Eficiencia del análisis sísmico estático-dinámico lineal, no lineal y de elementos finitos aplicados a determinar puntos de colapso, colegio Juan Pablo II, Sarabamba, Chota, 2023.

dc.contributor.advisorChávez Vásquez, Elmer Natividad
dc.contributor.authorLeiva Saldaña, René
dc.contributor.authorZavaleta Vásquez, Elmer Antonio
dc.date.accessioned2024-12-04T14:31:19Z
dc.date.available2024-12-04T14:31:19Z
dc.date.issued2024-11-12
dc.description.abstractLa importancia de conocer la capacidad sismorresistente de las estructuras escolares frente a eventos sísmicos y la falta de información específica sobre la eficiencia de diferentes métodos de análisis sísmico llevaron a que se plantee esta investigación con el objetivo de evaluar la eficiencia de los métodos de análisis sísmico: estático-dinámico lineal y estático no lineal sin y con la aplicación previa del método de elementos finitos al colegio Juan Pablo II en Sarabamba, Chota. La muestra consiste en los tres módulos y la escalera de la institución educativa secundaria. Los resultados obtenidos revelan que el comportamiento sísmico resistente del colegio presenta discrepancias con respecto a la norma E.030:2018, principalmente en los modos de vibración y la cortante dinámica en el módulo N° 3 y la escalera. Sin embargo, todos los módulos cumplen con los límites establecidos por la norma en términos de derivas máximas. Además, se encontró que el análisis utilizando el método estático no lineal (Pushover) muestra que los módulos N° 1 y N° 2 cumplen con los objetivos de desempeño establecidos por la norma ATC-40 (1996). Sin embargo, el módulo N° 3 y la escalera solo cumplen parcialmente con estos objetivos. Por otro lado, el análisis mediante la aplicación previa del método de elementos finitos al análisis lineal y no lineal proporciona resultados más precisos y realistas. Se concluye que el método estático no lineal previa aplicación del método de elementos finitos es la opción más eficiente para identificar los puntos de colapso en estructuras escolares.
dc.description.tableofcontentsÍNDICE DE CONTENIDOS GLOSARIO .................................................................................................................. xxi RESUMEN ................................................................................................................. xxiii ABSTRACT ............................................................................................................... xxiv CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ............................................................................... 25 1.1. Planteamiento del problema............................................................................... 25 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 29 1.3. Justificación ......................................................................................................... 30 1.3.1. Justificación científica ........................................................................................ 30 1.3.2. Justificación técnica – practica ........................................................................... 31 1.4. Delimitación de la investigación ......................................................................... 32 1.5. Limitaciones ......................................................................................................... 33 1.6. Objetivos .............................................................................................................. 34 1.6.1. Objetivo general .................................................................................................. 34 1.6.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 34 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO .......................................................................... 36 2.1. Antecedentes ........................................................................................................ 36 2.1.1. Antecedentes internacionales .............................................................................. 36 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 39 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 40 2.2. Bases teórico – científicas ................................................................................... 43 2.2.1. Fundamentos de mecánica de materiales para el análisis sismorresistente: Estructuras de concreto armado y Estructuras de albañilería confinada ........................ 43 2.2.2. Fundamentos del análisis sismorresistente de estructuras: teorías y perspectivas.. ………………………………………………………………………………………….47 2.2.3. Eficiencia del análisis sismorresistente para identificar rótulas plásticas a través de diferentes enfoques y técnicas ................................................................................... 56 2.2.4. Análisis de colapso progresivo de una edificación por un evento sísmico ......... 60 viii 2.3. Marco conceptual ................................................................................................ 62 2.3.1. Análisis sísmico .................................................................................................. 62 2.3.2. Parámetros sísmicos según la norma E.030 ........................................................ 63 2.3.3. Análisis de resistencia de los elementos estructurales ........................................ 65 2.3.4. Análisis de metrado de cargas ............................................................................ 67 2.3.5. Análisis estático – dinámico lineal de acuerdo a la norma E.030:2018 ............. 68 2.3.6. Análisis estático no lineal por desempeño (Pushover) ....................................... 71 2.3.7. Análisis sísmico por el Método De Elementos Finitos (MEF) ........................... 77 2.3.8. Colapso de una edificación por un evento sísmico ............................................. 80 2.3.9. Tipo de fallas post sismo en una edificación ...................................................... 81 2.3.10. Rótulas plásticas ................................................................................................. 84 2.3.11. Simulación de colapso de una estructura ............................................................ 85 2.3.12. Puntos de colapso en edificaciones durante eventos sísmicos ............................ 87 2.4. Hipótesis ............................................................................................................... 89 2.5. Operacionalización de variables ........................................................................ 89 2.5.1. Variable independiente: Análisis sísmico estático-dinámico lineal, estático no lineal o de elementos finitos aplicados ........................................................................... 89 2.5.2. Variable dependiente: Puntos de colapso ........................................................... 90 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ......................................................... 92 3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 92 3.2. Diseño de investigación ....................................................................................... 93 3.3. Métodos de investigación .................................................................................... 95 3.4. Población, muestra y muestreo .......................................................................... 96 3.4.1. Población ............................................................................................................ 96 3.4.2. Muestreo ............................................................................................................. 97 3.4.3. Muestra ............................................................................................................... 98 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ........................................... 100 3.5.1. Técnicas ............................................................................................................ 100 3.5.2. Instrumentos ..................................................................................................... 101 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ............................................... 103 3.6.1. Proceso de obtención de los datos .................................................................... 103 ix 3.6.2. Procesamiento de datos ..................................................................................... 145 3.6.3. Análisis de datos ............................................................................................... 145 3.7. Aspectos éticos ................................................................................................... 146 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................... 148 4.1. Descripción de resultados ................................................................................. 148 4.1.1. Comportamiento sismorresistente del colegio por el método estático-dinámico de la norma E.030 (MCVS, 2018) ..................................................................................... 148 4.1.2. Comportamiento sismorresistente del colegio por el método estático no lineal (Pushover) de la norma ATC-40 (1996) ....................................................................... 171 4.1.3. Comportamiento sismorresistente del colegio por el método de elementos finitos aplicado previo al análisis lineal y no lineal ................................................................. 199 4.1.4. Comparación del comportamiento sismorresistente del colegio por diferentes métodos de análisis sísmico .......................................................................................... 230 4.1.5. Comparación de los puntos de colapso frente a eventos sísmicos del colegio por diferentes métodos ........................................................................................................ 245 4.1.6. Capacidades y limitaciones de los métodos de análisis sísmico: Análisis símico estático-dinámico lineal, análisis estático no lineal (Pushover) y análisis de elementos finitos aplicados ............................................................................................................ 260 4.2. Discusión de resultados ..................................................................................... 267 4.3. Contrastación de hipótesis ................................................................................ 273 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................. 279 5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 279 5.2. Recomendaciones y/o sugerencias ................................................................... 281 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS .............................................................................. 283 CAPÍTULO VII. ANEXOS ........................................................................................ 296 Anexo A. Matriz de consistencia .................................................................................. 296 Anexo B. Ficha de la Institución Educativa Secundaria Juan Pablo II ........................ 297 Anexo C. Panel fotográfico .......................................................................................... 298 Anexo D. Resultado de ensayos ................................................................................... 310 Anexo D.1. Resultado de ensayos de mecánica de suelos............................................ 311 Anexo D.2. Resultado de ensayos de esclerometría ..................................................... 320 x Anexo E. Determinación del puntal diagonal equivalente para el análisis sísmico no lineal en muros de albañilería ................................................................................................. 330 Anexo F. Análisis estático ............................................................................................ 345 Anexo G. Planos ........................................................................................................... 358
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dc.identifier.citationZavaleta, E & Leiva, R. (2024). Eficiencia del análisis sísmico estático-dinámico lineal, no lineal y de elementos finitos aplicados a determinar puntos de colapso, colegio Juan Pablo II, Sarabamba, Chota, 2023 [Tesis para optar el título profesional de ingeniería civil], Universidad Nacional Autónoma de Chota, Cajamarca, Perú.
dc.identifier.urihttps://repositorio.unach.edu.pe/handle/20.500.14142/629
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional Autónoma de Chota
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectDesempeño sísmico
dc.subjectderivas
dc.subjectrótulas plásticas
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00
dc.titleEficiencia del análisis sísmico estático-dinámico lineal, no lineal y de elementos finitos aplicados a determinar puntos de colapso, colegio Juan Pablo II, Sarabamba, Chota, 2023.
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni26698185
renati.advisor.orcid0000-0002-0452-9900
renati.author.dni71875344
renati.author.dni43441955
renati.discipline732027
renati.jurorSilva Tarrillo, Miguel Ángel
renati.jurorBenavidez Núñez, Claudia Emilia
renati.jurorGonzales García, Juan
renati.levelhttps://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.disciplineCiencias de la Ingeniería
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional Autónoma de Chota. Facultad de Ciencias de la Ingeniería
thesis.degree.nameIngenierio Civil

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