Optimización del diseño estructural de elementos verticales de edificio de 15 niveles y azotea, en Lima, mediante uso de acero de alta resistencia

• Autores: Pezua Orihuela, Saul, Tello Quispe, David Junior
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/685202
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/10757/685202
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Diseño estructural; Acero de alta resistencia; Elementos verticales; Análisis sísmico; Eficiencia constructiva; Columnas y placas; Structural design; High-strength steel; Vertical elements; Seismic analysis; Construction efficiency; Columns and shear walls; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

El presente Trabajo de Suficiencia Profesional tiene como propósito optimizar el diseño estructural de los elementos verticales de un edificio de quince niveles y azotea ubicado en Lima Metropolitana, a través del uso de acero de alta resistencia Grado 80, comparándolo con el acero convencional Grado 60. Para ello, se desarrolló un análisis técnico-comparativo mediante simulaciones estructurales utilizando el análisis dinámico modal espectral, conforme a lo establecido en la Norma Técnica E.030. Se diseñaron columnas y placas con ambos tipos de acero manteniendo constante la geometría, las cargas gravitacionales, sísmicas, y el sistema de muros estructurales. Los resultados evidencian que el empleo del acero Grado 80 permite reducir hasta en un 8% la cantidad de refuerzo en el diseño de placas sin afectar el cumplimiento normativo ni el desempeño sísmico de la edificación. Asimismo, se identificó una mejora en la eficiencia constructiva al disminuir la congestión de armaduras, facilitar el vaciado del concreto y optimizar los tiempos de ejecución. Aunque el costo unitario del acero Grado 80 es superior, el análisis económico demuestra que la reducción en volumen compensa parcialmente el sobrecosto, aunque para edificaciones de mediana altura la diferencia de costo no es relevante, haciéndolo viable para edificaciones de gran altura en zonas sísmicas como Lima. Este trabajo aporta criterios técnicos aplicables al ejercicio profesional, orientados a mejorar la eficiencia estructural y promover el uso responsable de materiales de alto desempeño en el sector construcción.