Departamento de Arquitectura e Ingenierías de la Construcción

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https://hdl.handle.net/20.500.12590/17978

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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.
Comparación del uso del concreto con agregado grueso reciclado y natural en la construcción de veredas en la ciudad de Arequipa
(Universidad Católica San Pablo, 2023) Huillca Merma, Luzely Daniela; Quispe Mamani, Carmen Rosa; Marquina Cornejo, María Alejandra
En la actualidad, el medio ambiente es afectado por el desarrollo de la industria de la construcción porque es la causante de la explotación excesiva de materiales granulares en canteras y la generación de residuos de construcción y demolición (RCD). En tal sentido, la presente investigación propuso realizar la valoración de los RCD mediante el uso del agregado grueso reciclado (RCA) para la elaboración de un nuevo concreto, de esta forma se buscó reducir el volumen de extracción de material granular en canteras y la eliminación de los RCD. La presente investigación es de enfoque cuantitativo, carácter descriptivo y diseño experimental; siendo el objeto de estudio el RCA, pues este insumo fue utilizado en proporciones de 30%, 50% y 100% en reemplazo del agregado grueso natural (NCA) para la elaboración del concreto con agregado grueso reciclado (RCAC) en la construcción de veredas, con resistencia de diseño 210kgf/cm2. Seguidamente se evaluó la viabilidad del uso del RCAC al 100% comparando el costo de elaboración de este producto respecto al concreto convencional (NAC), finalmente se realizó la identificación y valoración de impactos ambientales de los componentes suelo y paisajístico dentro de los subprocesos de la elaboración del RCAC al 100% y del NAC, haciendo uso de la metodología propuesta por CONESA. Como resultado se obtuvo que todos los diseños de mezcla cumplen con la resistencia, el costo para la construcción de veredas por m2 con RCAC al 100% es 15.25% más caro que un NAC y el impacto ambiental (IA) en los componentes suelo y paisajístico que se genera por el uso del RCAC es menor en comparación del NAC, debido a que el volumen de explotación de material granular y de eliminación de los RCD se reducen en un 50%. Concluyéndose así que es posible elaborar RCAC en la construcción de veredas y reducir el IA en los componentes mencionados en la ciudad de Arequipa.
Estudio comparativo del comportamiento estructural, económico y a nivel de tiempo para sistemas de entrepiso actualmente en uso para oficinas
(Universidad Católica San Pablo, 2019) Quiroz Bejarano, Camila Angelica; Marquina Cornejo, María Alejandra
En edificaciones, los sistemas de entrepiso más utilizados actualmente son las losas aligeradas construidas en obra; sin embargo, esta alternativa puede ser reemplazada por otros sistemas que ofrecen un ahorro de tiempo y costo. Por este motivo se ha planteado, en este trabajo, el análisis del desempeño estructural, tiempo y costos para diferentes sistemas de entrepiso prefabricados en edificaciones adecuadas para oficinas; como resultado se recomienda el uso de un sistema de entrepiso compuesto de prelosas para edificaciones adecuadas para oficinas; porque su extensa capacidad estructural brinda espacios más amplios, los cuales en este tipo de edificaciones representa una necesidad; de acuerdo al tiempo de ejecución necesario para elaborar este sistema, cuya programación tiene menos probabilidad de experimentar variaciones, además de ser un sistema ideal para una planificación tipo tren de trabajo y por último en cuanto al costo, es verdad que de entre todos los sistemas prefabricados seleccionados para este análisis resulta ser el más caro. Sin embargo, otra alternativa igualmente eficiente, es utilizar el sistema compuesto de viguetas prefabricadas, el cual en caso de contar con menor presupuesto es una opción recomendada ya que tiene un costo menor al anterior sistema de entrepiso.
Evaluación de la implementación de BIM 4D Y LPS mediante Lean Change Management en el proyecto “mejoramiento y ampliación del servicio del IESTP Luis Felipe de las Casas Grieve, Marcona, Ica”
(Universidad Católica San Pablo, 2021) Pastor Zegarra, Ismael Alejandro; Marquina Cornejo, María Alejandra
El trabajo de investigación lleva por título: “Evaluación de la implementación de BIM 4D y LPS mediante LEAN CHANGE MANAGEMENT en el proyecto “Mejoramiento y ampliación del servicio del IESTP Luis Felipe de las Casas Grieve, Marcona, Ica”. Y tuvo como objetivo el generar iniciativa en el rubro a innovar herramientas nuevas que están años en la industria y aún no se aplican en su totalidad, evaluando y comentando como fue la experiencia de aplicar algunas herramientas a un proyecto como el que se describe en el presente trabajo y así establecer un antecedente para nuevas implementaciones futuras. La investigación parte de una necesidad de lograr establecer e integrar un sistema de gestión al proyecto descrito en el presente trabajo, aplicando herramientas BIM 4D y LPS, esto debido a la gran falta de coordinación y organización en los primeros meses de ejecución, generaron el mal control de metrados y costos en movimiento de tierras y una mala comunicación con supervisión, errores en los niveles de terreno, mal control de material para relleno, lo cual generó incumplimientos en todo lo planteado inicialmente, por ello se planteó probar un ciclo de implementación rápida mientras se seguía ejecutando y se midió las mejoras obtenidas según el cumplimiento de las nuevas programaciones y evaluación herramientas BIM para detección anticipada de interferencias. Lean Change Management ofrece un ciclo de implementación rápida, el cual sirvió de guía para el presente trabajo. De igual manera se midió la comodidad del equipo involucrado en dicho cambio. Para el presente trabajo se estudió un proyecto de edificaciones tipo aporticado y se diseñó una estrategia para la integración de las herramientas BIM 4D y LPS adaptada para sus necesidades particulares, Teniendo esto en cuenta, los resultados obtenidos en cuanto a los objetivos planteados en la implementación no llegaron a las metas propuestas pero sí se obtuvo las mejoras esperadas en el proyecto, pues en cuanto a la medición de PPC se llegó a un promedio final de 75% del cumplimiento, siendo la meta planteada de 85%. Para el KPI de Detección de incompatibilidades se planteó una meta del 100% y se alcanzó un 67%. Aun así, el propósito de la investigación es evaluar la implementación de las herramientas al proyecto de estudio, por ese lado la implementación fue un éxito y logró integrar el sistema de gestión planteado al proyecto y los resultados tuvieron un impacto positivo. En el tema de costos no fue parte del alcance por lo que no se llevó un control como era necesario. Por último, se estimó el costo de la implementación siendo este de S/. 13,500.00. Costo que resultó ser más económico que las horas no productivas de una semana de trabajo con una cuadrilla de 60 personas.
Propuesta de un plan de gestión de calidad en la fase de diseño de un proyecto de saneamiento
(Universidad Católica San Pablo, 2022) Corrales Peña, Angelo Erick; Marquina Cornejo, María Alejandra
Actualmente, la ejecución de obras de saneamiento no es ajena a la presencia de restricciones que traen consigo paralizaciones, ampliaciones de plazo, adicionales, retrasos; dichas restricciones están asociadas a la fase de concepción del proyecto en sí, ya sea por una falta de compatibilización de los componentes con la realidad del área del proyecto, por la presentación de información incompleta, por la falta de evaluación de las características sociales que presenta el área donde se ejecutará el proyecto, entre otras causas. Esto sucede por la inexistencia de un estándar para el correcto desarrollo, evaluación y revisión del diseño necesario para la ejecución de expedientes técnicos en proyectos de inversiones públicas, y en obras como las del sector saneamiento, donde no se puede conocer con total precisión las magnitudes requeridas para su elaboración, este problema tiene mayor incidencia. Por tal motivo, esta investigación posee el principal objetivo de desarrollar un plan de gestión de calidad en la fase de diseño de un proyecto de saneamiento que permita reconocer los procesos que conforman estos trabajos y los criterios mínimos que deben de cumplirse para asegurar la calidad del producto final. Esta investigación es no experimental, transversal y de tipo correlacional-causal, donde la propuesta del plan de gestión de calidad es la causa y el efecto es la reducción de la probabilidad de ocurrencia de riesgos e interferencias. Este trabajo se abocó a los sistemas que permiten proporcionar servicios de agua potable y alcantarillado sanitario. La investigación parte del juicio de expertos y el análisis bibliográfico, mediante el cual se definieron los procesos para el desarrollo del diseño de un proyecto de saneamiento de este tipo y los riesgos más probables y con mayor impacto en estos trabajos. Teniendo en cuenta estos puntos, se definieron los criterios mínimos necesarios, que componen el plan de gestión, que permitirán obtener un producto viable para su ejecución y, por ende, de calidad. Este plan fue validado por especialistas con años de experiencia en el diseño de este tipo de proyectos; lo que permite que, esta herramienta, sea empleada en la ejecución de estas labores por los profesionales respectivos.
Protocolo de trabajo para la estimación de cantidades de un modelo BIM utilizando lenguaje de programación visual Dynamo para las especialidades de arquitectura y estructuras en proyectos de edificación
(Universidad Católica San Pablo, 2022) Diaz Valdivia, Augusto Banich; Quiroz Bejarano, Camila Angelica; Marquina Cornejo, María Alejandra
En esta investigación se creó un protocolo de trabajo BIM que permite estandarizar el proceso de modelado en las especialidades de arquitectura y estructuras de proyectos de edificación; el mismo incluye herramientas de automatización basadas en lenguaje de programación visual Dynamo que permiten automatizar los procesos de gestión de información del modelo, creación de elementos y revisión del modelo con el objetivo de obtener las cantidades de los elementos o activos modelados. Este protocolo fue aplicado en el proyecto “Mejoramiento y ampliación del servicio educativo del IESTP Luis Felipe de las Casas Grieve de Marcona, Provincia de Nazca, Región Ica” obteniendo los resultados del metrado de las diferentes partidas de las especialidades de arquitectura y estructuras de forma automática e identificando una variación de precisión, con respecto al proceso tradicional de obtención de metrados, de 0 a 6%, teniendo mayor variación en aquellas partidas que involucran el acabado de la edificación como encofrado, tarrajeo y pintura; esto debido a que la forma tradicional de obtener el metrado de estos elementos no es precisa, pues generaliza algunas dimensiones y toma en consideración ciertos criterios conservadores, ya que estas partidas dependen de la unión de varios elementos. Finalmente se propuso un Plan de Ejecución BIM que plantea la estrategia del protocolo de trabajo obtenido, para el uso de empresas en futuros proyectos cuyo requerimiento involucre el uso BIM de ”Estimación de Cantidades”.
Software para la evaluación superficial de pavimentos flexibles basado en la metodología Pavement Condition Index
(Universidad Católica San Pablo, 2021) Ortega Alarcon, Deyvi; Marquina Cornejo, María Alejandra
El principal objetivo de la presente tesis es desarrollar un software de escritorio que sea una herramienta y apoyo del proceso de evaluación superficial de pavimentos flexibles de vías urbanas, teniendo como base la metodología Pavement Condition Index. En este sentido, se comenzó con el desarrollo y entendimiento de la metodología Pavement Condition Index (PCI), basado en la normativa ASTM D 6433, obteniendo las bases necesarias para el desarrollo del diagrama de flujos general y proceso de los algoritmos del software; asimismo, basado en la plataforma digital FAA PAVEAIR de la Federal Aviation Administration (FAA), que el departamento de transporte de los Estados Unidos utiliza para el control y mantenimiento de las vías, se logró procesar y validar las ecuaciones polinómicas de los valores deducidos y corregidos, que el software utiliza en sus procesos de cálculo, logrando un porcentaje de variabilidad menor al 1%. La automatización de los algoritmos y procesos de cálculo se realizó a través del lenguaje de programación orientado a objetos Visual Basic de Microsoft, haciendo uso de bases de datos, álgebra de Boole, métodos numéricos y reportes, permitiendo una mejor precisión y exactitud de los resultados. Seguidamente, se comparó y validó la eficacia del software mediante su aplicación en el proyecto vial urbano “Evaluación Superficial del Pavimento Flexible Aplicando el Método del PCI en un tramo de la Av. República de Polonia – Distrito de San Juan de Lurigancho” del cual los resultados emitidos por el software PAVDO en comparación de los teóricos tuvieron una correlación de Pearson de 0.9991 y 0.9970 y porcentajes de variabilidad del 99.8% y 99.5% correspondientemente, logrando una variación menor al 1%. Además, mediante la prueba de hipótesis nula se dio conformidad de existencia de evidencia estadística suficiente para concluir que los coeficientes de correlación son aceptables. Finalmente, se evaluó los resultados emitidos por el software, como los cimientos hacia la implementación de un sistema de gestión de pavimentos urbanos, por su facilidad de almacenamiento, análisis y manejo informático. Todo esto, en conjunto a un entorno amigable de plataformas de ayuda y guía que hacen del software una herramienta útil y confiable para su uso en el campo profesional y educativo.
Uso de herramientas Lean Construction para la identificación del nuevo flujo del proceso constructivo de la losa de piso con la implementación de los Protocolos Covid-19 y análisis del impacto en la planificación durante la pandemia en un taller industrial ubicado en la Joya, Arequipa, 2020.
(Universidad Católica San Pablo, 2020) Quispe Mamani, Carmen Rosa; Ayala Flores, Ronald Anibal; Marquina Cornejo, María Alejandra
La finalidad del presente trabajo de investigación es el uso de herramientas Lean Construction (VSM y carta balance) para la identificación del nuevo flujo del proceso constructivo de la losa de piso con la implementación de los protocolos COVID-19 y análisis del impacto en la planificación durante la pandemia en un taller industrial ubicado en la Joya, Arequipa, 2020. El estudio tiene como alcance identificar el flujo de valor de la losa de piso, comparar la planificación inicial (antes de la pandemia) y durante la pandemia, determinar si los protocolos COVID afectan en el flujo de trabajo del proyecto de estudio y la propuesta de mejora de los desperdicios encontrados. Para cumplir todos los puntos mencionados fue necesario realizar visitas a campo para conocer realmente la problemática, conocer la realidad del impacto en los flujos de trabajo y en la planificación inicial debido a los protocolos COVID19 en el caso de estudio. El aporte de esta investigación es que muestra una parte de la realidad (ya que solo se analizó la construcción de la losa de piso de los sectores 1 y 3 del taller 1, zona almacén del proyecto de estudio) de lo que sucede en campo debido a la implementación de los protocolos COVID-19 en un proyecto de estudio. Al finalizar la investigación se llegó a la conclusión que los protocolos sanitarios COVID-19 no afectan en el flujo de valor del proceso constructivo de la losa de piso de los sectores 1 y 3 del taller del caso de estudio. Con la validación en campo se observó que el personal no tiene tiempos de espera debido a los protocolos sanitarios durante el desarrollo de la actividad. Sin embargo, dónde sí se vio que influye éste fue durante la entrada del personal, debido a que el protocolo de inicio (entrada) es muy estricto y controlado. Como resultado del VSM se obtuvo que el porcentaje de valor agregado de la construcción de la losa de piso fue de 55.5%, este valor muestra una realidad ya conocida, la productividad en los proyectos de construcción en el Perú no es tan buena en relación a otros países donde tienen una buena gestión de los proyectos y utilizan herramientas colaborativas y de mejora continua (Lean, Kanban, Scrum, entre otros.). Además, la planificación inicial se ha visto afectada en cuanto al tiempo total del proyecto y en cuanto a costo total del proyecto.

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