Tesis - Ingeniería Civil

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    Análisis comparativo de los software PTV Vissim e Infraworks mediante el modelado y optimización del flujo vehicular en el óvalo Mariscal Castilla
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Lima Chullo, Brayan Shilton; Machaca Bedregal, Miguel Angel; Rodriguez Guillen, Gerhard Paul
    El presente proyecto plantea el análisis del flujo vehicular del óvalo Mariscal Castilla, cuyas características muestran tráfico congestionado; teniendo como objetivo principal realizar el análisis comparativo de los software PTV Vissim e InfraWorks mediante el modelado y optimización del flujo vehicular en el óvalo Mariscal Castilla. Los resultados de este proyecto presentarán un nuevo modelo microscópico; dicha simulación con los software PTV Vissim e InfraWorks permitirá proponer la alternativa más óptima sin modificar la geometría vial existente en el Óvalo Mariscal Castilla a través de la optimización del ciclo semafórico, reduciendo los niveles de congestión vehicular y permitiendo realizar el análisis comparativo de la eficiencia, flexibilidad y precisión (velocidad promedio, demora promedio y longitud de cola) de los software. El cual permitirá una sincronización correcta del ciclo semafórico que reducirá la saturación automotriz, optimizando el flujo de tráfico vehicular en el óvalo de estudio.
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    Efectos en las propiedades mecánicas de muros de albañilería con adición de liparita en ladrillos artesanales producidos en la ciudad de Arequipa
    (Universidad Católica San Pablo, 2024) Huaquisto Portillo, Eddy Gazul; Montesinos Ticona, Angie Lucero; Almonte Burgos, Juan Carlos
    El presente estudio tuvo como objetivo: determinar los efectos que produce en las propiedades mecánicas de muros de albañilería la adición de Liparita en ladrillos artesanales tipo King Kong. La metodología fue explicativa, aplicada y experimental. La muestra fue conformada por 316 ladrillos, en los cuales se les adicionó el 0%, 2%, 5% y 10% de Liparita. De este total 276 unidades fueron empleados para 24 prismas de albañilería, los cuales fueron sometidos a pruebas de laboratorio. También se determinaron la composición química de la arcilla y Liparita y finalmente se determinaron los costos de producción. Los resultados son los siguientes: en cuanto a las propiedades físicas, las dimensiones de todos los especímenes no alcanzan las medidas establecidas por el fabricante, no obstante, están dentro de lo estipulado en la Norma E.070. En el alabeo se evidenciaron concavidades y convexidades mínimas y están muy por debajo del límite establecido, clasificándose como ladrillos de tipo V. Con respecto a las características mecánicas, la resistencia a la compresión (f’b) de los especímenes con adición del 2%, 5% y 10% de Liparita incrementaron ligeramente su resistencia (51.279 kg/cm2 , 53.42 kg/cm2 y 53.52 kg/cm2 ) frente a los especímenes de “Control” (51.19 kg/cm2 ) y clasifican como tipo II. La totalidad de ladrillos evidencia absorción promedio de 16% y están por debajo del límite (22%). La resistencia a compresión diagonal (v’m) de todos los muretes presentan valores altos con respecto al mínimo (0.5 MPa) exigido en la norma, ya que con 10%, 5%, 2% y 0% de Liparita presentan resistencias de 2.22 MPa, 2.18 MPa, 2.15 MPa y 2.12 MPa. De similar forma, la resistencia a la compresión axial (f’m) de pilas con ladrillos tratados con el 10%, 5%, 2% y 0% de Liparita presentan resistencias de 47.67 kg/cm2, 47.50 kg/cm2, 39 kg/cm2 y 35.54 kg/cm2 respectivamente, estos valores superan el valor mínimo (35 kg/cm2) establecido en la norma. En cuanto a la composición química de la arcilla y la Liparita, ambos contienen en gran medida SiO2 (50.05% y 71.49%) y AL2O3 (26.21% y 14.13%). Con respecto a costos son de S/. 0.52, S/. 0.56 y S/. 0.61 (adición del 2, 5 y 10% respectivamente). Dichos valores evidencian incrementos ligeros (1.96%, 9.8% y 19.61%) frente a S/. 0.51 del ladrillo tradicional, sin embargo, la percepción de calidad y durabilidad de estos ladrillos justifica su precio. En ese sentido, se concluye que: con la adición del 2%, 5% y 10% se logran mejoras ligeras a significativas en la capacidad resistente de ladrillos y muretes, por lo que es posible emplear la Liparita como aditivo, lo que permitiría la obtención de ladrillos resistentes y con ello lograr muros portantes de gran durabilidad.
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    Análisis de la influencia de adición de raíces de un cultivo perenne en la interacción suelo-raíz y en la estabilidad de un talud de la ciudad de Arequipa
    (Universidad Católica San Pablo, 2024) Salas Valencia, Manuel Andree; Leon Mogrovejo, Daphne Rossana
    No disponible
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    Análisis de la respuesta dinámica de sistemas de un 1gl para la determinación del coeficiente de reducción R
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Puma Pacori, Madeleine Jeanet; Salas Chavez, Miguel Armando
    El presente trabajo de investigación tiene como objetivo realizar un análisis de la respuesta dinámica de sistemas de un grado de libertad con el fin de evaluar patrones de comportamiento del coeficiente de reducción R para la norma peruana. El factor de reducción constituye la transición de una estructura con un sistema elástico a uno inelástico, teniendo en consideración que el desplazamiento máximo del sistema inelástico sea igual al desplazamiento máximo del sistema elástico. Esta noción, conocida como “la regla de desplazamientos iguales” según Newmark, continúa siendo ampliamente aplicada en la actualidad para determinar el factor R. Bajo este contexto, es necesario realizar el cálculo de los espectros de desplazamiento elásticos e inelásticos para distintos sismos. Para ello se toma como muestra 150 sismos corregidos y se clasifican de acuerdo a su contenido frecuencial media, considerando la relación Amax/Vmax, de esta clasificación se obtiene 30 sismos con relación de A/V< A/V < 1.2 g/m/s que representa una frecuencia moderada con una distancia epicentral intermedia y 50 sismos con una relación de A/V >1.2 g/m/s que representa una alta frecuencia con una distancia epicentral cercana. Los espectros de desplazamientos elásticos se determinan considerando periodos desde 0.1, 0.2, hasta 2 segundos, una masa igual a 1, y amortiguamiento de 0.05. Los espectros inelásticos se determinan considerando el espectro inelástico de pseudoaceleración proporcionado en la norma E030 con la factores de reducción R igual a 1,2,4,6, y 8, factor de zona igual 0.35, factor de suelo igual a 1,15 y factor de uso igual a 1, usando esta información se calcula los desplazamientos máximos para distintos tipos de comportamiento histerético de la estructura, como el modelo de Takeda, con el objetivo representar el comportamiento de estructuras de concreto armado, el modelo bilineal con endurecimiento, que representa estructuras de acero y el elastoplástico ideal, como un modelo teórico de comparación. En base a los resultados se concluye que el factor de reducción en relación a la ductilidad depende del periodo de la estructura, comportamiento histerético, y contenido frecuencial del sismo. Teniendo en cuenta todos estos parámetros se formula una ecuación para el coeficiente de reducción R.
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    Análisis comparativo entre el método pseudoestático (bishop) y dinámico espectral (elemento finitos) para el diseño de anclajes postensados temporales en la estabilización de excavaciones profundas
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Kriete Alburqueque, Carlos Omar; Cardenas Curasi, Maria Fernanda; Pinto Rodriguez, Galvarino
    La presente investigación desarrolla un análisis comparativo entre el “Método Pseudoestático” y “Método dinámico espectral” empleando software especializados en el diseño y análisis de excavaciones profundas. El análisis realizado tiene un enfoque en el diseño de los anclajes postensados temporales en muros especializados en estabilización de excavaciones profundas en la ciudad de Arequipa; para ello, considera variables de investigación dependientes e independientes. Los software que se abordaron fueron GGU Stability (en el Método Pseudoestático de Equilibrio Limite) y el software GEO5 (en el Método Dinámico Espectral de Elementos Finitos); sin embargo, previo al modelado mediante el Método dinámico espectral, se realiza una validación del mismo con el método matricial, del cual se obtiene una variación menor al 15%, lo que brinda coherencia en sus resultados. Los resultados que se obtuvieron en el diseño nos revelan que GEO5 presenta valores ligeramente menores a los obtenidos por GGU Stability, lo que sugiere que el método dinámico espectral puede ser preferible para obtener diseños más conservadores. Concluyendo, el software de Elementos Finitos presenta valores más cercanos y consistentes en los diseños de anclajes postensados temporales, esto debido a que considera un factor de aceleración más alto y distintas propiedades que no se consideran en el método pseudoestático.
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    Plan de gestión de productividad y seguridad basado en la filosofía Lean Construction para proyectos de alta variabilidad – caso: Reforzamiento estructural
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Ventura Sucasaca, Tatiana; Bacilio Huamani, Rosa Lucia; Neyra Ramos, Aaron David
    En la presente investigación se desarrolla e implementa un plan de gestión en proyectos de alta variabilidad, a través del cual se evalúa las actividades que conforman el flujo de trabajo, se identifican las fuentes de variabilidad del proyecto, considerando la interacción del flujo de producción y la influencia de la curva de aprendizaje en la productividad y en la seguridad, con el propósito de disminuir el impacto de las fuentes de variabilidad en la productividad y seguridad. Para este estudio se considera el análisis de los casos: “Reforzamiento del edificio John H. Newman bloque 3 y 4” y “Reforzamiento del edificio John H. Newman bloque 1 y 2”, ambos proyectos desarrollados en la Universidad Católica San Pablo, donde se aplican medidas y técnicas que ayudan a medir la productividad y controlar los niveles de riesgo a los que se exponen este tipo de obras. Se realiza la recopilación de datos registrados durante la ejecución de la obra del bloque 3 y 4. De esta forma, se evalúan los resultados obtenidos y se aplica un plan de gestión de productividad y seguridad basado en los principios Lean Construction en la obra correspondiente al bloque 1 y 2, así posterior a su implementación se evalúa el impacto de las fuentes de variabilidad en la productividad y seguridad del caso de estudio, obteniéndose una reducción del 10.2% a un 7.8% de variabilidad promedio, la mejora de los porcentajes de productividad hasta en un 27%, el incremento del % de trabajo productivo, así como la disminución del trabajo contributorio y no contributorio correspondiente a las partidas de reforzamiento con placas no existentes y reforzamiento con FRP. Así también, se logró incrementar los niveles de seguridad, resultando una menor cantidad de incidentes y accidentes registrados, lo cual confirmó la eficacia del plan propuesto.
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    Aplicación de la metodología del resultado operativo, como control de costos en el proyecto de mejoramiento y adecuación de una institución educativa
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Trejo Luque, Grecia Muriel; Marquina Cornejo, Maria Alejandra
    No disponible
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    Influencia de la succión en el comportamiento geotécnico de un suelo fino del distrito de Mollebaya
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Gallegos Salas, Nicole Suzan; Miranda Condori, Mayte Fiorella; Calderon Vizcarra, Gino Omar; Calderon Colca, Yaneth Veronica
    La succión es una propiedad física del suelo que permite la absorción del agua y aumenta la tensión efectiva de los suelos, actualmente no representa un parámetro de estudio en la mecánica de suelos tradicional. Sin embargo, en suelos con presencia de material fino diversos autores han demostrado que la succión resulta ser un factor importante en la resistencia de los suelos. La presente investigación busca demostrar que la succión influye en el comportamiento geotécnico de un suelo fino del distrito de Mollebaya región de Arequipa. Para el análisis del comportamiento geotécnico del suelo se realizaron ensayos de laboratorio en primer lugar destinados a la caracterización del suelo dando como resultado un limo-orgánico de baja plasticidad (OL) con un 80% de pasante del tamiz N° 200. Además, se realizó el ensayo de papel filtro con Whatman Filter Paper N°42 que permite cuantificar el potencial de retención de agua del suelo y obtener la curva característica de succión (SWCC), los resultados de este ensayo dan valores de succión total máxima de 2598.2 kPa y succión matricial (Ψ) de 2248.7 kPa en un rango de saturación (S%) de 5 a 65%. También se realizaron ensayos para hallar las propiedades mecánicas del suelo, todos los ensayos siguieron las recomendaciones de la normativa internacional ASTM y fueron relacionados con los resultados de succión presentados en la curva característica (SWCC), análisis que presenta un aumento cuantitativo en los parámetros del suelo. Finalmente, los resultados obtenidos se aplicaron en la evaluación de la estabilidad de un talud natural ubicado en el mismo distrito, bajo condiciones de un suelo parcialmente saturado y exponiendo como impacta la succión en el cálculo del factor de seguridad en diversas condiciones de saturación por la influencia climática. Para el análisis se utilizó el programa Geo 5 2023 y los métodos de Bishop, Morgenstern-Price y Spencer en las simulaciones, los resultados demuestran que frente a condiciones de saturación menores a 10% la succión aumenta significativamente y el factor de seguridad llega a ser hasta 33% más alto.
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    Reforzamiento estructural de un edificio educativo bajo exigencias de normativas vigentes haciendo uso de fibra de carbono CFRP
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Ylaquita Quispe, Vladimir Pedro; Vilca Casazuela, Marian Rosario; Pinto Rodriguez, Galvarino
    Esta investigación abordará el análisis estructural en términos de control de demandas sísmicas y criterios de serviciabilidad de la edificación perteneciente a la “Universidad Católica San Pablo” denominada como “Edificio John H. Newman” conformada por cinco bloques de los cuales los cuatro primeros correspondientes al uso de aulas son parte del alcance de estudio. Para comenzar se realizará una revisión bibliográfica del estado del arte referente a normas de diseño, ensayos experimentales y aplicaciones de refuerzos a base de fibra de carbono (CFRP); en base a la revisión literaria y análisis de la estructura se propone un el reforzamiento de la edificación utilizando fibra de carbono (CFRP), adición de muros de concreto y conformación de diafragmas rígidos con la finalidad de cumplir con las normativas vigentes. Posteriormente se desarrollará una metodología de aplicación de fibra de carbono (CFRP) para el cumplimiento de los objetivos. Seguidamente, se desarrollan ensayos experimentales de vigas con refuerzo de fibra de carbono (CFRP) las cuales estarán sometidas a dos consideraciones de cargas puntuales, una carga puntual centrada y dos a los tercios de la viga. Seguidamente, se desarrolla el estudio de exploración de las condiciones de la estructura del Edificio John H. Newman in situ así como el levantamiento de la estructura existente y elementos estructurales, dicha información proporcionará las propiedades para realizar un modelo matemático empleando como herramienta de análisis el software ETABS 2019, basado en la idealización de la estructura en elementos finitos; para la verificación del cumplimiento de las derivas de diseño, demanda de cargas y parámetros relevantes en el análisis tanto para las nuevas condiciones de servicio y edificación existente antes de la intervención de reforzamiento. Finalmente, se identificó los elementos que requieren ser reforzados mediante la aplicación de fibra de carbono (CFRP), ubicación de nuevos muros de concreto para control de desplazamientos y reforzamiento mediante el cambio de coberturas ligeras por losas aligeradas para conformación de diafragma rígido; todo esto con la finalidad de mantener a la estructura en un intervalo elástico post sismo. Así mismo, se determinó el incremento que tienen los elementos reforzados con fibra de carbono (CFRP) de la propuesta de diseño para el Edificio John H. Newman y de las vigas de ensayo reforzadas con fibra de carbono (CFRP) según las propiedades y capacidad de resistencia. Obteniendo mayor incremento de resistencia en las vigas ensayadas reforzadas con fibra de carbono (CFRP) respecto a las vigas diseñadas bajo la metodología desarrollada en la presente investigación.
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    Implementación de OKR’S en una PMO de infraestructura
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Rivera Soto, Mario Felipe; Almonte Burgos, Juan Carlos
    La PMO – I (Project Management Office de Infraestructura) de una universidad privada de Arequipa tiene un incremento en la demanda de proyectos de infraestructura suscitada entre los años 2022 y 2023, por lo que se propone implementar la metodología de gestión de OKR que permita analizar la situación actual de la PMO - I, implementación de estrategias, metas y métricas alineadas a la misión, visión y objetivos anuales que posee la oficina. Se desarrollo la presente investigación en 04 aspectos, siendo el primero de ellos un análisis de la situación actual de la PMO – I y el modelo que viene realizando para a gestión del portafolio, pasando a modelar una metodología de OKR para la implementación en la oficina de proyectos de acuerdo al análisis documental de la misma, seguidamente analizando los efectos de la implementación de OKR en la PMO – I durante un periodo de tiempo de 02 trimestres (06 meses) y bajo ciertos objetivos establecidos con resultados clave asociados a cada uno de ellos, evaluando aspectos como SPI de portafolio, SPI de proyectos en etapa de diseño, en etapa de construcción, número de procesos atendidos por proyecto e implementación del modelo de PMO Estándar en la oficina. Siendo el periodo de tiempo de aplicación dividido en periodo de 03 meses, 2023 – A y 2023 – B. Mediante el establecimiento de objetivos clave (KR) relacionados a objetivos trascendentales derivados de la misión, visión y objetivos anuales que tiene la PMO – I, es que se logra desarrollar la matriz OKR que engloba las directrices que siguió la oficina. Como resultados se obtuvo una mejora de indicadores tales como el SPI del portafolio en hasta 50% en comparación al promedio de todo el año anterior (2022), y un avance en la adopción del modelo de PMO Estándar en la oficina. De esta manera, es que se concluyó que la metodología propuesta de OKR permitió actualizar aspectos de la PMO – I tales como procesos internos, organigrama operacional, dashboard de monitoreo y establecer métricas de gestión, siendo posible que la gestión de portafolio mejore en indicadores relacionados a plazo de proyectos (SPI), implementación de modelo de gestión PMO (adopción de modelo PMO Estándar) permitiendo desarrollar de manera más adecuada los proyectos de infraestructura de la organización universitaria.
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    Análisis y estudio de estabilización de taludes con shotcrete de relave minero de oro para la planta minera Invermin Paititi SAC ubicada en Chala Arequipa Perú
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Gomez Chacon, Guido; Salcedo Aquepucho, Alexander Bruno; Loayza Rodriguez, Jose German
    La minería es la actividad que más aporta a la recaudación fiscal, su desarrollo tecnológico va progresivamente en aumento por la extracción de los metales tales como el oro, plata, cobre, entre otros, producto de ello es la mayor producción de pasivos ambientales. Esto nos ha inspirado a investigar los relaves de mina de oro como una gran alternativa como material cementante que sustituya el cemento y/o agregados del shotcrete. El análisis del presente trabajo de investigación fue desarrollado a base de investigaciones más recientes, presentando buenos resultados y ampliaciones sobre investigaciones informativas y experimentales, buscamos seguir con el interés de nuevas aplicaciones o mejoras con el relave minero de oro como un material útil en la estabilización de taludes y túneles. En base a nuestro análisis bibliográfico, llegamos a determinar las propiedades mecánicas, físicas y químicas de los relaves mineros de oro, en aplicaciones que se dieron con estos desechos por medio de un shotcrete, tomando muy en cuenta las condiciones de entorno. En particular, se demuestra en el presente trabajo, que es fundamental saber el contenido mineralógico del relave de oro para la realización del estudio, el contenido mineralógico nos permite conocer las concentraciones de elementos químicos y cementicios, el análisis nos muestra las diferentes propiedades conjuntas al igual, se analizaron los comportamientos mecánicos y físicos del mortero, adicional a esto, por tales concentraciones de químicos es necesario el uso de aditivos o refuerzos para prolongar la vida útil del concreto. Se encontró alta relatividad de coincidencia con los trabajos investigativos utilizados de referencia, generando varias matrices de interés, que indican resultados favorables en cuanto a la resistencia a la compresión y trabajabilidad del mortero.
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    Elaboración y estudio de propiedades de un diseño de mezcla de concreto adicionando vidrio molido y materiales polímeros reciclados
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Terrones Garcia, Luciana; Vera Julca, Jose Gabriel; Leon Tejada, Mauricio Javier
    El presente tema de investigación tiene como objetivo principal determinar los efectos que tiene el plástico triturado y el vidrio molido como reemplazo del agregado grueso y cemento respectivamente, con la, finalidad de mejorar y/o igualar las propiedades químicas y mecánicas de la resistencia de diseño. El trabajo de investigación implica el desarrollo de un conjunto de ensayos para la determinación de propiedades mecánicas y químicas del nuevo diseño de mezclas según el método ACI – 211. Se realizaron testigos cilíndricos de concreto de 10 x 20 cm, para conseguir 5 combinaciones con una relación agua – cemento de 0.55 y con reemplazo de materiales reciclables de 3; 5; 10 y 15 %. Posteriormente, se ejecutaron 2 combinaciones adicionales, cambiando su relación a/c, manteniendo el reemplazo de materiales reciclables del 10% vidrio molido y 5% de plástico triturado. Finalmente, se evaluó el comportamiento de las combinaciones mediante los resultados de la resistencia de compresión del concreto en estado endurecido a los 3; 7; 14 y 28adías; además de la resistencia a la tracción y flexión a los 28 días. Asimismo, se realizó el ensayo de la reacción álcali agregado con adición de vidrio molido en reemplazo del cemento con los porcentajes de 5; 10 y 15%. Se concluyó que la combinación cona reemplazo de 5% de vidrio molido y 3% de plástico triturado, obtuvo resultados que igualaron y/o superaron las propiedades mecánicas de diseño del concreto. Por otro lado, se pudo observar que esta combinación, no presentó una reacción nociva ante el concreto al adicionar vidrio molido en reemplazo del cemento. Asimismo, se dedujo que, a mayor porcentaje de reemplazo de materiales reciclables, la resistencia a la flexión, tracción y compresión se reduce.
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    Metodología para el control y evaluación del costo de la calidad de una obra pública, basada en el método del valor ganado y curvas de liberación
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Hanco Flores, Karen Jhamily; Ramos Guerra, Carlos Cesar
    En el Perú es escaso el uso y difusión de metodologías que permitan controlar y evaluar el costo de la calidad en obras públicas por parte de empresas pequeñas y medianas del sector construcción. Aunado a lo anterior, el Estado Peruano, no brinda un buen clima de competencia en las contrataciones con el Estado, ya que la adjudicación de una obra es asignada al postor que oferte el menor precio, y deja de lado el control y monitoreo del costo, tiempo y calidad de un proyecto. La presente investigación tiene como objetivo proponer una metodología que permita controlar y evaluar el costo de la calidad de una obra, esta metodología fue pensada para que sea empleada por constructoras pequeñas y medianas En el presente trabajo de investigación, para la formulación de la nueva metodología que permita controlar y evaluar el costo de la calidad, se aplicó en primer lugar una encuesta a ingenieros, arquitectos o gerentes que tengan experiencia en la ejecución de obras de tal forma que se evidencie la poca difusión y uso de metodologías que permitan controlar el costo de la calidad. A partir de las bases teóricas y de lo obtenido mediante la encuesta se formuló una nueva metodología basada en la correlación del Método del Valor Ganado y las Curvas de Liberación. La metodología planteada en la presente investigación fue aplicada en el proyecto “Mejoramiento de los servicios de educación primaria en la I.E. 40073 Víctor Manuel Perochena Luque, Distrito de Santa Rita de Siguas – Provincia de Arequipa, Departamento de Arequipa”. Cabe resaltar que la metodología propuesta plantea nuevos indicadores basados en el Método del Valor Ganado y Curvas de Liberación, de lo cual se obtuvo que, la metodología sirve para controlar y evaluar el costo de la calidad de la obra durante la ejecución de la misma.
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    Análisis comparativo del comportamiento sísmico del centro de salud de Samegua empleando dos propuestas de protección sísmica: disipadores SLB y Hadas
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Silva Silva, Krisley; Quispe Choquemamani, Efrain Denys
    El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo analizar dos alternativas de protección sísmica pasiva tales como los disipadores por fluencia de metales Shear Link Bozzo (SLB) y Houglass Added Damping and Stiffness (HADAS) en una edificación de uso esencial y evaluar las respuestas sísmicas en términos de distorsiones, desplazamientos y fuerzas cortantes basales. La edificación se compone de tres bloques, de los cuales la unidad de análisis fue el bloque B que, a su vez consistió de dos Bloques B-1 y B-2 unidos por un puente metálico. La necesidad de reforzamiento de la estructura se basó en los resultados del análisis modal espectral, así como se sugiere en la NTP 030, pues el caso de estudio poseía irregularidad torsional extrema y excedía el límite de distorsión de entrepiso permitido en la norma sismorresistente. La incorporación de disipadores se realizó por medio de perfiles estructurales (arreglo chevron) y el proceso iterativo de diseño estuvo sujeto a la reducción de torsión y desplazamientos. Se empleó un análisis modal espectral para el diseño de disipadores y se revisó su desempeño mediante un análisis no lineal rápido (FNA) y un análisis no lineal tiempohistoria por integración directa de modo que se verificara el adecuado funcionamiento de los dispositivos sin que lleguen al fallo. La demanda sísmica se determinó en base al escalamiento de registros sísmicos naturales cuya fuente de actividad sísmica fue por subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana y con un PGA mayor a 0.1. Para ello, se usaron programas como el Seismo Signal y Seismo Match. Finalmente, se compararon las respuestas sísmicas concluyendo que la aplicación de los disipadores de energía tuvieron un rendimiento similar, sin embargo, menores desplazamientos y distorsiones de entrepiso se obtuvieron en el Bloque B-1 y el Bloque B-2, reforzados con disipadores HADAS y SLB respectivamente. Asimismo, el disipador SLB tuvo una ligera supremacía en cuanto a la disipación de energía en el Bloque B-2, ya que estos dispositivos se plastifican a bajos desplazamientos. La disipación de energía estuvo en un rango de 43% para el Bloque B-1 y 30% para el Bloque B-2. Las variaciones de las respuestas sísmicas fueron: Las distorsiones de entrepiso tuvieron una variación de 7.96% para el Bloque B-1 y 6.25% para el Bloque B-2. Los desplazamientos tuvieron una variación de 8.09% para el Bloque B-1 y 2.03% para el Bloque B-2. Las fuerzas cortantes basales presentaron una variación de 1.44% para el Bloque B-1 y 2.16% para el Bloque B-2. Al comparar los desplazamientos de la estructura con y sin disipadores se obtienen: Una reducción del 55%-60% en desplazamientos y 56%-64% en distorsiones lográndose la eliminación de la torsión y el cumplimiento del límite en términos de distorsión.
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    Análisis microscópico del tráfico vehicular en el óvalo apacheta en Arequipa - Perú, haciendo uso de la herramienta PTV VISSIM
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Gomez Flores, Christian Alberto; Zapata Ramos, Yosber Max; Mullisaca Atamari, Denis Herzen
    El proyecto de investigación propone la construcción y análisis de un modelo de simulación microscópica del Óvalo Apacheta empleando el software PTV Vissim 10. La infraestructura vial en mención está situada en Arequipa, exactamente en el distrito de José Luis Bustamante y Rivero. Mayoritariamente las investigaciones acerca del congestionamiento vehicular limitan su alcance a la determinación de la capacidad y nivel de servicio, en contraste, el software PTV Vissim permite el ajuste de cada uno de los vehículos, adhiere la capacidad de decisión de, por ejemplo, realizar un cambio de carril de vehículos, seguir una ruta fija, ruta dinámica, así como el modelado del comportamiento de los peatones al desplazarse. Estos parámetros permiten localizar y contextualizar cada modelo, vincularlo a cada ciudad o región, en donde la cultura de conducción y comportamiento difieren. Esta investigación tiene como objetivo elaborar un análisis microscópico del tráfico en el Óvalo Apacheta a través del uso de la herramienta PTV Vissim, análisis a partir del cual se obtendrá un diagnóstico detallado del flujo vehicular, asimismo, permitirá proponer propuestas de solución que optimicen el nivel de servicio ofrecido por el Óvalo Apacheta. En tanto a la metodología abordada, primero se obtuvo las características generales de la rotonda, tal como: localización, área de influencia, geometría de la intersección, dispositivos para el control de tránsito. Posteriormente se realizó la medición de los aforos vehiculares, mediando los cuales se elaboró el análisis operacional acorde a la metodología del Manual de Capacidad de Carreteras, así como la construcción del modelo de simulación microscópica. Luego de la creación del modelo de simulación se realizó la calibración del modelo de forma que, el comportamiento del modelo se asemeje a la realidad, este escenario se repitió para el estado actual y propuesta de solución. Finalmente, se extrajo los reportes sobre la implementación y el rendimiento de las soluciones propuestas en cuanto a los volúmenes vehiculares, longitud de cola, demoras promedio y el nivel de servicio en los accesos. Por lo tanto, se concluyó que la creación de un modelo de microsimulación en Vissim y aplicación de propuestas de solución (optimización del ciclo semafórico, creación de un paso a desnivel) permite optimizar el nivel de servicio que actualmente ofrece la rotonda.
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    Análisis de la viabilidad económica y ambiental utilizando pavimento asfáltico reciclado en obras viales con pavimento flexible en caliente
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Enriquez Ybarcena, Jose Carlos Fernando; Cuentas Yauri, Mauricio Arturo; Marquina Cornejo, María Alejandra
    La construcción es un rubro que crece constantemente, lo que nos lleva a una expansión territorial y a la necesidad de aumentar nuestra infraestructura vial en todo el país, obteniendo así un crecimiento socioeconómico. Este crecimiento exige una gran demanda de materia prima de alta calidad de carácter no renovable y un aumento cada vez mayor de RCD, lo que genera un impacto ambiental por las emisiones GEI y el consumo energético producido. Es por tal motivo que surge la necesidad de implementar el uso de RAP en la construcción de nuevas carpetas asfálticas, de modo que generen impactos positivos en el medio ambiente y en la economía del país. La investigación es de nivel Experimental – cuasi experimento, debido a los ensayos realizados. Así mismo es de tipo exploratorio y de enfoque mixto; cualitativo y cuantitativo, ya que se destacan las cualidades ambientales del pavimento con porcentaje de material reciclado y se registraron los resultados obtenidos de los ensayos realizados. El objeto de estudio fue el RAP, el cual fue usado en un 40% de la mezcla total del pavimento, para diferentes porcentajes de contenido asfaltico (4%, 4.5%, 5%, 5.5%, y 6%). El diseño se realizó para un pavimento de tipo MAC-2 y se determinaron los valores de flujo y estabilidad, mediante el ensayo Marshall. Seguidamente se evaluó la viabilidad económica al usar 40% de RAP, en diferentes fases del ciclo de vida del pavimento; producción de material, construcción, y eliminación del material de RCD. Finalmente, se evaluó la viabilidad ambiental de un proyecto vial, y los beneficios encontrados con el uso de RAP, mediante una revisión sistemática de investigaciones enfocadas en el beneficio ambiental del uso de RAP en obras viales. Como resultado se obtuvo que, el uso del 40% de pavimento asfaltico reciclado dentro de la mezcla asfáltica, cumple con los estándares de calidad mínimos impuestos por la normativa peruana (MTC-2013), trayendo consigo beneficios económicos y ambientales durante su ciclo de vida, por lo que se encuentra conveniente el uso de RAP, económica y ambientalmente viable.
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    Análisis dinámico no lineal de un edificio de 11 niveles en la ciudad de Arequipa incorporando amortiguadores de masa sintonizada
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Galdos Huaranca, Luis Andre; García Zúñiga, Jorge Luis
    Los amortiguadores de masa sintonizada (TMD) son dispositivos que se utilizan para reducir la respuesta sísmica de edificios y otras estructuras. Al igual que otros dispositivos de control pasivo, dependen de la frecuencia de la estructura para absorber la energía producida por las ondas sísmicas. En la presente investigación, se implementaron estos dispositivos TMD en una edificación de 11 niveles ubicada en la ciudad de Arequipa. Para la evaluación de la respuesta sísmica, se utilizaron dos tipos de análisis dinámicos: uno modal espectral, y uno tiempo-historia no lineal. A su vez, en cada uno de estos análisis, se realiza la comparación de los resultados de la respuesta dinámica de la estructura sin y con el uso de los TMD, con la finalidad de medir su eficiencia a través de la reducción de parámetros tales como las derivas, el desplazamiento, la torsión y las fuerzas por nivel. En el análisis modal espectral, se comparó el modelo tradicional descrito por la norma E. 030 del reglamento nacional de edificaciones con un modelo que implemente los TMD. La respuesta dinámica de la estructura mejoró significativamente en todos los parámetros con la implementación de estos dispositivos. En el análisis tiempo-historia no lineal, se siguió el procedimiento descrito por la norma E. 030, además de asignar las propiedades no lineales a los materiales y a los elementos estructurales. Al igual que en el análisis modal espectral, la respuesta dinámica de la estructura mejoró al implementar los TMD, aunque de una forma más moderada.
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    Análisis del efecto del ph en las propiedades físicas y mecánicas de un suelo arcilloso estabilizado con cal
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Calcina Cahuas, Sergio Thadeo; León Mogrovejo, Daphne Rossana
    La ciudad de Arequipa atraviesa un proceso de incremento poblacional que ha generado la urbanización de áreas que albergan suelos arcillosos. Una metodología convencional para tratar los suelos arcillosos es la estabilización química con cal, que permite el desarrollo favorable de las propiedades físicas y mecánicas; sin embargo, este proceso constructivo está sujeto a los mecanismos químicos de la reacción suelo arcilloso-cal, los cuales a su vez dependen de las condiciones de entorno, siendo el nivel de pH, uno de sus principales agentes influyentes. El suelo estudiado corresponde a la localidad de Yarabamba, en la región Arequipa. El presente trabajo de investigación comparó y analizó el comportamiento de las propiedades físicas, físico-mecánicas y físico-químicas de 3 etapas de estudio que abarcan: suelo natural, suelo estabilizado con cal al 3%, 6% y 9%, y suelo estabilizado con cal contaminado por solución ácida de ácido sulfúrico y ácido nítrico (3:1). Los especímenes trabajados en laboratorio, demuestran que la estabilización con cal incrementa el valor de CBR en razón de su estado natural, puesto que partiendo de un valor de 2.1 del suelo natural, se alcanzaron valores de 30.4, 44.2 y 62.8 para porcentajes de cal del 3%, 6% y 9% respectivamente; sin embargo, luego de la contaminación por solución ácida, estos valores decrecieron a 2.5, 4.2 y 5.1 para los porcentajes mencionados. Dentro de las propiedades físico-químicas, se obtuvo que el suelo extraído correspondía a un suelo arcilloso con 21.18% de caolinita. Fue posible corroborar el cambio de propiedades físico-químicas, mediante el ensayo de microscopia electrónica de barrido, el cual permitió conocer la morfología de las partículas durante las 3 etapas de estudio; así, se conoció que el suelo natural presenta una morfología altamente angular y que, al ser estabilizada con cal, esta se torna semi-redondeada y más compacta, diferente de las muestras contaminadas con solución ácida, que mostraron una morfología fisurada y ahuecada. La estabilización de suelos arcillosos con cal, dependen del nivel de pH del medio en que se produce el proceso de mezcla, puesto que este define la positividad o negatividad de las partículas de arcilla, produciendo a su vez la disponibilidad de minerales que podrán ser estabilizados por reacción química con el calcio proveniente de la cal.
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    Aplicación de criterios de eco-eficiencia y de confort empleando el modelo de la certificación EDGE: Análisis de edificación de tipología escuela
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Espinoza Nina, Maria Paula; Cano Valencia, Alejandro; Paredes Malma, Daniela Karen
    La presente investigación se desarrolló bajo dos líneas de investigación: ecoeficiencia en uso de recursos y confort de los usuarios teniendo como objetivo la comparación de prácticas ecoeficientes de agua, materiales y energía a través de la obtención de los eco-metrado hídrico, ecometrado energético de materiales, eco-metrado energético de consumo y eco-metrado de carbono bajo el enfoque de la herramienta EDGE además de considerar principios pasivos para asegurar el confort térmico y lumínico de una edificación de tipología escuela. Durante el análisis se plantearon escenarios: A (típico), B (mejorado), C (predeterminado de la herramienta EDGE) y “n” escenarios D (ecoeficientes) para el cálculo de los eco-metrados hídrico, energético de materiales, energético de consumo y eco-metrado de carbono. En cuanto al confort térmico, se realizó el cálculo de la transmitancia térmica de los elementos de la envolvente: techos, muros y pisos. Para el confort lumínico, se optimizó el ingreso de la luz natural a través de los lineamientos de la norma EM.110. A nivel de “ecoeficiencia hídrica” se obtuvo que el escenario que presenta una mayor ecoeficiencia es la del escenario D3 con un 50% de ahorro bajo el estándar EDGE; el cual comprendió griferías para baños con aireadores, sanitarios con fluxómetros, griferías eficientes para cocinas y sistema de riego eficiente. A nivel de “ecoeficiencia de materiales” se obtuvo que el escenario que presentó mayor ecoeficiencia fue el escenario D3 con un 50% de ahorro bajo el estándar EDGE; el cual comprendió losas aligeradas de concreto, piso de cemento pulido, muros externos de ladrillo, muros internos de plancha de fibrocemento, marcos de ventana de PVC además de aislamiento de fibra de vidrio. A nivel de “ecoeficiencia energética de consumo” se obtuvo que la aplicación de luminarias LED y sensores de ocupación permitieron la reducción del consumo de energía. A nivel de “emisiones de carbono” se observó que las emisiones de carbono son directamente proporcionales a la energía de consumo, siendo el valor de emisiones 12.39 tCO2eq/ año. A nivel de “confort térmico” se obtuvo que la fibra de vidrio es el material que presenta mayor aislamiento de los elementos de la envolvente. A nivel de “confort lumínico” se obtuvo que la implementación de elementos de protección solar analizando la orientación del edificio generaría mayor aprovechamiento de la luz solar sin que esta sea invasiva.
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    Evaluación de las propiedades mecánicas del concreto obtenido de la sustitución parcial de cemento tipo i por ceniza volcánica del Misti para concreto estructural
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Cabana Llanos, Bryan Fernando; Yupanqui Urquizo, Hugo Alonso; Leon Tejada, Mauricio Javier
    En la presente investigación se evalúa un concreto estructural, donde se sustituye al cemento por ceniza volcánica proveniente del volcán Misti. Para el desarrollo de este trabajo se presentan diferentes estudios referentes a la incorporación de puzolanas naturales y artificiales en la dosificación de concreto, teniendo como antecedentes algunos factores para el desarrollo de la actividad puzolánica como la composición química, granulometría de la muestra y porcentaje de sustitución óptimo. Al respecto, se obtuvieron resultados de las variables estudiadas por diversos investigadores y se analizó el efecto producido por el reemplazo de cemento en las propiedades de las muestras de sustitución y patrón. Se verifico el cumplimiento de los requerimientos necesarios para su uso en el concreto de acuerdo a la norma ASTM C618. Según el análisis presentado, se emplearon diferentes porcentajes de sustitución de 5%, 7.5%, 10%, 12.5% y 15% y se realizó una comparación con la muestra patrón en edades de 3,7, 28 y 90 días de las propiedades mecánicas cómo compresión, módulo de elasticidad, tracción y flexión, pero también considerando la variación en las propiedades en estado fresco como slump, contenido de aire, análisis de costos unitarios para la determinación del porcentaje óptimo de sustitución. De acuerdo a los resultados expuestos, se concluye que las muestras de sustitución no sobrepasan en sus valores de las propiedades de resistencia a la compresión, tracción y flexión de la muestra patrón en las edades mencionadas; sin embargo, se verifica que la muestra con 12.5% de sustitución muestra la mejor tendencia.