Ingeniería Civil

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Comparación de la metodología PCI de la forma convencional y asistido con un RPAS para la evaluación superficial de las fallas del pavimento flexible de la avenida Perú en el distrito de Cerro Colorado, Arequipa 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-16) Aguilar Guzman, Franco Alexander; Yañez Pino, Robert Renato
La presente investigación tuvo como objetivo comparar la evaluación de la condición del pavimento flexible mediante el método convencional del Índice de Condición del Pavimento (PCI), conforme a la norma ASTM D6433-20, frente a una evaluación asistida por Sistemas de Aeronaves Pilotadas a Distancia (RPAS), aplicada en la Av. Perú, distrito de Cerro Colorado, Arequipa. El estudio abarcó 84 unidades de muestra, correspondientes a 42 tramos evaluados en ambos carriles, cada una de 45 m × 7 m. La evaluación convencional se realizó mediante inspección visual directa en campo, mientras que la evaluación asistida por RPAS empleó un dron DJI Mavic 3 Enterprise, procesamiento fotogramétrico en Pix4Dmapper con GSD de 1.5 cm/píxel, 8 puntos de control terrestre con corrección RTK (±2 cm) y digitalización de fallas en AutoCAD. Los resultados mostraron un PCI promedio de 47 para el carril izquierdo y 45 para el derecho con el método convencional, frente a 55 y 52 respectivamente con el método RPAS, clasificando ambos carriles en condición Regular en los dos métodos. El análisis estadístico evidenció una correlación de rangos de Spearman muy fuerte (rs = 0.869) y una diferencia media de −7.60 puntos según Bland-Altman, atribuible a las limitaciones de detección del RPAS: omisión del ahuellamiento, no detección de huecos de severidad baja y menor identificación de grietas finas. Se concluye que la evaluación asistida por RPAS resulta confiable para jerarquizar la condición del pavimento y priorizar intervenciones; sin embargo, no existe equivalencia numérica entre ambos métodos, pues el RPAS subestima los deterioros y sobreestima el PCI.
Acceso Abierto
Estudio del impacto del ángulo de incidencia sísmica en la respuesta de edificaciones con irregularidad torsional en Arequipa utilizando análisis tiempo historia no lineal
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-17) Montiel Puma, Fernanda Valeria
La presente investigación evalúa el efecto del ángulo de incidencia sísmica en la respuesta estructural de edificios de concreto armado con irregularidad torsional normal e irregularidad torsional extrema en la ciudad de Arequipa. Se modelaron seis edificios de 12 pisos con sistema estructural de muros de corte, variando la ubicación de estos elementos para generar ambos tipos de irregularidad según la NTE E.030. Cada modelo fue analizado mediante análisis modal espectral, análisis tiempo historia lineal y análisis tiempo historia no lineal, usando siete registros sísmicos peruanos escalados al espectro objetivo de la norma. El análisis tiempo historia lineal, realizado en ETABS, fue aplicado variando el ángulo de incidencia entre 0° y 180° cada 15°. De la comparación de derivas, desplazamientos, índice de irregularidad torsional y fuerzas cortantes se obtuvo que el ángulo crítico de cada estructura es diferente a las direcciones convencionales de análisis (0° y 90°). Posteriormente, el análisis tiempo historia no lineal, realizado en PERFORM-3D con el ángulo crítico de cada estructura, demostró que el análisis modal espectral subestima las derivas de entrepiso en la mayoría de estructuras, evidenciando incluso que algunas superaron el límite de deriva de la NTE E.030 para análisis no lineal. Adicionalmente, se evaluó el nivel de desempeño sísmico de cada estructura y se analizó su posible relación con otras propiedades estructurales como el periodo fundamental y la excentricidad, con el fin de identificar qué características de la estructura influyen más en el nivel de daño alcanzado bajo el ángulo de incidencia crítico. Se evidenció también que el análisis modal espectral subestimó las fuerzas internas en vigas, siendo estas los elementos más sensibles a la variación del ángulo de incidencia. Se concluye que el análisis sísmico tradicional limitado a los ejes principales subestima las demandas de diseño reales en estructuras con irregularidad torsional, recomendándose incorporar la variación del ángulo de incidencia en el análisis dinámico no lineal para garantizar un diseño sismorresistente seguro y eficiente.
Acceso Abierto
Modelo de gestión de riesgos basado en control de calidad y BIM para mejorar el desempeño técnico-económico del pabellón A del proyecto Saldos de recuperación del local escolar 40705 Peruarbo, Cerro Colorado, Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-16) Mendoza Carrillo, Jimmy Luciano; Salcedo Rebaza, Andres Enrique
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la influencia de un modelo de gestión de riesgos basado en control de calidad y Building Information Modeling (BIM) en el desempeño técnico-económico del Pabellón A del proyecto “Saldos de Recuperación del Local Escolar 40705 Peruarbo”, ubicado en el distrito de Cerro Colorado, Arequipa. El análisis tomó como base la información consolidada del proyecto ya ejecutado, integrando el expediente técnico, los registros de obra (valorizaciones, no conformidades e informes de supervisión) y los resultados obtenidos mediante el modelado BIM de las especialidades de arquitectura, estructuras, instalaciones sanitarias e instalaciones eléctricas. La investigación fue de tipo aplicada, con enfoque cuantitativo y diseño preexperimental de pretest y postest, con aplicación retrospectiva (post-ejecución) del modelo sobre la información consolidada del Pabellón A, el modelo se implementó en tres etapas articuladas: primero, el diagnóstico inicial (pretest), en el que se identificaron y valoraron los riesgos técnicos, las no conformidades y las interferencias entre especialidades; segundo, la construcción de los modelos BIM de las cuatro especialidades del Pabellón A, sobre los cuales se ejecutó la detección de interferencias (clash detection) y la verificación de metrados; y tercero, la evaluación posterior (postest), en la que se contrastaron los resultados; en este esquema, el control de calidad se materializó como la verificación técnica de la información del proyecto: cada interferencia detectada y cada diferencia de metrado entre el expediente y el modelo BIM constituyó un registro de no conformidad técnica, documentado en fichas específicas de control. Los resultados evidenciaron que el modelo identificó un total de 57 interferencias entre las cuatro especialidades y permitió detectar diferencias estadísticamente significativas entre los metrados del expediente técnico y los obtenidos mediante BIM (prueba t de Student: t = 4.441; gl = 17; p < 0.001; tamaño del efecto d de Cohen = 1.05, grande), con una subestimación porcentual media del expediente de 13.81 % en las 18 partidas comparables de las cuatro especialidades. El análisis de valor ganado arrojó un índice de desempeño del cronograma SPI = 0.705, indicativo de atraso, y un índice de desempeño del costo CPI = 1.000, estructuralmente fijo por la modalidad de suma alzada, lo que reveló que el control contractual del costo resulta insensible a los sobrecostos reales detectables únicamente mediante la verificación de metrados. Se concluyó que la integración de la gestión de riesgos, el control de calidad y la metodología BIM mejoró la confiabilidad de la información técnico-económica utilizada para la toma de decisiones, al permitir identificar, cuantificar y anticipar de manera demostrable las desviaciones de metrado, las interferencias entre especialidades y los riesgos que afectaron al Pabellón A; de este modo, el modelo se constituye en una herramienta eficaz para la prevención de riesgos y la mejora de los procesos de gestión en proyectos de infraestructura educativa.
Acceso Abierto
Efectividad de una intervención DMAIC para la mejora del desempeño operativo de la intersección de la avenida Camaná y la calle Cayma, distrito de Majes, Arequipa, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-15) Cardenas Huanca, Giovanni Edgar
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la efectividad de una intervención DMAIC para mejorar el desempeño operativo, abarcando la movilidad, la eficiencia, la seguridad operacional y la calidad del servicio en la intersección de la Av. Camaná y C. Cayma, en el distrito de Majes, 2025. La metodología fue de tipo aplicada, con enfoque cuantitativo y diseño explicativo. Se realizaron aforos vehiculares continuos durante 7 días y 24 horas, procesados y microsimulados mediante Synchro V.12 y SimTraffic, en estricto alineamiento con el HCM 2022. Los resultados evidenciaron un colapso inicial del sistema, caracterizado por una deficiente movilidad con demoras de hasta 158.0 s/veh, baja eficiencia temporal, nula seguridad operacional reflejada en una relación volumen/capacidad de 1.33 con riesgo de bloqueos sistémicos y una pésima calidad del servicio operando en Nivel de Servicio F. El análisis causal mediante el diagrama de Pareto determinó que aproximadamente el 70% de la congestión se originaba en factores operacionales, principalmente por un ciclo semafórico ineficiente y la inoperatividad de vías alternas, descartándose limitaciones de infraestructura, es por ello que como parte de la fase de mejora de la metodología, se rediseñaron los parámetros de control proponiendo un ciclo semafórico de 2 fases de 60 segundos, considerando un desfase de 10 segundos y la restricción de giros conflictivos. La comparación inferencial entre el escenario base y el propuesto evidenció una mejora estadísticamente significativa p < 0.001 en todos los indicadores evaluados. Se concluyó que la intervención DMAIC demostró ser efectiva al estructurar una reingeniería operativa que erradica el colapso, devolviendo la movilidad, eficiencia, seguridad y calidad del servicio a la intersección, estabilizándola en niveles de servicio B y C dentro del entorno de simulación validado.
Acceso Abierto
Evaluación de la efectividad del método de protección catódica por corriente impresa y ánodos de sacrificio en concreto armado en la ciudad de Camaná.
(Universidad Católica de Santa María, 2026-08-28) Salazar Apaza, Eduardo Manuel; Gomez Nieto, Jeremy Eliel
El presente estudio evaluó la efectividad de los sistemas de protección catódica en estructuras de concreto armado expuestas al ambiente marino de la ciudad de Camaná. El objetivo principal fue evaluar dos técnicas de protección catódica para mitigar el fenómeno de la corrosión; se elaboraron y monitorearon probetas experimentales a nivel de laboratorio, variando los materiales de los ánodos galvánicos para el método de ánodo de sacrificio y ajustando la densidad de corriente para el método de corriente impresa. La metodología consistió en un diseño experimental que incluyó el monitoreo de los potenciales eléctricos del acero corrugado durante un periodo de 15 semanas, con un total de 109 días de exposición previos a la extracción del acero para examinar la corrosión. Las probetas que contenían estos aceros se construyeron y sumergieron en agua de mar, simulando un ambiente de exposición extrema idóneo para el fenómeno de la corrosión. Para la investigación, se propusieron cuatro grupos de probetas con distintos porcentajes de cloruro de sodio añadido en el diseño de mezcla del concreto, con la finalidad de acelerar el proceso corrosivo. Posteriormente, se armaron los circuitos para la protección por corriente impresa, para los ánodos de sacrificio y para las probetas de control sin protección. Finalizadas las mediciones, se extrajeron los aceros corrugados embebidos en el concreto y se procedió a su limpieza y pesaje para calcular la velocidad de corrosión. A partir de la determinación del diferencial de potencial, se verificó la correcta aplicación de los sistemas de protección. Asimismo, mediante el cálculo de la velocidad de corrosión, se evaluó y comparó la eficacia de los métodos empleados frente a las probetas sin protección. Los resultados indicaron que tanto la aplicación de ánodos de sacrificio como la corriente impresa constituyen mecanismos efectivos para reducir la severidad de la corrosión inducida por el entorno marino. La evaluación de la pérdida de masa evidenció que ambos métodos lograron frenar el avance destructivo del fenómeno. La protección catódica con ánodos de sacrificio de zinc mostró mayor efectividad y durabilidad que el sistema de corriente impresa. Se concluye que la implementación de estos sistemas prolonga la vida útil del concreto armado en las zonas costeras de Camaná, lo cual representa una alternativa técnica viable para la ingeniería civil.
Acceso Abierto
Evaluación de la confiabilidad de la formulación teórica de una rápida mediante comparación con experimentación en prototipo y simulación CFD - caso peruano: Arequipa, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-08-27) Chavez Tapia, Fatima Del Carmen; Mestas Delgado, Piero Orlando
En la localidad de Imata del distrito de San Antonio de Chuca de la provincia de Caylloma del departamento de Arequipa, Perú, se ubica una infraestructura hidráulica compuesta de 3 subestructuras en serie conocidas como “rápidas”. Esta obra se construyó con el objetivo de conectar la zona de descarga del túnel de trasvase con la presa Pillones ya que el resalto hidráulico que se produce en este tipo de estructura permite la pérdida de energía y con ello la disminución de las altas velocidades y erosivas que se producirían si se conectaran los puntos con un canal convencional de pendiente uniforme. No obstante, la obra sufrió desbordamientos de agua cuando se comenzó la descarga de un caudal menor al de diseño, dejando la obra como obsoleta por estar hidráulicamente mal diseñada. En esta investigación se lleva a cabo el diseño de la rápida del medio por formulación teórica para 5 escenarios distintos, una experimentación de escenario único mediante el ensayo en laboratorio de un prototipo fabricado a escala manteniendo la semejanza hidráulica de uno de los diseños por formulación teórica, y 4 simulaciones en el software de Dinámica de Fluidos Computacional “Flow 3D” correspondientes con los restantes 4 diseños por formulación teórica. El diseño por formulación teórica se basa en determinar las longitudes y pendientes de las partes que conforman la rápida para que se produzca el resalto hidráulico que genere la pérdida de energía prevista. La experimentación se llevó a cabo en un escenario adecuado a las limitaciones de implementación de equipos en el laboratorio y sus capacidades máximas, pero válidas para la comparación gracias a los parámetros adimensionales que rigen la hidráulica del escenario evaluado. Para las simulaciones en el software Flow 3D se implementó el modelo de turbulencia RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) y el esquema de cierre k-épsilon, parámetros fundamentales para la caracterización de la turbulencia de una simulación. Los tirantes de los diseños por formulación teórica son comparados con aquellos de la experimentación y simulaciones por separado para luego calcular sus diferencias a través de diferentes tipos de error. Finally, the reliability of the theoretical formulation method is evaluated based on the errors obtained from the comparison of the results.
Acceso Abierto
Optimización de vertederos escalonados mediante simulaciones RANS - Caso de estudio de la Represa de Coltani
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-20) Medina Samanez, Cristopher Jesus
El presente trabajo analiza el efecto hidráulico de la incorporación de un tramo escalonado en el vertedero de la represa Coltani, con el objetivo de optimizar el desempeño hidráulico de la estructura en términos de disipación de energía, explicado a partir del comportamiento del flujo definido según los campos de velocidades resultantes. El vertedero existente fue diseñado para condiciones hidrológicas derivadas de información meteorológica limitada espacial y temporalmente, junto con los efectos acelerados del cambio climático, hacen a los caudales de diseño original susceptibles, lo que justifica la evaluación de alternativas mínimamente intrusivas que mejoren el desempeño hidráulico de la estructura existente. El estudio se lleva a cabo mediante modelación numérica utilizando herramientas de la dinámica de fluidos computacional (CFD), partiendo de la determinación del modelo de turbulencia RANS que mejor se ajuste al tipo de flujo, y simulando 30 variantes geométricas de vertederos escalonados que son introducidas en el tercer tramo del vertedero manteniendo el resto de la geometría original. Los efectos globales y locales son estudiados para los casos generados a partir de la combinación de las variables independientes, específicamente el número de escalones, el alto del escalón y la forma del escalón. Los resultados se han evaluado según el desempeño hidráulico en términos de disipación de energía, y han permitido definir que la introducción de un tramo escalonado en el vertedero de la represa Coltani aumenta la disipación de energía para todos los casos, siendo los vertederos con escalones de tipo poza rectangular los que mayor disipación muestran. Sin embargo, se observó que los efectos locales de disipación son reducidos considerablemente al final del vertedero, debido a la ubicación central del tramo escalonado y a la reducción del efecto disipativo global atribuido a la existencia aguas abajo de dos secciones de tipo rápida.
Acceso Abierto
Propuesta para predecir curvas momento-rotación de columnas metálicas sometidas a cargas cíclicas mediante modelos de elementos finitos
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-08) Banda Rodriguez, Daniel Rodrigo; Condo Huaranga, Luis Sebastian
El comportamiento de las estructuras metálicas o de acero, se ha venido estudiando durante más de 20 años, siendo protagonistas los continentes asiático y europeo, que continúan realizando numerosas investigaciones acerca del acero inoxidable (González-de-León et al., 2022b); principalmente, en cuanto a sus propiedades mecánicas, comportamiento axial, cíclico y no lineal para cargas gravitacionales y sísmicas (Bock et al., 2015; Walport et al., 2019). En materia de la presente realidad nacional, claramente existe un desfase importante respecto a estas investigaciones, pues la norma E.090 de estructuras metálicas no se ha actualizado por un periodo de alrededor de 20 años (SENCICO, 2006); como resultado, aun continua la brecha creciente de conocimientos que afecta a la optimización y economía al momento de diseñar estas estructuras. Los métodos de diseño utilizados son métodos tradicionales y conservadores que no consideran, por ejemplo, el endurecimiento por deformación que tiene el acero al carbono, que lo hace más resistente de lo planteado. Es por ello por lo que es necesaria la adaptación a las nuevas tendencias que son más precisas, la cuales se apoyan de la aplicación de modelos de elementos finitos. En consideración a lo anterior, se orientó el estudio a nivel nacional, donde se usa el acero al carbono. Las secciones de columnas de acero concernientes para la investigación son las columnas huecas de sección cuadrada y rectangular, con ellas se busca predecir una expresión que defina su capacidad de rotación. La investigación contó con 201 columnas analizadas mediante elementos finitos, resultando finalmente en 118 columnas que si lograron completar positivamente las pruebas. Para validar los modelos, se utilizaron artículos científicos con estudios experimentales y se compararon con lo obtenido en el programa. Con los resultados obtenidos, se llevó a cabo un estudio paramétrico y se determinaron expresiones para la capacidad de rotación y una mejor precisión de cálculo de momentos para las mencionadas columnas sometidas a diferentes cargas axiales y cíclicas laterales (sismo), lo cual es común para este tipo de estructura.
Acceso Abierto
Principales factores que afectan la operación del Sistema Integral de Transporte - SIT, en la cuenca C3-Cayma de la ciudad de Arequipa, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-16) Huanqui Mendoza, Enrique Alejandro; Valdivia Butron, Juan Luis
La presente investigación tuvo como objetivo determinar los Principales factores que afectan la operación del Sistema Integral de Transporte – SIT, en la Cuenca C3-Cayma de la ciudad de Arequipa, 2025; teniendo como metodología de tipo de aplicada, enfoque cuantitativo, y diseño no experimental; los resultados indicaron que el Sistema Integral de Transporte (SIT) en la Cuenca C3-Cayma de la ciudad de Arequipa, 2025, presenta limitaciones operativas, infraestructurales y de cobertura frente a la demanda real. Los aforos vehiculares registraron hasta 1,412 vehículos y 144 motocicletas en días de mayor flujo y 1,034 vehículos en días de menor tránsito, generando congestión en intersecciones críticas como Av. Cayma–Mariano Melgar y Bolognesi. La evaluación de infraestructura en seis rutas (100, 241, 300, 400, 500 y 700) identificó deterioro severo del pavimento, destacando la ruta 700 con 970 grietas transversales, 675 longitudinales, 265 baches y 330 áreas con piel de cocodrilo, y la ruta 241 con 781 grietas transversales y 548 longitudinales. La flota operativa alcanzó 240 vehículos frente a una flota mínima requerida de 256 unidades, evidenciando un déficit de 16 vehículos y un nivel de acreditación del 57%, además de la presencia de 195 vehículos informales (85 tipo M1, 95 tipo M2 y 15 tipo M3) que afectan la regularidad del servicio. La demanda estimada fue de 60,165 usuarios, equivalentes al 63.1% de una población proyectada de 108,350 habitantes, generando 92,655 viajes diarios, de los cuales el 14.2% (13,157 pasajeros) se concentra en la hora punta de 07:00 a 08:00 a.m., requiriéndose una flota de 731 vehículos tipo M2 o 347 tipo M3 para atender adecuadamente dicha demanda. Finalmente se concluye que el Sistema Integral de Transporte en la Cuenca C3-Cayma presenta deficiencias significativas en infraestructura, operación de flota y cobertura frente a una demanda real elevada. Estas limitaciones se reflejan en el deterioro vial, déficit vehicular y alta concentración de viajes en horas punta, afectando la eficiencia y sostenibilidad del servicio.
Acceso Abierto
Análisis de la adopción de los contratos NEC 4 - ECC para la mejora de la gestión contractual en proyectos de infraestructura educativa pública del Perú en el año 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-17) Solis Canqui, Ricardo Javier
En el Perú, el sector de la construcción pública siempre ha estado acechado por situaciones que provocan retrasos u obras inconclusas. Por tanto, es necesario mejorar la gestión contractual. El objetivo del presente estudio es analizar como la adopción de contratos NEC 4 - ECC influye en la gestión contractual de los proyectos de infraestructura educativa pública del Perú en el año 2025, tiene un enfoque cualitativo, el método de estudio utilizado fue la revisión bibliográfica, el análisis de un único estudio de caso y la validación fue realizada a través de la metodología Delphi. Se tomó como muestra al Paquete 4 del PEIP - EB. Para recolectar la información se recurrió a páginas web gubernamentales, Google academic, Google scholar, Web of Science y Scopus y la Ley N°32069 Ley General de Contrataciones Públicas. El resultado fue que es necesario que se implementen algunos aspectos del NEC 4 – ECC como las cláusulas de comunicación, la gestión de calidad, los eventos compensables, la ampliación de opciones de penalidades, la necesidad de un comité con características similares al DAB, un porcentaje de garantía uniforme, el alcance, el diseño y la gestión de riesgos, las modalidades de pago A, B, C, D, E y F y reducir el ciclo de la obra a un tiempo menor a dos años.
Acceso Abierto
Propuesta de un modelo integrado de gestión para el monitoreo y control del propietario del proyecto como stakeholder en proyectos realizados bajo modalidad EPC (Engineering, Procurement, Construction) en el sector minero en la provincia de Hualgayoc, departamento de Cajamarca, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-05-18) Apaza Beltran, Gabriela Judith
La presente investigación abordó la problemática de la falta de una correcta implementación de modelos de monitoreo y control en proyectos ejecutados bajo contrato tipo EPC (Ingeniería, Procura, Construcción) en el sector minero peruano. El objetivo principal de este estudio fue desarrollar un Modelo Integrado de Gestión aplicado al monitoreo y control de proyectos mineros desarrollados bajo la modalidad EPC. Para alcanzar este propósito, se empleó un enfoque cualitativo, de tipo no experimental y nivel descriptivo-comparativo; considerando como caso de estudio el proyecto InPit-TSF. Los resultados mostraron que el Modelo Integrado de Gestión propuesto proporciona la organización integral necesaria para el uso correcto y oportuno de las prácticas y herramientas destinadas al monitoreo y control, evitando errores como: fallas en la definición del alcance, conflictos entre los stakeholders, incertidumbre técnica, actividades pendientes, entre otros. Además, se presentaron herramientas de monitoreo y control que permiten reforzar el control predictivo y preventivo de los componentes críticos de las áreas de control. Se concluyó que, en línea con las instituciones consultadas, el Modelo Integrado de Gestión desarrollado aplicado al monitoreo y control de proyectos mineros desarrollados bajo la modalidad EPC mejora significativamente la eficiencia y coordinación en la toma de decisiones y el cumplimiento de objetivos.
Acceso Abierto
Propuesta de un sistema de validación constructiva automatizada, integrando Semantic BIM y blockchain para la mejora de la trazabilidad de proyectos en modalidad de Núcleo Ejecutor en Arequipa, Perú
(Universidad Católica de Santa María, 2026-05-14) Carpio Pequeño, Jhordan Omar; Pacheco Perez, Renata Esther
La presente investigación abordó la problemática de la limitada trazabilidad, confiabilidad y control técnico de la información en proyectos ejecutados bajo la modalidad de Núcleo Ejecutor en Arequipa, contexto en el que persisten deficiencias en la verificación constructiva, inconsistencias en expedientes técnicos y ausencia de mecanismos digitales de validación. Frente a ello, el objetivo general fue proponer un sistema automatizado de validación constructiva mediante la integración de Semantic BIM y blockchain, orientado a mejorar la trazabilidad de los proyectos y fortalecer la gestión técnica de la información. La investigación fue de tipo aplicada, con alcance explicativo, enfoque mixto y diseño no experimental de tipo transversal. Metodológicamente, se estructuró en cuatro fases: análisis de avances tecnológicos y diagnóstico contextual, definición de la estructura semántica del modelo BIM, desarrollo del sistema automatizado de registro y validación, y evaluación del sistema mediante juicio de expertos. Para ello se emplearon técnicas como revisión bibliográfica, análisis documental técnico-normativo, entrevistas semiestructuradas, modelado BIM, enriquecimiento semántico, registro local con blockchain y validación mediante el método Delphi. Asimismo, el estudio se delimitó a elementos estructurales críticos de un proyecto Cuna Más seleccionado en Majes, excluyendo el modelado detallado del acero de refuerzo. Los resultados evidenciaron que la propuesta permitió estructurar semánticamente la información del modelo BIM mediante ontologías, reglas lógicas y validación automatizada de parámetros técnicos, funcionales y normativos, así como registrar los resultados de validación estructural en una arquitectura criptográfica verificable basada en blockchain. El sistema contribuyó de manera directa a mitigar problemáticas diagnosticadas como errores técnicos y de diseño, dificultades en el registro y seguimiento documental, falta de mecanismos de trazabilidad y dudas sobre la integridad de la información; además, alcanzó una aceptación global superior al 80 % y un 91 % respecto a su aporte a la gestión de proyectos, mientras que la integración de Semantic BIM y blockchain obtuvo consensos de 84 % y 81 %, respectivamente, en la segunda fase Delphi. Se concluyó que la integración de Semantic BIM y blockchain constituye una solución técnicamente viable para optimizar la validación constructiva y mejorar la trazabilidad de la información en proyectos bajo modalidad de Núcleo Ejecutor.
Acceso Abierto
Evaluación de respuestas del análisis tiempo historia y modal espectral para edificaciones de concreto armado con sistema dual bajo el efecto bidireccional y ángulo de incidencia sísmica en la ciudad de Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2026-04-07) Aroquipa Mestas, Anthony Kevin; Rojas Chura, Brian Airton
En el presente trabajo de investigación se plantea analizar respuestas lineales en edificaciones de concreto armado con sistema dual bajo solicitaciones sísmicas. Debido al conocimiento previo de investigaciones realizadas con respecto al tema del análisis bidireccional y el efecto que puede tener en estructuras principalmente en aquellas que presentan irregularidad en planta y altura, se busca que en la norma peruana de diseño sismorresistente se consideré el efecto bidireccional y ángulo de incidencia; ya que como es sabido, solo se analiza una estructura de forma unidireccional. Para el desarrollo del trabajo de investigación se plantea el modelamiento de edificaciones con diferentes parámetros que cumplan la norma peruana E.020 (Cargas) y E.030 (Diseño Sismorresistente), las cuales sirven como edificaciones teóricas que tienen variaciones de acuerdo con los parámetros planteados en el trabajo de investigación como rigidez relativa, excentricidades, irregularidades en planta y altura; del mismo modo se usan 8 registros acelerográficos para el análisis de dichos edificios teóricos. La metodología por usar consiste en someter a todos los casos de edificios teóricos al análisis tiempo historia lineal y el análisis modal espectral, para finalmente en base a estadística se hará la comparación de respuestas lineales bajo los efectos bidireccionales y ángulos de incidencia de las edificaciones teóricas frente a los sismos planteados en la investigación.
Acceso Abierto
Influencia de la fibra de ovino en la elaboración de adobe para el mejoramiento del desempeño térmico y propiedades físico - mecánicas para las viviendas altoandinas.
(Universidad Católica de Santa María, 2026-04-10) Checya Sapillado, Jonathan Pedro; Huareccallo Salinas, Richard Jhordan
El adobe es un material de construcción de mayor uso en las zonas altoandinas del Perú. Este material fue empleado tradicionalmente para construir viviendas en estas zonas debido a su accesibilidad y bajo costo, sin embargo, este material pesado, débil y frágil requiere mejoras en sus características físico-mecánicas y térmicas. El Perú representa un total del 70.9% de viviendas en zonas rurales altoandinas construidas con este material de adobe convencional. Esta investigación evalúa la influencia de la fibra de ovino en la elaboración de adobe para el mejoramiento del desempeño térmico y las propiedades físico-mecánicas de las viviendas altoandinas. La investigación se divide en dos partes: en la primera, se realizan diseños de adobe incorporando 0.75%, 1.00%, 1.25% y 1.50% de fibra de ovino en peso al adobe, y se evalúa con respecto al adobe convencional. En la segunda parte, con los datos óptimos obtenidos, se realizan prototipos de módulos de vivienda altoandina. Los resultados demuestran que al incorporar 1.25% de fibra de ovino en el adobe se alcanza una máxima resistencia a la compresión de 32.41 kg/cm², con resistencia a la flexión de 13.26 kg/cm² y una conductividad térmica de 0.5814 W/m·K. Estos resultados cumplen con los requerimientos de la norma E.080 - Diseño y Construcción con Tierra Reforzada. Con este diseño se realiza el módulo de vivienda para este estudio. Paralelamente, se realizó con adobe convencional para evaluar su desempeño en ambos módulos. Los resultados de este análisis indican que la variación de temperaturas en el diseño con 1.25% de fibra de ovino en el adobe presenta menor variación de temperatura en su interior (5.8 ºC a 17 ºC), mientras que con el adobe convencional varía en mayor magnitud (3.8 ºC a 17.8 ºC), con temperaturas externas ambientales de -2.5 ºC a 21.5 ºC. La hipótesis de la investigación, a un nivel de significancia de 0.05% y 95% de certeza, determina que existe influencia de la fibra de ovino en el adobe, mejorando sus propiedades físico-mecánicas y térmicas. Estas propiedades son beneficiosas para las construcciones de vivienda rurales altoandinas con presencia de temperaturas bajas. Asimismo, los materiales son accesibles, sostenibles y amigables con el medio ambiente
Acceso Abierto
Valorización de lodos residuales provenientes del tratamiento de agua potable como sustituto de materiales para la construcción de vías en la ciudad de Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2026-04-07) Calizaya Mamani, Luz Clarita; Coronel Bernales, Maria de los Angeles
Los lodos residuales del tratamiento de agua potable (LPTAP) son considerados como residuos ya que suelen desecharse en vertederos. Este estudio tiene como objetivo analizar la valorización de los LPTAP como sustituto parcial de materiales para la construcción de subrasantes, pavimento flexible y rígido, que puede mejorar las prácticas sostenibles de gestión de residuos para obtener resultados ambientales positivos. Se utiliza un enfoque metodológico que combina diferentes métodos, el cual se caracteriza por la fusión ordenada de técnicas cuantitativas y cualitativas, se tiene un diseño experimental y evaluativo, con un nivel explicativo. Para evaluar la valorización, se hicieron las pruebas de caracterización de los LPTAP, ensayos de próctor y penetración CBR para analizar el desempeño mecánico de suelo natural con LPTAP, asimismo, se realizaron diseños de mezcla para pavimento rígido y flexible. Según los resultados del proyecto de valorización de LPTAP, indican que, al mezclarse parcialmente con un suelo convencional, se obtienen valores mayores al 6% de CBR, por lo que, resulta óptimo para la construcción de subrasantes, asimismo, se desempeña positivamente en la resistencia a la compresión, estabilidad y flujo para pavimento rígido y pavimento flexible. En conclusión, la valorización de LPTAP representa una propuesta innovadora que busca abordar una serie de retos y oportunidades en la construcción sostenible.
Acceso Abierto
Evaluación de la congestión vehicular y optimización del flujo del tráfico de la Avenida Ejercito, Arequipa 2025.
(Universidad Católica de Santa María, 2026-01-13) Ccora Sihuincha, Miguel Angel; Ccori Condori, Jhon Kewin
El objetivo de la investigación fue evaluar la congestión Vehicular para la Optimización del Flujo del tráfico de la Avenida Ejercito, Arequipa 2025. Empleando una metodología de enfoque cuantitativo con un diseño descriptivo y explicativo. Teniendo como población y muestra a la vez será la Av. Ejército en su totalidad. Los resultados indicaron que el análisis de la Avenida Ejército reveló que durante la hora punta transitan entre 1500 y 1800 vehículos por hora por sentido, acercándose a la capacidad máxima ideal de 1700 veh/h/sentido según el HCM 2016. Se observará una alta dependencia del transporte privado, con un 66.31% del flujo vehicular compuesto por automóviles. La capacidad vial de la avenida se encuentra operando en condiciones críticas, con niveles de servicio (LOS) en categorías E y F, indicando congestión significativa. Las simulaciones con el software "PTV VISSIM 2024 SP07" mostraron mejoras en el flujo vehicular y una reducción en las demoras promedio en la mayoría de las intersecciones, aunque la intersección de la Avenida Ejército con las calles Ampatacocha y Lima presentó un empeoramiento en los niveles. de servicio debido a la restricción de giros en U. Finalmente se concluye que el estudio de la Avenida Ejército muestra que el flujo vehicular se encuentra cercano a la capacidad máxima operativa, con una predominancia del transporte privado. A pesar de las condiciones críticas de operación y los niveles de servicio en categorías E y F, las simulaciones realizadas demostraron mejoras significativas en el flujo y la reducción de demoras en la mayoría de las intersecciones. Sin embargo, se identificó la necesidad de ajustes adicionales en ciertas áreas específicas para optimizar completamente el flujo vehicular y mitigar.
Acceso Abierto
Análisis de la gravedad específica máxima teórica según tiempos de absorción de asfalto por parte de los agregados para mezclas asfálticas en caliente mediante el ensayo rice en la ciudad de Arequipa, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-15) Garay Chirinos, Fiama Miriam
presente estudio tuvo como objetivo comprender cómo los tiempos de absorción de los agregados afectan la densidad y la estabilidad de las mezclas asfálticas. Para ello, se realizaron diversas pruebas con diferentes tiempos de absorción (1, 7, 15, 30, 60, 75 y 90 días), y los resultados fueron comparados con las mezclas asfálticas convencionales. Los resultados obtenidos mostraron que la absorción de los agregados afecta significativamente la gravedad específica máxima de la mezcla. A medida que el tiempo de absorción aumentó, la gravedad específica de las mezclas también aumentó, lo que sugiere que los agregados con mayor absorción proporcionan una mayor densidad a la mezcla asfáltica. Además, se evidenció que la variabilidad en la absorción de los agregados impactó en la cantidad de asfalto necesario, destacando la importancia de controlar la absorción para optimizar el diseño de la mezcla. Se observó también que el aumento de la gravedad específica máxima es progresivo durante los primeros 60 días, conforme se llegó a los 75 y 90 días dicho parámetro cambió su tendencia de lineal creciente a constante, lo que sugiere un límite de tiempo en el cual la mezcla llega a su punto de mayor compactación y porcentaje de vacíos de aire. El estudio recomienda un ajuste preciso en los tiempos de secado y la absorción de los agregados, especialmente en zonas con condiciones climáticas variables. Asimismo, se sugiere realizar estudios adicionales para evaluar el comportamiento de las mezclas asfálticas con diferentes tipos de agregados y condiciones de absorción en escenarios de tráfico real.
Acceso Embargado
Creación de plataforma académica para el análisis estructural de resortes, armaduras, vigas y pórticos.
(Universidad Católica de Santa María, 2026-01-12) Sucapuca Cruz, Eddy Eder
El análisis estructural es una competencia fundamental en la formación de ingenieros civiles, sin embargo, el acceso a software especializado representa una barrera significativa para estudiantes debido a los altos costos de licencias y la opacidad de los algoritmos implementados en soluciones comerciales. Esta investigación aborda esta problemática mediante el desarrollo y validación de Eder Structures, una plataforma web de código abierto basada en el método matricial de rigideces para el análisis estructural con fines académicos. La plataforma fue desarrollada utilizando tecnologías web modernas (Next.js y TypeScript), implementando algoritmos del método matricial de rigideces para el análisis de sistemas de resortes, armaduras bidimensionales y tridimensionales, vigas y pórticos planos. La arquitectura del sistema se diseñó con un enfoque orientado a objetos, garantizando extensibilidad, mantenibilidad y precisión computacional. La interfaz de usuario fue desarrollada de manera intuitiva, permitiendo a los estudiantes la entrada de datos estructurales mediante interacción gráfica y la visualización completa de resultados, incluyendo desplazamientos nodales, diagramas de esfuerzos internos (fuerzas axiales, cortantes y momentos flectores) y reacciones en los apoyos. La validación de la plataforma se realizó mediante un análisis comparativo con casos de prueba documentados en bibliografía técnica del método matricial de rigideces, obteniendo concordancia exacta en todos los decimales reportados. Adicionalmente, se realizó una comparación complementaria con el software comercial SAP2000, identificando diferencias menores atribuibles a variaciones en criterios de convergencia y precisión numérica. Los resultados demuestran que la plataforma es capaz de resolver correctamente cualquier configuración estructural dentro de su alcance, manteniendo la precisión requerida para aplicaciones académicas. Eder Structures se encuentra completamente funcional y disponible públicamente en https://tesis.eder3232.com/, con su código fuente alojado en el repositorio GitHub https://github.com/eder3232/thesis-structures, bajo licencia de código abierto. Esta investigación contribuye significativamente a la democratización del acceso al análisis estructural computacional, proporcionando a la comunidad académica una herramienta gratuita, transparente y pedagógicamente valiosa que permite a los estudiantes comprender los fundamentos matemáticos y computacionales del análisis estructural sin las limitaciones económicas o tecnológicas de las soluciones comerciales.
Acceso Abierto
Propuesta de mejoramiento en el manejo de aguas pluviales empleando sistema urbano de drenaje sostenible (SUDS) en la Av.54, distrito de Cerro Colorado, Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2026-01-08) Bobadilla Gutierrez, Leslie Gianella; Torres Rivera, Camila de los Angeles
El manejo eficiente del agua pluvial constituye un importante desafío para la ingeniería urbana contemporánea, debido al incremento de áreas urbanizadas y a la limitada capacidad de infraestructura pluvial para enfrentar eventos de precipitación intensa. En este contexto, la Avenida 54 del distrito de Cerro Colorado, Arequipa, enfrenta una problemática recurrente de acumulación de aguas superficiales y deterioro vial durante las épocas lluviosas, producto de la red pluvial tradicional limitada en su capacidad hidráulica. Frente a esta situación, la investigación desarrolla una propuesta de mejora en el manejo de aguas pluviales mediante la incorporación de un Sistema Urbano de Drenaje Sostenible (SUDS), diseñado como complemento del sistema pluvial existente, orientado a optimizar conducción y aprovechamiento de escorrentía pluvial. Bajo un enfoque aplicado y descriptivo, se realizaron análisis hidrológicos e hidráulicos de la zona, modelamientos en InfoDrainage, y evaluaciones comparativas entre el sistema convencional y la alternativa sostenible propuesta. El diseño se basó en implementación de cunetas verdes, permitiendo infiltración y conducción regulada del agua pluvial, logrando reducir caudales pico y aumentar capacidad de respuesta de sistema actual. Los resultados demuestran que la integración de SUDS mejora la eficiencia hidráulica y promueve una infraestructura más sostenible y resiliente para adaptarse a variaciones climáticas. Asimismo, la propuesta demuestra la viabilidad técnica de integrar soluciones basadas en la naturaleza al drenaje pluvial urbano, como complemento a la infraestructura existente, constituyendo un aporte técnico aplicable a futuras intervenciones en vías urbanas similares
Acceso Abierto
Evaluación del comportamiento de las bacterias del género bacillus de la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca para la elaboración de un bioconcreto con un aditivo plastificante en concretos de f’c=175kg/cm2 y f’c=210kg/cm2, Arequipa 2024
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-15) Hermoza Nieto, Geacomo Valentino
La presente investigación se llevó a cabo en la ciudad de Arequipa y tuvo como finalidad determinar la mejor alternativa para elaborar un concreto autorreparable de resistencias f’c=175kg/cm2 y f’c=210kg/cm2, empleando bacterias del género bacillus y un aditivo plastificante. El objetivo principal es determinar que dicho aditivo no afecte negativamente las propiedades autorreparadoras de las cepas bacterianas al incorporarlas en las mezclas de concreto. El tipo de aditivo seleccionado para la presente investigación corresponde al más utilizado en las construcciones de la ciudad de Arequipa. Las bacterias Bacillus desempeñan un rol fundamental en la reparación de microfisuras del concreto, ya que gracias a su metabolismo biológico, brindará la precipitación de carbonato de calcio al alimentarse de lactato de calcio, el cual estará incorporado en la mezcla. Para identificar su hábitat natural, se realizó una revisión bibliográfica que indicó que este tipo de bacterias habita principalmente en suelos salinos con pH alcalino. El estudio se desarrolló en la región Arequipa, donde existe la alta probabilidad de encontrar estos microorganismos, particularmente en la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca. Tras realizar la salida a campo y llevar las muestras al laboratorio se confirmó con existo la presencia de 2 cepas bacterianas, siendo una de ellas la conocida Bacillus Subtilis y la segunda una especie nueva no identificada. Posteriormente, se elaboraron las mezclas de concreto incorporando las bacterias en diferentes dosificaciones, con y sin aditivo plastificante, con el propósito de evaluar su influencia tanto en las propiedades mecánicas del material como en la capacidad biorreparadora de las bacterias. Finalmente, se ensayó la resistencia a la compresión de las probetas, determinando un aporte significativo de las cepas en la mejora de la resistencia y en el comportamiento autorreparable frente a la composición química del aditivo. Dando como resultados resistencias de 363 kg/cm2 y 300 kg/cm2 con el uso de bacterias sin aditivo plastificante y 373 kg/cm2 y 323 kg/cm2 con el uso de ambos componentes.

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