDUVI, 2015), se clasifica como irregularidad en planta tipo 1 (retroceso excesivo), condición que puede inducir efectos torsionales importantes y derivas diferenciales elevadas, incrementando la vulnerabilidad sísmica de la estructura. Adicionalmente, la dependencia exclusiva de pasarelas para la conexión de la edificación habitacional con la edificación de acceso, considerando que la pasarela se la diseña para no transmitir cargas horizontales entre las edificaciones, convierte a estos elementos en puntos críticos de desempeño. Durante un evento sísmico, los desplazamientos relativos entre las edificaciones de acceso y habitacional podrían inducir desplazamientos no previstos, potencialmente causando el colapso de la pasarela y bloqueando rutas de evacuación, con consecuencias catastróficas para los ocupantes. Por lo tanto resulta fundamental determinar el desempeño sísmico de ambas edificaciones, dentro del cual se espera poder determinar el desplazamiento esperado de las edificaciones, antes de que estas alcancen daños que caractericen su desempeño como prevención de colapso, así poder diseñar adecuadamente la conexión de la pasarela que permita que se den estas traslaciones sin transmitir carga horizontal (Bonett, 2003), lo cual es de vital importancia aquí, ya que se ha demostrado que la disipación de energía real en estructuras complejas depende de un análisis no lineal para capturar deformaciones inelásticas antes del colapso (Guzmán & Paúl, 2021). Mediante la aplicación de normativas vigentes como la NEC-SE-DS (MIDUVI, 2015) y ASCE 7-2022 (Engineers}, 2022) junto con estudios como el de (Marte Jiménez, 2014) sobre análisis pushover en estructuras dúctiles, esta investigación busca proporcionar evidencia técnica y metodológica que respalde diseños estructurales más seguros. De esta manera, se contribuye a la reducción de vulnerabilidad sísmica en Ecuador, un país con antecedentes de sismos destructivos que han provocado significativas pérdidas humanas y económicas. Finalmente, al garantizar un desempeño de ocupación inmediata de la estructura, esta investigación alinea con objetivos de desarrollo sostenible, promoviendo resiliencia urbana y protegiendo vidas en zonas de alto riesgo.Item Open Access
Análisis por computadora de tres conexiones de uso común no calificadas más frecuentes en estructuras de acero en Quito(PUCE - Quito, 2024) Guevara Morales, Trajano Saúl; Jaramillo de León, Oscar PatricioEn los últimos años se ha popularizado el uso del acero para construir edificaciones en Ecuador, caracterizado por la construcción informal sin una regulación adecuada de los entes de control pertinentes. Al estar en una zona de alta peligrosidad sísmica se hace indispensable conocer la forma en que se construye y diseña en el país, de tal forma que se puedan tomar acciones preventivas y correctivas con el propósito de evitar desgracias que pongan en peligro a la ciudadanía en general y su patrimonio. Con este proyecto se analizó el comportamiento de tres de las conexiones no precalificadas que se usan con frecuencia en la ciudad de Quito y que se replican a nivel nacional, evaluadas bajo los criterios establecidos en las normas como la (ANSI/AISC 341 -22, 2022) y (FEMA-350, 2000) empleando el programa (ANSYS, 2024) teniendo como resultado la curva de histéresis de cada conexión, así como se emitieron comentarios al respecto de la soldadura de unión sugiriendo el uso apropiado de la (AWS D1.1, 2020).Item Open Access
Análisis por computadora de tres conexiones metálicas de uso común en Ecuador(PUCE - Quito, 2023) Echeverría Chiriboga, Santiago Xavier; Jaramillo De León, Oscar PatricioLa investigación propuesta tiene como objetivo evaluar el comportamiento sísmico de tres tipos comunes de conexiones metálicas en Ecuador. Se seleccionarán estas conexiones mediante visitas de campo y se obtendrán datos detallados sobre su diseño, instalación y uso práctico. Para el análisis estructural, se empleará una revisión bibliográfica y el software ANSYS para crear modelos tridimensionales precisos. A través de análisis de elementos finitos, se simulará el comportamiento de las conexiones, comparando los resultados con estándares precalificados y regulaciones vigentes. Los resultados obtenidos proporcionarán una comprensión profunda del rendimiento de las conexiones estudiadas y permitirán identificar patrones y diferencias clave. Estos hallazgos serán fundamentales para emitir recomendaciones dirigidas a mejorar las prácticas constructivas y el diseño de conexiones metálicas en Ecuador. El objetivo final es fortalecer la resistencia estructural de estas conexiones en situaciones de carga sísmica, contribuyendo así a la seguridad y eficiencia de las construcciones en el país. El marco teórico y conceptual abarca los antecedentes de las conexiones metálicas, su evolución y desafíos, así como la influencia de normativas extranjeras y las investigaciones previas en Ecuador sobre estas conexiones. La metodología se basa en seleccionar edificaciones representativas, obtener información sobre las conexiones, crear modelos de elementos finitos con ANSYS para simular el comportamiento ante cargas sísmicas y comparar los resultados con normativas de diseño. Si las conexiones cumplen, se verificará su seguridad ante sismos; de lo contrario, se propondrán modificaciones. Este proyecto es crucial para asegurar la seguridad y resistencia de las edificaciones en una región propensa a sismos, contribuyendo a un mejor entendimiento y aplicación de las conexiones metálicas sismorresistentes en la construcción de Quito, EcuadorItem Open Access
Análisis y diseño de segundo orden de una edificación de 5 pisos de hormigón armado en la ciudad de Quito considerando deformación por fluencia y encogimiento(PUCE - Quito, 2025) Bravo Torres, Diego Emilio; Erazo Verdugo, Juan AlfaroLa presente investigación examina el comportamiento estructural de una edificación de cinco niveles construida en hormigón armado en la ciudad de Quito, considerando los efectos diferidos del material como la fluencia y el encogimiento junto con los fenómenos de segundo orden. La investigación se desarrolló bajo un enfoque analítico y computacional, iniciando con un análisis lineal que permitió determinar las dimensiones y propiedades de los elementos estructurales conforme a los lineamientos de la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC 2015). Posteriormente, se efectuó un análisis no lineal estático del tipo Pushover, destinado a identificar el punto de desempeño de la estructura, la aparición de rótulas plásticas y los mecanismos de falla ante solicitaciones sísmicas. En una etapa adicional, se incorporaron los efectos de fluencia y encogimiento del concreto a largo plazo, simulando el comportamiento de la estructura para horizontes de 20, 50 y 100 años, según los modelos predictivos propuestos por el (EUCOCODE 2). El desarrollo de esta investigación busca comprender el impacto que tienen las deformaciones dependientes del tiempo sobre la rigidez, los desplazamientos y la estabilidad global de las edificaciones, con el propósito de contribuir a la optimización de los futuros diseños estructurales y promover prácticas de ingeniería más seguras, duraderas y sostenibles en construcciones de hormigón armado ubicadas en zonas sísmicas del Ecuador.Item Open Access
Análisis y diseño sismorresistente de una nave industrial emplazada en Ecuador con pórticos dúctiles: integración de puente grúa y evaluación de desempeño sísmico mediante análisis estático no lineal (Pushover)(PUCE - Quito, 2024) Vaca De La Guerra, David Alejandro; Erazo Verdugo, Juan AlfaroDado el incremento constante del sector industrial en Ecuador a través de los años, por tanto, el aumento en la construcción de estructuras industriales, al realizar una revisión de la normativa ecuatoriana se evidencia una ausencia de requisitos específicos para el diseño de naves industriales, carencia en las consideraciones de cargas vivas móviles, y limitaciones en la consideración de cargas por viento. Además, por la amenaza sísmica elevada que presenta el país resulta pertinente ahondar en estas temáticas, ya que todo esto plantea preocupaciones también sobre la seguridad de los trabajadores y la posible continuidad de las operaciones industriales ante un evento sísmico. Siendo lo ideal salvar todas las vidas y limitar las pérdidas económicas por la paralización de producción industrial. La presente investigación busca establecer una metodología para la consideración de puentes grúa en galpones industriales, y analizar la implementación de sistemas estructurales dúctiles en este tipo de estructuras. La inclusión del análisis estático no lineal permite una evaluación del desempeño sísmico de la estructura. Esta propuesta busca aporta al desarrollo de las prácticas de diseño sismorresistente en el contexto industrialItem Open Access
Aplicación de metodologías de revisión estructural como mecanismo para la validación del diseño de edificaciones de hasta 3 pisos con pórticos de hormigón armado resistentes a momento en el cantón Latacunga(PUCE - Quito, 2026) Velastegui Zambrano, Erik Daniel; Ramos Castillo, LilibethEl Ecuador es un país ubicado en América del Sur en el cinturón de fuego del Pacífico, el mismo que es responsable del 90% de los sismos en el mundo, por lo tanto, tiene una alta actividad sísmica y volcánica, la misma que ha sido registrada a lo largo de su historia ocasionando la pérdida de vidas humanas y grandes daños materiales en estructuras, (Herrera, 2017). Con el propósito de resguardar la integridad de las personas y la estabilidad de las edificaciones, el país cuenta con un código de diseño sismorresistente que establece los requisitos mínimos para el diseño estructural. Esta normativa tiene como finalidad principal proteger la seguridad y el bienestar de los ocupantes. No obstante, su eficacia depende de la correcta aplicación de sus disposiciones. Por ello, resulta fundamental contar con mecanismos que permitan revisar la calidad de los diseños estructurales, verificando que cumplan con los parámetros exigidos por la normativa vigente. Actualmente, solo en las principales provincias existen departamentos técnicos encargados de la revisión estructural. En contraste, en ciudades más pequeñas esta responsabilidad recae en los municipios, donde suele asignarse a un técnico del área de planificación o de obras públicas. Sin embargo, estos profesionales no disponen de una guía técnica clara ni de criterios estandarizados para llevar a cabo dicha revisión, basándose únicamente en su juicio profesional, el cual puede variar significativamente entre técnicos de un mismo departamento. En consecuencia, tanto en grandes como en pequeñas ciudades, no existe una metodología definida para validar los diseños estructurales. Esta falta de criterios uniformes genera una alta variabilidad en la aceptación de los proyectos, lo que compromete la calidad del diseño y, especialmente, el cumplimiento homogéneo de la normativa a nivel nacional. Ante esta problemática, el presente trabajo propone una metodología estructurada que sirva como guía técnica para la revisión y aprobación de diseños estructurales en edificaciones de hasta tres pisos con pórticos de hormigón armado. Su implementación busca fortalecer los procesos de revisión, reducir el riesgo sísmico en construcciones y mejorar la calidad de la gestión técnica en municipios de menor escala.Item Open Access
Aplicación interactiva para el análisis simplificado de amortiguadores de masa sintonizada en edificios de corte (2D)(PUCE - Quito, 2026) Navia García, Félix Patricio; Guzmán Ruano, Bryan David; Celi Sánchez, Carlos AndrésEl programa desarrollado constituye una herramienta orientada a evaluar la respuesta dinámica de sistemas estructurales simplificados (2D) que son equipados con Amortiguador de Masa Sintonizada (AMS) bajo excitaciones dinámicas, mediante análisis tiempo historia lineal (registros escalados a un peligro sísmico de 43 años). El aplicativo permite cuantificar los parámetros óptimos del AMS (masa, rigidez), lo que contribuye a valorar la efectividad en el control de vibraciones. Adicionalmente, la herramienta permite la visualización gráfica de resultados, facilitando la interpretación y su aplicación en el contexto académico y de investigación. Dentro de este documento se ofrece la guía de usuario para su uso, además de mostrar la validación de resultados obtenidos en ETABS.Item Open Access
Comparación de la respuesta de deformación, resistencia y fuerza de una edificación de hormigón armado de 8 pisos, ubicada en La Magdalena Quito, Ecuador, diseñada con el método de diseño basado en desplazamientos, para tres diferentes niveles de desempeño(PUCE - Quito, 2026) Guama Villacís, Jorge Luis; Icaza Verdesoto, Alberto DavidLa presente investigación realiza una comparación técnica de la respuesta de deformación, resistencia y fuerza en una edificación de hormigón armado de ocho pisos, ubicada en el sector de La Magdalena, Quito, bajo la metodología de Diseño Basado en Desplazamientos (DBD) de la NEC-15. Ante la limitada especificidad de la normativa nacional para múltiples estados límite, se evalúan tres niveles de desempeño: Ocupación Inmediata (OI), Seguridad de Vida (LS) y Prevención de Colapso (CP), correlacionando los periodos de retorno de la NEC-15 con los umbrales de deriva del comité Visión 2000 (SEAOC 1995). Se desarrollaron tres modelos numéricos independientes en el software ETABS, dimensionando secciones transversales específicas para cada objetivo de desempeño. La validación se efectuó mediante un Análisis Estático No Lineal (Pushover) siguiendo los lineamientos del estándar ASCE 41-17 para la asignación de rótulas plásticas. Los resultados demuestran una sobrerresistencia sustancial en todos los niveles, especialmente en el nivel CP donde el cortante basal alcanzó los 2065.96 T. Se concluye que el diseño para el nivel LS representa el equilibrio óptimo entre ductilidad y costo-beneficio para el entorno sísmico de Quito. Asimismo, se identificó que la alta demanda de rigidez impuesta por el control de derivas puede inducir fallos localizados en la base de las columnas, sugiriendo la necesidad de cuantías de refuerzo superiores al mínimo normativo para garantizar mecanismos de columna fuerte-viga débil. El estudio se constituye como una guía metodológica para la transición hacia una ingeniería sismorresistente basada en el desempeño.Item Open Access
Desarrollo de una aplicación interactiva para el análisis simplificado de sistemas de aislamiento de base en estructuras(PUCE - Quito, 2025) Guerrero Carrillo, Diego Rafael; Celi Sánchez, Carlos AndrésEl objeto de esta tesis es desarrollar una aplicación interactiva utilizando Python que facilite el análisis de sistemas de aislamiento de base para estructuras simplificadas de un grado de libertad y varios grados de libertad. La aplicación permitirá a los usuarios introducir parámetros estructurales y del sistema de aislamiento, y calcular la respuesta dinámica de la estructura con y sin la implementación del aislamiento de base. Además, la aplicación visualizará la respuesta en el dominio del tiempo y la frecuencia, ayudando a entender la efectivad del aislamiento de base en la reducción de vibraciones sísmicas.Item Open Access
Desarrollo de una ecuación del módulo de elasticidad para hormigón estructural con agregados reciclados de adoquines de la ciudad de Ibarra(PUCE - Quito, 2025) Guano Zambrano, Margarita Paulina; Cando Tipán, Wilson OswaldoEl trabajo de investigación tiene como objetivo principal obtener una ecuación para determinar el módulo de elasticidad del hormigón estructural con resistencia a la compresión de 240 kg/cm², empleando diferentes porcentajes de agregados reciclados provenientes de adoquines de la ciudad de Ibarra. La investigación aporta ante la problemática ambiental originada por la disposición inadecuada de residuos de construcción, específicamente adoquines de desecho, y a la necesidad de adaptar las ecuaciones existentes para el cálculo del módulo de elasticidad a las características específicas de los materiales disponibles en Ecuador. Se empleó una metodología experimental que comprendió la caracterización física y mecánica de los agregados tanto convencionales como reciclados, el diseño de mezclas siguiendo los lineamientos de las normas INEN 872 y ASTM C33, la elaboración de probetas cilíndricas con diferentes porcentajes de sustitución de agregado fino por material reciclado (4%, 8% y 12%), y la realización de ensayos normalizados de resistencia a la compresión y módulo de elasticidad a los 28 días de edad. Los resultados obtenidos permitieron establecer correlaciones entre el porcentaje de material reciclado incorporado y las propiedades mecánicas del hormigón, particularmente su módulo de elasticidad. Se desarrollaron ecuaciones específicas para cada porcentaje de sustitución y se compararon con la ecuación propuesta por el ACI 318 19, encontrando diferencias significativas que justifican la necesidad de ecuaciones adaptadas a los materiales locales y a la incorporación de agregados reciclados. La investigación concluye que es técnicamente viable la incorporación de hasta un 12% de agregados reciclados de adoquines como sustituto del agregado fino en hormigones estructurales, sin afectar negativamente su resistencia a la compresión. Además, se obtiene una ecuación modificada para el cálculo del módulo de elasticidad que considera el efecto del porcentaje de material reciclado incorporado, contribuyendo así a la utilización más precisa de estos materiales en el diseño y análisis de estructuras de hormigón en Ecuador.Item Open Access
Determinación de la ecuación del módulo de elasticidad para hormigón de alta resistencia f'c = 300 kg/cm2, elaborado con material granular de la mina “Gallinazo” ubicada en el cantón Lago Agrio, material reciclado de construcción y Cemento Portland tipo I Holcim GU(PUCE - Quito, 2025) Guapi Altamirano, Giannela Cecibel; Cando Tipán, Wilson OswaldoLa importancia de determinar el módulo de elasticidad a través de ensayos de laboratorio es fundamental en la industria de la construcción y el diseño de estructuras. El módulo de elasticidad, es una propiedad mecánica esencial, refleja la habilidad de un material, como el hormigón, para deformarse y recobrar su forma original bajo carga. Esta característica brinda información valiosa sobre la fortaleza y durabilidad del material, siendo de gran relevancia en la planificación y ejecución de proyectos de construcción seguros y eficientes. La precisa determinación del módulo de elasticidad mediante ensayos de laboratorio brinda a ingenieros y diseñadores una comprensión clara de cómo el material reaccionará ante diversas cargas y circunstancias. Esto resulta esencial para el análisis estructural y la anticipación del comportamiento de edificaciones o infraestructuras, tanto en condiciones de carga estática como en situaciones dinámicas, como sismos o fuertes vientos. La habilidad para prever la respuesta elástica de un material es de suma importancia para asegurar que las estructuras cumplan con los estándares de seguridad y desempeño requeridos. Adicionalmente, la información obtenida a través de estos ensayos es esencial para la optimización del diseño, permitiendo ajustes precisos en la selección de materiales y la configuración estructural. Esto, a su vez, puede resultar en una construcción más eficaz, una mejor administración de los recursos y una mayor vida útil de la infraestructura. Por lo tanto, la determinación del módulo de elasticidad mediante ensayos de laboratorio no solo es esencial para asegurar la integridad estructural y la seguridad en la construcción, sino que también desempeña un papel clave en la innovación, la mejora del diseño y la maximización de la eficiencia en proyectos de ingeniería civil y arquitecturaItem Open Access
Determinación de la ecuación del módulo de elasticidad para hormigón de alta resistencia f'c = 350kg/cm2, elaborado con material granular de la mina “Gallinazo” ubicada en el cantón Lago Agrio, material reciclado de construcción y Cemento Portland tipo I Holcim GU.(PUCE - Quito, 2025) Ordoñez Sacapi, Grey Estefania; Cando Tipán, Wilson OswaldoLa importancia de determinar el módulo de elasticidad a través de ensayos de laboratorio es fundamental en la industria de la construcción y el diseño de estructuras. El módulo de elasticidad, es una propiedad mecánica esencial, refleja la habilidad de un material, como el hormigón, para deformarse y recobrar su forma original bajo carga. Esta característica brinda información valiosa sobre la fortaleza y durabilidad del material, siendo de gran relevancia en la planificación y ejecución de proyectos de construcción seguros y eficientes. La precisa determinación del módulo de elasticidad mediante ensayos de laboratorio brinda a ingenieros y diseñadores una comprensión clara de cómo el material reaccionará ante diversas cargas y circunstancias. Esto resulta esencial para el análisis estructural y la anticipación del comportamiento de edificaciones o infraestructuras, tanto en condiciones de carga estática como en situaciones dinámicas, como sismos o fuertes vientos. La habilidad para prever la respuesta elástica de un material es de suma importancia para asegurar que las estructuras cumplan con los estándares de seguridad y desempeño requeridos. Adicionalmente, la información obtenida a través de estos ensayos es esencial para la optimización del diseño, permitiendo ajustes precisos en la selección de materiales y la configuración estructural. Esto, a su vez, puede resultar en una construcción más eficaz, una mejor administración de los recursos y una mayor vida útil de la infraestructura. Por lo tanto, la determinación del módulo de elasticidad mediante ensayos de laboratorio no solo es esencial para asegurar la integridad estructural y la seguridad en la construcción, sino que también desempeña un papel clave en la innovación, la mejora del diseño y la maximización de la eficiencia en proyectos de ingeniería civil y arquitecturaItem Open Access
Determinación de la ecuación del módulo de elasticidad para hormigón de resistencia f’c = 210 kg/cm2, elaborado con material granular de la mina “HOLCIM” ubicada en el cantón Quito, material reciclado de adoquín y cemento Selva Alegre(PUCE - Quito, 2024) Vivar Loaiza, Leonardo Alejandro; Cando Tipán, Wilson OswaldoLos materiales de construcción se han impulsado en cuanto a su desarrollo con el avance tecnológico y la demanda de la sociedad, teniendo como principal recurso la implementación de insumos naturales. Siendo de importancia, el conservar el medio ambiente mediante el uso de materiales reciclados para el desarrollo de proyectos civiles.El módulo de elasticidad, permite determinar la rigidez que impondrá un material, al verse expuesto a acciones externas siendo el resultado de la relación entre el esfuerzo aplicado y la deformación resultante. (Polaridad.es, 2024), permitiendo predecir el comportamiento estructural frente a acciones de servicio. Este precedente, representa el interés que se tiene en investigar los causales de comportamiento y la resistencia del hormigón armado y su relación con su resistencia última a la compresión simple, mediante la inclusión de materiales reciclados.En el medio, diariamente se pierden materiales de construcción producto del propio proceso industrial, entre estos encontramos: PET, residuos de adoquines, bloques, limallas e incluso el propio concreto estructural producto de demoliciones o de los ensayos que solicita fiscalización. La gestión de estos residuos se ha implementado de distintas formas, entre estas: elaboración de adoquines, bloques y procesamiento de plásticos (Cevallos, 2021); en el presente proyecto se establece como alternativa el insertar los residuos de adoquín triturado como disyuntiva al agregado fino, en porcentajes definidos en base a experimentación en conjunción con agregados provenientes de la mina de “HOLCIM”.Item Open Access
Determinación de la ecuación del módulo de elasticidad para hormigones de resistencia f ́c=210 kg/cm2, elaborado con material granular de la mina “Revilla S.A”. ubicada en el cantón Otavalo provincia de Imbabura, material reciclado (adoquines) y cemento Chimborazo tipo HE(PUCE - Quito, 2024) Enríquez Sáenz, Jonathan Gabriel; Cando Tipán, Wilson OswaldoFrente a la irresponsabilidad del mal manejo de residuos y escombros de construcción, en especial de obras nuevas, la demolición y remodelación de estructuras de viviendas, que para su desalojo suelen generar botaderos clandestinos en lugares no autorizados como: quebradas, zanjas, terrenos no habitados, dando como resultado riesgos sanitarios y destrucción del medio ambiente. Para afrontar esta problemática se propone la reutilización de los materiales reciclados de construcción, demolición y remodelación, como componente principal para producir nuevos hormigones, utilizando un porcentaje en la mezcla del hormigón para obtener una resistencia optima similar al hormigón convencional, con el fin de reducir el impacto ambiental que estos materiales causan. En este caso vamos a considerar el comportamiento y la resistencia del hormigón para un módulo de elasticidad de 210 kg/cm², con el uso de materiales reciclados (adoquines)Item Open Access
Determinación de la ecuación del módulo de elasticidad para hormigones de resistencia f'c=240 kg/cm2, elaborado con material granular de la mina 'REVILLA S.A.' ubicada en el cantón Otavalo, material reciclado (adoquines) y cemento Selvalegre tipo IP(PUCE - Quito, 2024) Comina Parra, Willington Fabricio; Cando Tipán, Wilson OswaldoEl módulo de elasticidad del hormigón representa la rigidez de dicho material ante una carga impuesta sobre el mismo. El ensayo para determinar el módulo de elasticidad del hormigón se hace por medio las normas técnicas, la fase principal es determinar la zona elástica, donde el esfuerzo y la deformación unitaria pueden extenderse aproximadamente entre 0% hasta el 40% de la resistencia a la compresión. La norma ecuatoriana de la construcción NEC–SE–HM establece la ecuación como: Ec=4700*√𝐹`𝑐 para el cálculo del módulo de elasticidad del hormigón de densidad normal, esto proviene de la ecuación establecida por el ACI–318.Se necesita conocer las propiedades del hormigón especialmente el módulo de elasticidad elaborado con materiales reciclados (escombros de construcciones).Para esto se realizarán ensayos que permitan obtener las características y propiedades mecánicas, de los agregados procedentes de los escombros y de la mina “REVILLA S.A”. Una vez obtenidos los datos necesarios mediante el método de densidad óptima se diseñó la mezcla para que cumpla las resistencias especificadas de f’c=280kg/cm2 a la edad de 28 días, después se elaboraron probetas de hormigón en cilindros de 10 cm de diámetro x 20 cm de alto utilizando cemento Selvalegre tipo IP.La importancia de determinar el módulo de elasticidad a través de pruebas de laboratorio es fundamental en la industria de la construcción y el diseño de estructuras. El módulo de elasticidad, es una propiedad mecánica esencial, refleja la habilidad de un material, como el hormigón, para deformarse y recobrar su forma original bajo carga. Esta característica brinda información valiosa sobre la fortaleza y durabilidad del material, siendo de gran relevancia en la planificación y ejecución de proyectos de construcción seguros y eficientes.La precisa determinación del módulo de elasticidad mediante pruebas de laboratorio brinda a ingenieros y diseñadores una comprensión clara de cómo el material reaccionará ante diversas cargas y circunstancias. Esto resulta esencial para el análisis estructural y la anticipación del comportamiento de edificaciones o infraestructuras, tanto en condiciones de carga estática como en situaciones dinámicas, como sismos o fuertes vientos.La habilidad para prever la respuesta elástica de un material es de suma importancia para asegurar que las estructuras cumplan con los estándares de seguridad y desempeño requeridos. Adicionalmente, la información obtenida a través de estos ensayos es esencial para la optimización del diseño, permitiendo ajustes precisos en la selección de materiales y la configuración estructural. Esto, a su vez, puede resultar en una construcción más eficaz, una mejor administración de los recursos y una mayor vida útil de la infraestructura.Por lo tanto, la determinación del módulo de elasticidad mediante pruebas de laboratorio no solo es esencial para asegurar la integridad estructural y la seguridad en la construcción, sino que también desempeña un papel clave en la innovación, la mejora del diseño y la maximización de la eficiencia en proyectos de ingeniería civil y arquitectura.
