Análisis de viabilidad y mejora del diseño estructural en proyectos de coberturas con restricciones de estructuras metálicas preexistentes, Simón Bolívar – Pasco 2023

Abstract

Este estudio, titulado "Análisis de viabilidad y mejora del diseño estructural en proyectos de coberturas con restricciones de estructuras metálicas preexistentes, Simón Bolívar – Pasco 2023", aborda una problemática significativa en el distrito de Simón Bolívar, ubicado en la región de Pasco, donde las estructuras metálicas utilizadas para coberturas muestran signos de deterioro. La investigación se centra en evaluar la posibilidad de reutilizar las columnas metálicas existentes, que no presentan deformaciones significativas, para soportar nuevas vigas metálicas, mejorando así la estabilidad y funcionalidad de las coberturas. En el Capítulo I, se define el problema de investigación, destacando la necesidad de determinar la viabilidad de reutilizar las columnas metálicas existentes. Se establecen los objetivos generales y específicos, que incluyen la evaluación del estado actual de las columnas, la identificación de los factores que han contribuido al deterioro de las vigas y el diseño de una estructura que integre nuevas vigas metálicas con las columnas preexistentes. Este capítulo también justifica la investigación, destacando los beneficios económicos y ambientales de reutilizar las estructuras existentes, y delimita el alcance del estudio en términos geográficos, temporales, temáticos y metodológicos. En el Capítulo II, se presenta el marco teórico, que incluye antecedentes de estudios similares y una revisión exhaustiva de la literatura sobre teoría de la resistencia de materiales, análisis estructural, normativas y estándares de construcción, técnicas de inspección y evaluación estructural, factores de deterioro de estructuras metálicas y métodos de simulación y modelado computacional. Este capítulo establece las bases científicas y técnicas sobre las cuales se desarrollará la investigación, proporcionando un contexto sólido para la evaluación de las estructuras metálicas en Simón Bolívar. El Capítulo III describe la metodología de la investigación, especificando el tipo y nivel de investigación, el método de recolección de datos y el diseño de la investigación. Se detallan las técnicas e instrumentos utilizados para la recolección de datos, como inspecciones visuales, pruebas de carga y modelado computacional con herramientas como SAP2000. También se describe el tratamiento estadístico de los datos y la orientación ética de la investigación, asegurando la validez y confiabilidad de los resultados obtenidos. En el Capítulo IV, se presentan y discuten los resultados de la investigación. Se detalla la evaluación del estado actual de las columnas metálicas preexistentes, identificando niveles de corrosión, deformaciones y capacidad de carga. Los resultados del análisis de las pruebas de carga y la identificación de factores de deterioro muestran que, aunque algunas columnas presentan signos de desgaste, la mayoría mantiene una capacidad de carga adecuada. El modelado computacional confirma que la integración de nuevas vigas metálicas con las columnas preexistentes mejora significativamente la estabilidad, seguridad y funcionalidad de las estructuras. Las pruebas de hipótesis realizadas utilizando análisis de correlación de Pearson en SPSS demuestran una relación significativa entre las variables evaluadas y la capacidad de carga de las columnas, la eficacia de las medidas de mitigación y la estabilidad y seguridad de la nueva estructura. La conclusión de la investigación confirma que es viable reutilizar las columnas metálicas preexistentes para soportar nuevas vigas metálicas, mejorando la estructura de las coberturas metálicas en Simón Bolívar. Los resultados cuantitativos y cualitativos respaldan la efectividad de las medidas de mitigación implementadas y el diseño estructural propuesto, asegurando una estructura segura, estable y funcional.