Tesis - Maestría en Ingeniería Civil mención Estructuras Sismorresistentes
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Evaluación del desempeño sísmico de edificios irregulares de hormigón armado considerando efectos de interacción suelo-estructura: recomendaciones para el diseño sismo resistente(PUCE - Quito, 2026) Bayas Guerrero, William Daniel; Baquero Mosquera, Juan SebastíanLas edificaciones de hormigón armado son las más usadas en el Ecuador, las estructuras irregulares presentan un desafío para los profesionales en cuanto a su diseño y modelamiento. El presente proyecto tiene por objetivo la aplicación de la metodología de análisis interacción suelo estructura, la cual presenta una nueva forma de ver el comportamiento de las estructuras ante cargas sísmicas, para ello se han realizado análisis lineales y no lineales con el finde determinar el desempeño de estructuras diseñadas con métodos clásicos. Al comparar ambas metodologías de diseño se han hallado diferencias significativas en cuanto al comportamiento de las estructuras, específicamente en períodos, desplazamientos, derivas y fuerzas internas en los elementos. Ampliando la gama de consideraciones para el efectivo comportamiento de las estructuras. Con ello también se ve la importancia del estudio de suelos. Finalmente, la investigación permitió establecer que los análisis tiempo historia nos dan una respuesta favorable pero compleja de conseguir debido a los costos computaciones y limitaciones normativas.Item 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 Obtención de la ecuación del módulo de elasticidad del hormigón de alta resistencia f'c = 300 kg/cm2, con material reciclado, en la provincia de Pichincha, elaborado con materiales de la mina San Pablo El Grande, ubicada en la parroquia San Antonio de Pichincha, sector Tanlahua y cemento Chimborazo(PUCE - Quito, 2025) Ulloa Hurtado, Andrés Esteban; Cando Tipán, Wilson OswaldoLa industria de la construcción se enfrenta a desafíos significativos en términos de sostenibilidad y reducción del impacto ambiental. En este contexto, el uso de materiales de construcción reciclados, como el hormigón reciclado, ha surgido como una solución para abordar estos desafíos al permitir la reutilización de residuos de demolición y construcción, reducir la extracción de recursos naturales y minimizar la generación de residuos. En la provincia de Pichincha, ubicada en Ecuador, se encuentra la Mina San Pablo el Grande, que proporciona áridos normales utilizados en la construcción. Para fomentar una mayor sostenibilidad en la industria de la construcción en esta región, se pretende utilizar residuos de hormigón resultantes de demoliciones, triturarlos y mezclarlos con los áridos de la Mina San Pablo el Grande para obtener un nuevo hormigón reciclado. Sin embargo, para garantizar la aplicación efectiva del hormigón reciclado en proyectos de construcción sostenible, es fundamental comprender y caracterizar sus propiedades mecánicas y físicas, en particular el módulo de elasticidad. La falta de una ecuación específica para el módulo de elasticidad del hormigón reciclado elaborado con material reciclado limita su uso y dificulta su inclusión en diseños estructurales.Item Open Access 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 Obtención de la ecuación del módulo de elasticidad para hormigones de resistencia f ́c=280 kg/cm² utilizando material granular de la mina Pintag, fino del Chasqui, hormigón reciclado y cemento tipo HE(PUCE - Quito, 2025) Pérez Barrionuevo, Franklin Andrés; Cando Tipán, Wilson OswaldoEl hormigón está compuesto por cemento, agua, grava y arena. La resistencia, durabilidad y trabajabilidad lo convierten en una elección común para uso en construcciones como edificios, puentes, carreteras entre otros. Tras su mezcla en proporciones adecuadas y luego de pasar por un proceso de fraguado y curado alcanzan su resistencia máxima.El módulo de elasticidad del hormigón permite conocer si los materiales seleccionados para su composición cumplen con las características adecuadas para soportar deformaciones que estén en el rango de tolerancia tras las solicitaciones aplicadas. Por lo que es de suma importancia que los agregados cumplan con características específicas para obtenerlo ya que esto varía mucho dependiendo la selección de los mismo.El presente trabajo de investigación se centra en la obtención de ecuaciones para determinar el módulo de elasticidad que se acoplen a las características propias de los agregados seleccionados en función del lugar y varios factores considerados necesariospara la correcta obtención de este. De manera general estudios han demostrado que la ecuación de módulo de elasticidad presente en normativas como la ACI 318 varían en función de las características de lo agregados, ya que estos se obtienen de lugares y minas con características discrepantes con las que se plantearon las fórmulas. Con lo descrito previamente surge la necesidad de obtener una ecuación de módulo de elasticidad del Hormigón con una resistencia a la compresión de 280 Kg/cm2, elaborado con material granular de la mina “Pintag”, fino de la mina del “Chasqui”, agregado reciclado “hormigón triturado de losas” y cemento “tipo HE”Se realizará la compresión a las probetas respectivas utilizando la ecuación de módulo de elasticidad provista, en adición se añadirá material reciclado en porcentajes de 6,8 y 10% sustituyendo al agregado fino en la dosificación prevista, con el objetivo de obtener resultados y verificaciones acordes de la ecuación de módulo de elasticidad; Finalmente se verificará si las dosificaciones nos permiten obtener hormigones con la resistencia requeridaItem 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 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 Reforzamiento mediante la incorporación del sistema estructural SPSW: estudio de su impacto en la resistencia y estabilidad de estructuras de acero en la ciudad de Riobamba, Ecuador(PUCE - Quito, 2025) Guevara Valenzuela, Roberto Alejandro; Navarro Galarza, Marlon Hernán; Hidalgo Solís, Diego SebastiánEsta investigación analiza el reforzamiento de estructuras de acero con el sistema SPSW (Special Plate Shear Walls) y su impacto en el comportamiento sísmico de edificaciones en Riobamba, una ciudad de alto riesgo sísmico en Ecuador. El objetivo principal es identificar dos estructuras de acero representativas de baja y mediana altura en la ciudad, evaluar su comportamiento mediante análisis estático lineal, dinámico lineal y estático no lineal, y comparar su desempeño estructural antes y después de implementar el sistema SPSW. El peligro sísmico se fundamenta en la información disponible del Instituto Geofísico Escuela Politécnica Nacional del Ecuador. Se estableció una metodología con enfoque cuantitativo, de alcance descriptivo y exploratorio, bajo un diseño no experimental de tipo comparativo y transversal. Para la recolección de datos de las edificaciones, se utilizó el Formulario de Detección Visual Rápida de Vulnerabilidad Sísmica para edificaciones, referencia del FEMA P-154.El análisis lineal y no lineal de las estructuras se llevó a cabo conforme a la normativa nacional vigente y a la norma estadounidense ASCE 41, AISC 341y AISC 342. Los resultados indican que, en su estado actual, las edificaciones presentan derivas de piso que superan el límite admisible, su desempeño sísmico no es adecuado según los requerimientos normativos y las curvas de fragilidad muestran una alta probabilidad de daño. Tras la implementación del reforzamiento, se evidenció un impacto positivo: las derivas de piso se redujeron por debajo del límite permitido, el desempeño sísmico cumple con los requisitos normativos y la probabilidad de alcanzar un umbral de daño disminuyó significativamenteItem 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 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 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 Metodología de integración de aisladores sísmicos de alto amortiguamiento aplicado en el diseño de cimentaciones para estructuras esenciales de hasta 3 pisos ubicadas en el sector de Turubamba, sur de Quito(PUCE - Quito, 2024) Changoluisa Moreno, Alexandra Elizabeth; Albuja Sánchez, Jorge DavidLa aplicabilidad de una metodología de integración de un sistema de aislamiento sísmico en el diseño de las cimentaciones no es común en nuestro país. Sin embargo, se ha evidenciado su uso en diferentes estructuras a nivel mundial con buenos resultados mejorando la resiliencia de las estructuras y disminuyendo los riegos frente a un evento sísmico y a su vez la baja en costos por reforzamientos estructurales intempestivos. El sector de Turubamba está ubicado en una zona de alta amenaza sísmica, según el Mapa de Amenaza Sísmica de Quito (2018) y la presencia de fallas geológicas activas, como la falla de Quito, aumenta el riesgo de sismos de gran magnitud. Y estructuras de hasta 3 pisos, típicas en Turubamba, son especialmente vulnerables a los efectos sísmicos debido a su menor altura y rigidez. Por lo que las cimentaciones tradicionales, como las zapatas y vigas de cimentación, no siempre son suficientes para protegerlas estructuras de daños sísmicos, especialmente en suelos blandos donde se pueden presentar asentamientos excesivos o incluso fallar durante un sismo. La aplicabilidad de aisladores sísmicos de alto amortiguamiento (ADAS) entre la estructura y la cimentación absorbe la energía sísmica reduciendo significativamente las fuerzas que actúan sobre la estructura, lo cual permite proteger las mismas de daños sísmicos, incluso en zonas de alta amenaza sísmicaItem Open Access Obtención de la ecuación del módulo de elasticidad para un hormigón de f’c=300kg/cm2, elaborado con material reciclado de adoquín, cemento “Armaduro” y material granular de la mina “San Joaquín” ubicada en el cantón Latacunga, provincia de Cotopaxi(PUCE - Quito, 2025) Constante Prócel , Verónica Lisseth; Cando Tipán, Wilson OswaldoLa aplicabilidad de una metodología de integración de un sistema de aislamiento sísmico en el diseño de las cimentaciones no es común en nuestro país. Sin embargo, se ha evidenciado su uso en diferentes estructuras a nivel mundial con buenos resultados mejorando la resiliencia de las estructuras y disminuyendo los riegos frente a un evento sísmico y a su vez la baja en costos por reforzamientos estructurales intempestivos. El sector de Turubamba está ubicado en una zona de alta amenaza sísmica, según el Mapa de Amenaza Sísmica de Quito (2018) y la presencia de fallas geológicas activas, como la falla de Quito, aumenta el riesgo de sismos de gran magnitud. Y estructuras de hasta 3 pisos, típicas en Turubamba, son especialmente vulnerables a los efectos sísmicos debido a su menor altura y rigidez. Por lo que las cimentaciones tradicionales, como las zapatas y vigas de cimentación, no siempre son suficientes para protegerlas estructuras de daños sísmicos, especialmente en suelos blandos donde se pueden presentar asentamientos excesivos o incluso fallar durante un sismo. La aplicabilidad de aisladores sísmicos de alto amortiguamiento (ADAS) entre la estructura y la cimentación absorbe la energía sísmica reduciendo significativamente las fuerzas que actúan sobre la estructura, lo cual permite proteger las mismas de daños sísmicos, incluso en zonas de alta amenaza sísmicaItem 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 Obtención de la ecuación del módulo de elasticidad de un hormigón de alta resistencia f´c=300 Kg/cm2, con agregados del área minera “La Esperanza”, material reciclado de construcción y cemento tipo GU “Chimborazo”(PUCE - Quito, 2024) Arias Paredes, Washington Rafael; Cando Tipán, Wilson OswaldoEl presente estudio consiste en determinar las características de los agregados obtenidos de la mina La Esperanza de Pintag y del material reciclado de construcción mediante ensayos de laboratorio, posterior a la obtención de resultados de los agregados se realizará dosificaciones por peso mediante el método ACI, para lo cual se utilizó un asentamiento de 8cm con distintas variaciones de la relación agua-cemento, con las distintas variaciones se realizaron cilindros de hormigón que serán ensayos a los 7, 14 y 28 días respectivamente. De acuerdo a los resultados obtenidos se realizó una corrección a la relación de A/C y se procedió a realizar nuevos cilindros que al ensayarlos se obtuvo la resistencia de f´c=300 kg/cm2 requerida. Obtenida la dosificación definitiva o muestra patrón se procedió con la sustitución del agregado fino por distintos porcentajes de material reciclado de construcción (4, 8 y 12%), se realizaron cilindros de hormigón para cada porcentaje que fueron ensayados a los 28 días. De los ensayos realizados se obtuvieron resultados de carga máxima, módulo de elasticidad experimental y resistencia a la compresión del hormigón. Finalmente, con los resultados mencionados previamente se determinaron los módulos de elasticidad con sus respectivos factores, de esta manera se determinaron las ecuaciones del módulo de elasticidad para cada porcentaje de material reciclado de construcción sustituido.Item Open Access Diseño estructural en hormigón armado y análisis no lineal de un edificio de gran altura en la ciudad de Quito(PUCE - Quito, 2024) Paucarina Bustamante, Samantha Elizabeth; Mora Pérez, Fátima AnelisEn el presente trabajo se plantea el análisis y diseño estructural en hormigón armado de una edificación de 18 pisos y 5 subsuelos en el sector Rumipamba al norte de la ciudad de Quito. La edificación presenta un sistema estructural dual, compuesto por muros de corte y pórticos especiales. El diseño estructural se realiza en base a la normativa vigente en Ecuador y normativa Internacional. Además, se determinará el desempeño de la estructura a través del uso de procedimientos no lineales.Al enfrentar el desafío de diseñar una edificación de gran altura, es crucial considerar detalladamente la configuración estructural. En este contexto, el sistema de pórticos de hormigón armado, ampliamente utilizado en Ecuador, ha mostrado un alto potencial de daño no estructural y posibles inconsistencias en su comportamiento debido a la compatibilidad de deformaciones entre el sistema resistente lateral y los elementos no estructurales. Este enfoque destaca la importancia de implementar diversos sistemas estructurales que complementen los pórticos de hormigón armado, mejorando así la resistencia y estabilidad de la estructura ante eventos sísmicos de alta intensidad. La integración de estos sistemas refuerza la capacidad de la edificación para absorber y disipar energía, reduciendo de manera significativa las deformaciones y daños potenciales en situaciones de alta demanda sísmica. (Ozkul, et al. 2019).En este contexto, el objetivo del proyecto es analizar el comportamiento del sistema estructural dual, que combina muros de corte y pórticos especiales. Este enfoque busca equilibrar la resistencia, rigidez y capacidad de deformación, considerando las fortalezas y debilidades inherentes del material y la configuración estructural con el fin de alcanzar los objetivos de desempeño propuestos.Adicionalmente, el análisis no lineal ha cobrado alta relevancia en el diseño estructural, ya que permite evaluar de manera explícita el desempeño de una edificación bajo la acción de cargas laterales, como los sismos. A diferencia de los enfoques tradicionales de diseño, en donde se asume un comportamiento lineal-elástico, el análisis no lineal considera los efectos inelásticos y sus respectivas deformaciones, reflejando de manera más realista el comportamiento estructural ante un sismo.El análisis no lineal, al incorporar los efectos de deformaciones inelásticas, los mecanismos de falla progresiva y la redistribución de cargas después del límite elástico, se vuelve fundamental para identificar los puntos críticos de la estructura, prever el grado de daño aceptable y garantizar que las edificaciones cumplan con los estándares de diseño basados en el desempeño.La omisión de este tipo de análisis compromete la capacidad de predecir y controlar de manera más efectiva los daños estructurales que pueden ocurrir durante un evento sísmico. Además, limita la precisión en la evaluación del comportamiento real de la estructura, lo que a su vez resulta en un desempeño insatisfactorio de la edificación y un mayor riesgo de daños inesperados en los elementos estructurales.Bajo este enfoque, la implementación de procedimientos no lineales se convierte en una herramienta esencial para garantizar un comportamiento estructural adecuado, cumpliendo con los estándares de seguridad necesarios para salvaguardar la vida de los ocupantes y prevenir el colapso estructural. En este sentido, el análisis no lineal no solo ofrece una representación más precisa de la respuesta de la estructura ante cargas sísmicas, sino que también permite identificar los puntos críticos y posibles fallas del sistema.Por consiguiente, el enfoque de este proyecto se centra en la necesidad de adoptar nuevas metodologías de diseño que faciliten la compresión del comportamiento estructural. Esto implica contrastar los resultados obtenidos a través de diseño tradicional con la evaluación del desempeño, lo que proporcionará una perspectiva más completa y realista de la efectividad del diseño estructural propuesto.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.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 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.