ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

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Análisis y evaluación de la productividad en las obras públicas durante la fase de construcción en el distrito de Vinchos, Ayacucho - Perú 2023
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Calderon Quispe, Arnulfo; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
El estudio realizado en la presente investigación tuvo como objetivo determinar el análisis y la evaluación de la productividad en las obras públicas durante la fase de construcción en el distrito de Vinchos, Ayacucho - Perú 2023. Los proyectos examinados reflejaron una asignación de tiempo diversa entre actividades productivas, contributivas y no contributivas, como se muestra en la OBRA 01 el cual distribuyó su tiempo en TP (47.44%), TC (28.20%), y TNC (24.36%), mientras que en la OBRA 03, se notó un preocupante 33.94% en actividades no contributivas. Por otro lado las actividades contributivas, aunque indirectas, resultaron críticas para apoyar las tareas productivas, ya que aspectos como el marcado de puntos de referencia y el transporte de maquinaria, destacaron su importancia al ocupar hasta un 30.84% del tiempo en la OBRA 02, manteniendo una secuencia de trabajo coherente y preparada. Sin embargo, las actividades no contributivas, que incluyen períodos de espera y distracciones personales, presentaron un desafío constante, subrayando la necesidad de mejorar las políticas internas y la supervisión. Ademas, la eficiencia se vio directamente afectada por la competencia del personal y la asignación de tareas según la especialización, este factor enfatiza la importancia de una gestión de roles estratégica, donde las responsabilidades se asignan en función de la experiencia, promoviendo así una ejecución de trabajo de alta calidad y productividad. En conclusión, la variabilidad en la gestión del tiempo y la asignación de tareas subraya la necesidad de una supervisión meticulosa y una asignación de personal especializado para mejorar la productividad en las obras públicas en Vinchos, puesto que al combatir la ineficiencia se requiere un enfoque holístico que valore tanto las actividades directas como las contributivas, y que proactivamente minimice los comportamientos no productivos.
Análisis computacional y numérico de la aireación de resaltos hidráulicos en el canal de riego Alfaccata, distrito de Puquio, Ayacucho
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Garcia Gutierrez, Juan Carlos; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La presente tesis aborda el fenómeno de aireación en los resaltos hidráulicos del canal de riego Alfaccata, ubicado en el distrito de Puquio, Ayacucho. Este estudio es crucial debido a la importancia de la aireación para la salud ecológica y la eficiencia de los sistemas de riego. El objetivo general es evaluar el impacto de la aireación en los resaltos hidráulicos sobre el rendimiento del canal de riego Alfaccata, utilizando modelos computacionales y numéricos. Los objetivos específicos incluyen aplicar técnicas de Procesamiento Digital de Imágenes (PDI) para caracterizar los resaltos, desarrollar una rutina en Python para analizar estos datos y evaluar el contenido de aireación en los resaltos hidráulicos. Se emplearon técnicas avanzadas de PDI para capturar imágenes del flujo en los resaltos hidráulicos. Estas imágenes se analizaron con algoritmos especializados para interpretar características clave del flujo de agua y los patrones de aireación. Adicionalmente, se desarrollaron modelos numéricos y rutinas en Python para procesar y analizar los datos obtenidos, permitiendo una modelación precisa de la aireación. El análisis computacional reveló que los métodos de PDI permiten una caracterización detallada de los resaltos hidráulicos. Los modelos numéricos desarrollados en Python demostraron ser eficaces para simular la aireación, mostrando cómo diferentes variables afectan este proceso. Los datos procesados permitieron identificar áreas con aireación insuficiente o excesiva, proporcionando información crucial para mejorar el diseño y la operación del sistema de riego. Los resultados obtenidos subrayan la importancia de la aireación en la eficiencia y seguridad de los canales de riego.
“Mejora del balance hídrico mediante la implementación de técnicas de optimización fundamentadas en bases de datos hidráulicas en la presa Cuchoquesera provincia de Cangallo, departamento de Ayacucho, 2023”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Roca De la Cruz, Maria Purina; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La presa Cuchoquesera ha experimentado fluctuaciones notables en sus caudales, destacando la necesidad urgente de estrategias de gestión adaptativas, en respuesta, se han integrado técnicas de optimización avanzadas fundamentadas en bases de datos hidráulicas, los cuales incluyen la programación lineal y dinámica, junto con simulaciones de Monte Carlo, fortaleciendo la capacidad de la presa para manejar estas variaciones de manera eficiente. Una tendencia alarmante fue la caída en la confiabilidad del caudal, descendiendo del 32.80% al 18.60% entre 2018 y 2022, subrayando la necesidad de una revisión meticulosa y una acción correctiva en la gestión de la presa. Sin embargo, gracias a las técnicas de optimización implementadas por mediante de una programación simulada, se observó una mejora significativa, donde la probabilidad de salidas excesivas se redujo impresionantemente del 75.31% al 39.54% de 2013 a 2023. Esta optimización no solo refleja una gestión más sofisticada, sino también mejoras potenciales en las condiciones hidrológicas. Además, la adopción de un enfoque multidimensional, que armoniza técnicas de vanguardia con bases de datos hidráulicas precisas, ha sido crucial para la eficacia de la gestión hídrica, garantizando la constancia en el suministro de agua durante períodos críticos. Este proceso ha confirmado la relevancia de la programación lineal y la dinámica en la estabilización del balance hídrico y en la preparación de la presa Cuchoquesera para afrontar desafíos futuros con resiliencia y sostenibilidad.
Influencia de los procesos de tratamiento en el impacto ambiental en la PTAR de Totora, 2022
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Palomino Taype, Sergio Omar; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
Esta investigación se encuentra enfocada en determinar la influencia de los procesos de tratamiento de aguas residuales en los impactos ambientales en la PTAR de Totora para el año 2022, es por ello que se buscó determinar las cantidades de impactos ambientales negativos generadas por la utilización de recursos y energías en el proceso de tratamiento. Es así que se demostró que es posible estimar la cantidad de impactos ambientales negativos generados en el proceso de tratamiento de aguas residuales mediante el uso de las directrices de la metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y el uso del software SimaPro. La metodología propuesta permitió analizar de manera rigurosa los impactos ambientales negativos generados por el proceso de tratamiento, que para este estudio se dividió en tres fases: materias primas y transportes, construcción de la PTAR y uso de la PTAR. No se consideró la fase de demolición y reciclaje de la PTAR debido a que estudio se encuentra enfocado para el año 2022. Así mismo, como parte del estudio se determinó los impactos ambientales negativos generados por el uso de insumos químicos, el transporte de los insumos químicos, el consumo de electricidad, el uso del concreto y acero de refuerzo. El método utilizado para el cálculo de impactos fue el ReCiPe 2016 Midpoint (H). Las categorías de impacto ambiental analizadas fueron el calentamiento global y la eutrofización. Los resultados del análisis ambiental indican que se generaron 245945.76 Kg CO2 eq y 4.13 Kg N eq por el proceso de tratamiento de aguas residuales en la PTAR de Totora durante el año 2022. Se concluye que el proceso de tratamiento de aguas residuales genera impactos ambientales negativos debido a el uso de insumos químicos, el transporte de los insumos químicos, el consumo de electricidad, el uso del concreto y acero de refuerzo. Finalmente, que establecieron alternativas de solución para el disminuir los impactos ambientales negativos como el uso de compuestos alternativos en reemplazo parcial del cemento y agregados para la elaboración del concreto, criterios de adquisición del acero, uso de la energía fotovoltaica, uso de insumos químicos con declaración ambiental.
“Desarrollo de un modelo predictivo de conductividad hidráulica para optimizar el sistema de riego Laguna Huanzo, distrito de Santiago - provincia de Huanca Sancos - Ayacucho”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Santa Rosa Mañuico, Linyan Shanny; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
El sistema de riego Laguna Huanzo en Santiago, provincia de Huanca Sancos, enfrenta retos en la administración del agua, debido a las variaciones de las propiedades del suelo y cambios climáticos. Para superar estos desafíos, se adoptaron modelos predictivos y algoritmos de aprendizaje automático, como la ecuación de Richards y el método K-NN, para optimizar la conductividad hidráulica y mejorar significativamente la eficiencia del riego. Un aspecto preocupante revelado por el estudio fue la variabilidad en la disponibilidad y distribución del agua, lo que resaltó la urgencia de adoptar enfoques más sofisticados en la gestión del recurso hídrico. Estas herramientas permitieron una mejora notable en la precisión de las predicciones de conductividad hidráulica, optimizando así la eficiencia del riego. La implementación de estas técnicas avanzadas ha resultado en una gestión más efectiva del agua, reduciendo las ineficiencias y potenciando la sostenibilidad del sistema de riego. La integración de la modelización matemática con el aprendizaje automático ha demostrado ser esencial para adaptarse a las complejidades hídricas del suelo, permitiendo estrategias de riego que se ajustan a las necesidades específicas de los cultivos y al clima variante. Este enfoque no solo ha permitido una administración más eficiente del agua, sino que también ha establecido un precedente para la implementación de soluciones innovadoras en la gestión de recursos hídricos en agricultura. A través de este proceso, se ha confirmado la importancia de integrar modelos predictivos y técnicas de optimización en la planificación y gestión del riego, preparando el sistema de riego Laguna Huanzo para enfrentar futuros desafíos con mayor resiliencia y sostenibilidad.
Propuesta de diseño para personas con discapacidad a fin de mejorar la accesibilidad urbana en la ciudad de Ayacucho, 2022
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Aquino Yupanqui, Tedder; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
Existe un sector de la población de la ciudad de Ayacucho que adolece de dificultades para transitar por las calles de la ciudad, este sector es el de las personas con discapacidad, esta parte de la población sufre a diario la existencia de las barreras arquitectónicas en las calles. Este estudio tiene como objetivo presentar propuestas que minimicen aquellas dificultades que tienen las personas con discapacidad en el tránsito por las calles de la ciudad, para ello primero se realizara un diagnóstico de la situación actual tránsito de las personas con discapacidad en Ayacucho. Conocer la realidad del tránsito de personas con discapacidad, nos permite dar propuestas de solución concordantes con la situación de dificultad que vive las personas con discapacidad de la ciudad de Ayacucho. El presente estudio presenta ocho propuestas metodológicas para mejorar el tránsito de personas con discapacidad en el Jirón Grau. Para el desarrollo de las Propuestas de este estudio se eligió analizar el Jirón Grau desde la cuadra N°01 hasta la Cuadra N°05, esta elección se realizó con apoyo y sustento de una encuesta realizada donde se concluyó que el Jirón Grau es una de las calles más utilizadas por las personas con discapacidad.
Optimización del diseño de redes de distribución de agua potable usando el algoritmo de búsqueda tabú
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Sosa Lozano, Elvis Jhoel; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La presente investigación se basa en la optimización de una red de distribución de agua potable, mediante el algoritmo de Búsqueda Tabú, para encontrar la mejor solución óptima con respecto costo total de las tuberías sujeto a restricciones. El Algoritmo Búsqueda Tabú es una técnica metaheurística para resolver problemas planteados en forma combinatoria, se basa en el proceso de la memoria humana y utiliza un procedimiento iterativo de búsqueda de soluciones. La esquematización de la red propuesta se realizará en EPANET, para luego realizar la optimización con el Algoritmo Búsqueda Tabú mediante un API desarrollado en el Matlab. Para la validación del algoritmo se ha realizado la optimización del diseño de la red de distribución de la Localidad de San Martin (Socos -Ayacucho). Los resultados demuestran la utilidad del algoritmo de búsqueda tabú para resolver este tipo de problemas de optimización.
“Automatización de un Sistema de Información Geográfica para la conservación de canales de riego en el centro poblado Casaorcco, Ayacucho, 2023”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Jimenez Palomino, Wilder Hernan; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La presente investigación, tiene por objetivo automatizar un sistema de información geográfica para la conservación canales de riego en el centro poblado de Casaorcco distrito de Carmen Alto, Huamanga, Ayacucho, 2023. Para desarrollar esta investigación, se utilizó la metodología científica, basándonos en un diseño no experimental, transversal, descriptivo y correlacional. Además, se identificó y midió con precisión los canales de diferentes órdenes, siendo el canal de primer orden de 1455 m, el canal de segundo orden de 1888 m y el canal de tercer orden de 2461 m, lo que proporciona una visión clara de la infraestructura hídrica. Además, la evaluación del canal de segundo orden reveló datos valiosos sobre la calidad de la infraestructura hídrica. Con un 29% de las muestras en condición de excelente, un 28% en buen estado, un 25% en condición mala y un 18% en estado muy malo, ahora tenemos una base sólida para tomar decisiones informadas sobre las áreas que requieren atención inmediata y aquellas que se mantienen en buen estado. También se realizó el procesamiento de la evaluación en el ArcGIS, que consistió en 10 pasos. Adicional a ello el script en Python ha reducido el proceso en ArcGIS (reduce 7 pasos) en un 70%, pasando de 17 minutos a 7 minutos aproximadamente. Esto no solo ahorra tiempo valioso, sino que también agiliza la toma de decisiones para la conservación de canales de riego. Los resultados mostraron que fue posible la automatización del sistema de información geográfica (SIG) ArcGIS que representa un avance significativo en el esfuerzo por conservar y gestionar eficazmente los canales de riego en el Centro Poblado de Casaorcco. Al implementar esta solución tecnológica, es posible mejorar la precisión de los datos geoespaciales, agilizar la toma de decisiones y aumentar la eficiencia en el mantenimiento y reparación de los canales de riego.
Análisis computacional de los patrones de flujo en el sistema de riego tecnificado de la comunidad de Challhualla, Ayacucho 2023
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Pacotaype Yaranga, Hercilio; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
Esta investigación aborda la optimización del uso del agua en la agricultura en la comunidad de Challhualla, Ayacucho, que enfrenta problemas significativos de eficiencia en el riego. El objetivo general es desarrollar y aplicar técnicas computacionales para analizar y optimizar los patrones de flujo de agua en el sistema de riego tecnificado de la comunidad. Se desarrolló un modelo matemático utilizando regresión lineal múltiple y árboles de regresión, incorporando variables como precipitación, evapotranspiración y temperatura. Los experimentos realizados involucraron la aplicación de algoritmos genéticos para optimizar la distribución del agua, ajustando los coeficientes del modelo para maximizar la eficiencia. Los resultados mostraron que el mejor individuo encontrado por el algoritmo genético tenía coeficientes de ajuste específicos para cada mes, permitiendo optimizar la oferta de agua en relación con la demanda. Los valores obtenidos indicaron una alta disponibilidad de agua en los meses de enero (4194.17 m³/s), febrero (7263.48 m³/s) y marzo (5965.63 m³/s), y una baja disponibilidad en mayo, septiembre, octubre y noviembre. Esto subraya la necesidad de estrategias de almacenamiento y conservación de agua. En conclusión, la investigación ha demostrado que el uso de técnicas computacionales avanzadas puede mejorar significativamente la eficiencia del uso del agua en sistemas de riego tecnificado. Las estrategias propuestas, como la implementación de embalses y sistemas de riego eficientes, junto con un monitoreo en tiempo real y la planificación de cultivos, contribuirán a la sostenibilidad del recurso hídrico y a la mejora de la productividad agrícola en Challhualla.
Influencia de la adición de la fibra de agave sisalana en la resistencia mecánica del concreto para pavimentos rígidos, Ayacucho - 2023
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2024) Cuba Escalante, Nancy; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La presente investigación tiene como objetivo general evaluar la influencia de la adición de Fibras de Agave Sisalana, en la resistencia mecánica del concreto para pavimento rígidos, Ayacucho - 2023, donde se ensayaron 5 dosificaciones de concreto en porcentajes de 1.0%, 2.0%, 3.0%, 4.0% y 5.0%, sustituyendo al cemento, evaluándose la influencia de las fibras de Agave Sisalana en las propiedades mecánicas del concreto para pavimento rígido. Para la realización de la investigación se utilizó el enfoque de investigación aplicada y el enfoque cuantitativo del diseño experimental, tomando como objeto de investigación las fibras de Agave sisalana, la población estuvo conformada por un conjunto de 54 probetas cilíndricas y 18 vigas para ser ensayadas durante el curado 7,14 y 28 días. Los resultados que se obtuvieron indican que al agregar 3% de fibras de Agave Sisalana se mejoran las propiedades físico y mecánicas del concreto. La conclusión general de esta investigación es que la fibra de Agave Sisalana tiene una influencia menor en las propiedades físicas del concreto para pavimento rígido, pero presenta una influencia positiva respecto a sus propiedades mecánicas, mejorando sus características a los 28 días en el concreto con adición de fibras de Agave sisalana, puesto que supera la resistencia a la compresión del concreto patrón en un 36%; los valores de resistencia a la flexión suben hasta un valor de 28% por encima del concreto patrón.
Implementación de una metodología automatizada en Python para la delimitación de cuencas y la estimación de parámetros ﬁsiográﬁcos, Ayacucho 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) De La Cruz Cayhualla, Sandra Elena; Estrada Cárdenas, José Ernesto
La presente investigación tuvo como objetivo general implementar una metodología automatizada en Python para la delimitación de cuencas hidrógraficas y la estimación de parámetros fisiográficos, evaluando su precisión, eficiencia computacional y confiabilidad en comparación con los métodos tradicionales y manuales utilizados actualmente. El método de investigación empleado se basó en el uso de algoritmos hidrológicos del módulo ArcPy de ArcGIS (Fill, Flow Direction, Flow Accumulation, Snap Pour Point y Watershed), integrados en un entorno de programación en Python con enfoques de programación orientada a objetos, concurrente y gestión eficiente de recursos. Se utilizó un modelo digital de elevación (MDE) de la cuenca hidrográfica Pampas como caso de estudio. La validación se realizó mediante la comparación espacial calculando el índice de Jaccard y numérica calculando los errores relativos, RMSE y coeficiente de determinación R2 frente a los datos oficiales de la Autoridad Nacional del Agua. Los resultados obtenidos mostraron una similitud espacial del 99,51% (índice de Jaccard =0,9951) y errores relativos menores al 5% en parámetros clave (área, longitud del cauce principal, ancho promedio y tiempo de concentración), y un coeficiente de determinación R2= 0,9996 tras la normalización de los datos obtenidos. Además, el tiempo de procesamiento automatizado fue inferior a 15 minutos, frente a más de 60 minutos en métodos tradicionales y manuales, con un uso de memoria RAM menor al 30%. En conclusión, la metodología automatizada desarrollada en Python demostró ser precisa, eficiente y confiable, cumpliendo con los tres pilares de la hipótesis general planteada: alta precisión, reducción significativa del tiempo de ejecución (más del 80%) y optimización del uso de recursos computacionales. Por lo tanto, constituye una alternativa viable, escalable y reproducible para la delimitación de cuencas y obtención de parametros fisiográficos en contextos institucionales y académicos.
Evaluación del uso de fibras de celulosa reciclada de papel como aditivo sostenible en el concreto: efecto en la resistencia a compresión y la permeabilidad
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Andamayo Quihui, Joel; Barbarán Oriundo, Moisés Nico
El concreto es el material de construcción más empleado, pero presenta limitaciones relacionadas con la fisuración y la permeabilidad, que afectan la durabilidad de las estructuras. Además, la producción de cemento genera un alto impacto ambiental, por lo que es necesario buscar alternativas sostenibles que reduzcan su consumo, sin afectar las propiedades mecánicas del material. El objetivo principal, fue evaluar el efecto de las fibras de celulosa reciclada de papel, sobre la resistencia a compresión, flexión y permeabilidad en concretos con f ’c = 210 kg/cm2. La metodología fue aplicada, cuantitativa, explicativa y experimental, considerando un grupo patrón y cuatro experimentales con adiciones de 0.25%, 0.50%, 0.75% y 1.00% de fibras, respecto al peso del cemento. Se fabricaron 75 probetas cilíndricas (60 para compresión y 15 para permeabilidad), como también, 24 probetas prismáticas para flexión, siguiendo normas NTP y ASTM. Las variables evaluadas fueron resistencia a compresión, flexión y permeabilidad. Los resultados mostraron que todas las mezclas superaron la resistencia de diseño, alcanzando un máximo de 227.42 kg/cm2 con 1.00% de fibra. En flexión, la dosis de 1.00% presentó 21.63 kg/cm2, superior al concreto convencional de 21.47 kg/cm2. En permeabilidad, la penetración de agua disminuyó de 42.92 mm a 33.16 mm, logrando una reducción del 22.70%. Se determinó que la dosis óptima fue 1.00%, ya que mejoró la resistencia a compresión, mantuvo la flexión y redujo la permeabilidad. Además, el costo unitario por m3 se redujo en 7.48%, confirmando que las fibras de celulosa reciclada son técnica, económica y ambientalmente viable.
“Mejora de la resistencia a la compresión y flexión de concretos de alta resistencia con fibras de polipropileno en pavimentos rígidos, Andahuaylas - 2024”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Castillo Quico, Juan Carlos BJ.; Lizarbe Alarcón, Hemerson
La ciudad de Andahuaylas actualmente presenta deﬁciencias en sus pavimentos tanto nuevos como antiguos, se han tenido casos de reparaciones en pavimentos inaugurados a pocas semanas, lo que demuestra la falta de control y diseño de los mismos, también cabe mencionar la baja calidad de agregados que se tiene por la falta de canteras adecuadas y que garanticen una calidad mayor de estos. Otro punto importante que afecta al pavimento es las condiciones climáticas y atmosféricas de esta ciudad, debido a su ubicación y altura de casi 3000 m s.n.m, se tienen cambios de temperatura bruscos llegando hasta 0 °C y precipitaciones intensas afectando el desarrollo de los pavimentos. Por tal razón en este estudio se utilizó las ﬁbras de polipropileno (FPP) para incrementar las resistencias a compresión y ﬂexión del concreto utilizado para la elaboración de pavimentos rígidos, para garantizar una mejor resistencia y obtener un pavimento con una calidad mayor. Esta investigación se enfoca en el comportamiento de las FPP dentro de una mezcla de concreto buscando incrementar la resistencia a la compresión y ﬂexión del mismo que será destinado en el uso de pavimentos rígidos, para ello se adicionó estas ﬁbras en dosiﬁcaciones de 0, 0.5, 1, 1.5 y 2% del volumen total de cada muestra elaborada, para ello se elaboró 180 probetas cilíndricas y 60 vigas las cuales fueron sometidas al ensayo de compresión y ﬂexión respectivamente, además de que se trabajó con 4 resistencias distintas (300, 350, 380 y 400Kg/cm2) para una mejor recolección de datos y análisis del comportamiento de las ﬁbras. De las 180 probetas elaboradas, 60 se curaron por 7 días, 60 por 14 días y las 60 restantes por 28 días, mientras que las 60 vigas fueron curadas por 28 días, también para cada una de las resistencias y dosiﬁcaciones planteadas se utilizó 3 muestras de ambos especímenes elaborados, debido a que la Norma Peruana especiﬁca tener un mínimo de 3 especímenes para los ensayos y así obtener resultados variables que ayuden al análisis ﬁnal. Siguiendo con todo el procedimiento mencionado anteriormente se obtuvo como resultados ﬁnales y principales un incremento de un 0.8% en la resistencia a la compresión para el f'c = 380Kg/cm2, llegando hasta 383.5Kg/cm con una dosiﬁcación de 0.5% de FPP. Mientras que para la ﬂexión se logró un 10% para el f'c = 300Kg/cm2 con la misma cantidad de ﬁbras, concluyendo así que la dosiﬁcación más favorable y rentable económicamente fue la de 0.5%, pues con esta dosiﬁcación se obtuvo los resultados más altos, mientras que para la proporción de 2% se tuvo los valores más bajos en comparación a los demás.
"Propuesta de mejora de la seguridad vial en las vías principales de la ciudad de Ayacucho a través de la implementación de técnicas de inteligencia artificial”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Urbina Dominguez, Eduardo Jesus; León Palacios, Edward
Esta investigación tiene como propósito desarrollar técnicas de inteligencia artificial basadas en redes neuronales convolucionales (CNN) para mejorar la seguridad vial en las vías principales de la ciudad de Ayacucho. El estudio se enfoca específicamente en la detección automatizada de 14 tipos de señalizaciones verticales conforme al Manual de Dispositivos de Control del Tránsito Automotor. Metodológicamente, se adoptó un enfoque cuantitativo con alcance explicativo y diseño no experimental. Se utilizó un muestreo no probabilístico intencional seleccionando 2,250 imágenes de señalizaciones verticales de una población inicial de 3,000 fotografías capturadas en las principales vías de Ayacucho. Los instrumentos principales incluyeron: Dispositivo móvil Samsung Galaxy S-23 para captura de imágenes, herramienta LabelMe para etiquetado de datos, arquitectura YOLOv8m entrenada durante 104 épocas con técnica EarlyStopping en GPU NVIDIA A100, y frameworks especializados como Python, OpenCV y Ultralytics YOLO.Las conclusiones principales demuestran que el modelo alcanzó métricas sobresalientes con precisión de 0.997, recall de 0.997, mAP@0.5 de 0.993 y velocidades de inferencia de 55.1 ms por imagen. Se logró desarrollar exitosamente un software que integra detección automatizada con sistema de alertas por voz optimizado, validado mediante simulaciones vehiculares en cinco circuitos urbanos de Ayacucho. El sistema demostró robustez ante condiciones adversas como señalizaciones deterioradas, parcialmente ocultas y en entornos con topografía irregular, confirmando su viabilidad para aplicaciones de seguridad vial en tiempo real y contribuyendo significativamente a la prevención de accidentes mediante tecnología de inteligencia artificial adaptada al contexto local.
Modelo basado en redes neuronales artificiales para el análisis del tráfico vehicular en la Av. Ramón Castilla del distrito de Ayacucho - Huamanga 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Quispe Lopez, Yuvica; León Palacios, Edward
La presente investigación propone el desarrollo de un sistema automatizado para el cálculo del Índice Medio Diario Anual (IMDA) y del número de repeticiones de ejes equivalentes (EE), empleando redes neuronales artificiales para la detección y clasificación vehicular con fines de diseño estructural de pavimentos. Este sistema surge ante la problemática de decisiones inadecuadas en la planificación vial debido a análisis vehiculares imprecisos. Si no se realiza un conteo vehicular riguroso, los resultados obtenidos pueden no reflejar la realidad del tránsito, comprometiendo la eficiencia del diseño de pavimentos. Este tipo de errores, muchas veces causados por la falta de herramientas automatizadas y la persistencia en métodos manuales desactualizados, genera impactos negativos como mayores costos de mantenimiento, baja productividad, sobrecostos logísticos y deterioro en la calidad de vida urbana. La propuesta abarcó tres ejes: El diseño de una arquitectura robusta para detección vehicular, el entrenamiento del modelo basado en YOLOv8 para alcanzar un equilibrio entre precisión, cobertura y eficiencia, y la implementación de un software con interfaz gráfica que automatice el cálculo del IMD y EE bajo la metodología AASHTO. El modelo alcanzó un desempeño destacado con una precisión del 89.7%, recall de 81.5%, mAP50 de 0.882 y mAP50-95 de 0.824, demostrando alta efectividad para 22 clases vehiculares definidas por el MTC. Además, el procesamiento por imagen mostró tiempos competitivos, validando su aplicabilidad en escenarios de monitoreo en tiempo real. En conjunto, esta solución representa una herramienta innovadora y adaptable para la planificación vial, permitiendo decisiones más informadas y técnicas en el ámbito del transporte y la infraestructura.
Evaluación del desempeño sísmico del edificio del mercado de abastos de la localidad de Tambo, distrito de Tambo, provincia de La Mar, departamento de Ayacucho, 2023
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Gutierrez Quispe, Joel; Yachapa Condeña, Rubén Américo
El mercado de abastos de la localidad de Tambo - La Mar es una edificacion de concreto armado de tipo aporticado y tiene tres niveles separados en tres bloques independientes denominados bloque “Bloque B”,“Bloque C” “Bloque D” . La estructura ha sido construido en el año 2013 y diseñado bajo la normativa de diseño sismoresistente E-030 del año 2006. La construcción no ha sido concluido, la construcción ha llegado hasta el nivel estructural y no se hicieron los acabados respectivos, por lo que estuvo abandonado mucho tiempo. El presente trabajo de investigación tuvo por objetivo determinar el desempeño sísmico del Mercado de Abastos de la Localidad de Tambo - La Mar. Para ello se ha realizado la busqueda de la información necesaria correspondiente a los planos, especificaciones y estudios que se realizaron para el diseño y la construcción del mercado. Toda la información recabada ha sido necesario para la elaboración de un modelo matemático computacional el cual ha sido empleado en el análisi no lineal con el método elegido. Por otro lado se ha revisado la bibliografía correspondiente al análisis sísmico de estructuras enfocados en el desempeño sísmico, de la cual, para el presente estudio se ha seleccionado el método de espectro de capacidad como método de aplicación y estudio del desempeño sísmico del mercado. De acuerdo a los precedimientos de cálculo de método mencionado, se ha determinado la curva de capacidad de la estructura, así como la coversión al espectro de demanda. De igual manera se ha determinado el espectro de respuesta y la conversión al espectro de demanda. Seguidamente se han realizados los cálculos iterativos conforme al método de análisis para encontrar el punto de desempeño frente al movimiento sísmico dado. De los cálculos efectuados se ha podido determinar que la edificación no cumple con el desempeño sísmico esperado en las dos direcciones, según la propuesta de Vision 2000 para una edificación esencial. Asimismo, dado el incumplimiento del desempeño sísmico de la edificación se ha realizado una propuesta de intervención estructural o reforzamiento estructural con arriostres metálicos de sección cuadrada de 7”x7”x3/8” tipo “V” invertida ubicados en lugares estratégicos. Con la propuesta de intervención estructural se ha vuelto a realizar el análisis correspondiente y con ello se ha logrado mejorar y cumplir con el desempeño sísmico esperado para el tipo de edificación correspondiente. Para el estudio del desempeño sísmico del mercado de abastos de la localidad de Tambo - La Mar, se ha empleado el programa ETABS, que es un programa comercial de cálculo y diseño estructural.
Estudio de las propiedades físico-mecánicas del mortero de cemento adicionado con diatomita en diferentes porcentajes con respecto al mortero de cemento normal, Ayacucho - 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Lope Ramos, Luis Aldair; León Palacios, Edward
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la adición de diatomita en diferentes proporciones (5%, 10% y 15%) sobre las propiedades físicomecánicas del mortero de cemento, en comparación con el mortero convencional, en condiciones controladas en la ciudad de Ayacucho durante el año 2024. La diatomita, por su alta porosidad y contenido silíceo, fue utilizada como adición parcial al cemento, con el fin de mejorar el desempeño mecánico del mortero y explorar su potencial como material alternativo sostenible. El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, de nivel explicativo y diseño experimental. Se trabajó con un total de 132 muestras, que incluyeron 48 cubos de mortero de 50 mm para ensayos de compresión, 36 pilas de tres unidades para ensayos de resistencia a compresión en primas y 36 de cinco unidades para ensayos de adherencia, además de 12 ensayos de consistencia de fluidez. Los resultados mostraron que la adición del 5% de diatomita fue la más eficiente, mejorando la resistencia a la compresión hasta 368.7 kg/cm² (10% y 15% por debajo del mortero convencional), así como la resistencia a la flexión, alcanzando 2.83 Mpa. Del mismo modo, en pilas de albañilería, el mortero con 5% de diatomita alcanzó una resistencia de 137.7 kg/cm², también un 15% mayor respecto al mortero tradicional. Sin embargo, se evidenció una disminución en la fluidez de la mezcla a medida que se incrementó el porcentaje de diatomita, lo que afectó su trabajabilidad y adherencia. También se evidencio una disminución progresiva al aumentar la adición de diatomita en el tiempo de fraguado del mortero. Se concluye que la incorporación de diatomita en proporciones controladas puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas del mortero, aunque es necesario considerar sus efectos sobre la manejabilidad en obra.
“Efecto de la incorporación de PET reciclado y ceniza de palma en la estabilización de la subrasante arcillosa carretera Huamanga Ticllas, Ayacucho 2022”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2023) Acevedo Gamarra, Angel Antonio; Retamozo Fernández, Saúl
El presente estudio de investigación tiene como objetivo principal analizar el efecto de la incorporación de PET reciclado y ceniza de palma en la estabilización de la subrasante arcillosa de la carretera Huamanga Ticllas, Ayacucho, durante el año 2022. Para lograr este propósito, se empleó una metodología científica basada en un enfoque cuantitativo y un diseño experimental de tipo aplicado. Las pruebas se llevaron a cabo utilizando fichas de laboratorio como instrumento principal. Los resultados obtenidos revelan mejoras significativas en varios aspectos. En cuanto a las cenizas de palma, se encontraron altos contenidos de óxido de calcio (15.2%) y dióxido de silicio (61.2%), lo que sugiere su potencial como material estabilizante. Respecto al índice de plasticidad (I.P.), se observó que el diseño con un 1% de PET y un 6% de ceniza de palma presentó el mejor resultado, con un incremento del 14.00%. En el ensayo de Proctor, el diseño con un 1% de PET y un 6% de ceniza de palma mostró la densidad máxima seca más alta (95%) con un valor de 1.716%, y un promedio de humedad óptima de 13.90 g/cm3. Por último, en relación al CBR (California Bearing Ratio), se registró una mejora significativa al adicionar un 1% de PET y un 6% de ceniza de palma al suelo patrón, con incrementos del 7.80% al 95% y del 9.70% al 100%. Estos resultados sugieren que la combinación de PET reciclado y ceniza de palma podría ser una alternativa efectiva y sostenible para mejorar las propiedades de la subrasante arcillosa de la carretera Huamanga Ticllas, lo que podría tener importantes implicaciones en la construcción y mantenimiento de infraestructuras viales en la región de Ayacucho.
Aplicación de redes neuronales artificiales para el diseño de mezcla de concreto en la ciudad de Ayacucho, 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Ramos Cavalcanti, Julio Cesar; Lizarbe Alarcón, Hemerson
El diseño tradicional de mezclas de concreto en Perú presenta limitaciones al no considerar el comportamiento no lineal de los materiales. En respuesta, esta investigación desarrolló un modelo predictivo con redes neuronales artificiales (RNA) para optimizar la dosificación de mezclas de concreto, utilizando propiedades físicomecánicas de agregados locales extraídos de las canteras. La Moderna y Chillico en Ayacucho (2024). Se conformó una base de datos con 806 registros experimentales provenientes de ensayos de laboratorio y fuentes académicas, organizados y depurados en Microsoft Excel, mediante técnicas estadísticas avanzadas para garantizar su calidad y validez. En la fase de preprocesamiento, se programaron en MATLAB R2020 a procedimientos de detección y tratamiento de valores atípicos mediante el método Modified Z-Score (análisis univariado) y distancia de Mahalanobis (evaluación multivariante). Se implementó una RNA tipo perceptrón multicapa (MLP) con arquitectura feedforward, entrenada en MATLAB mediante backpropagation optimizado con Levenberg-Marquardt. De 25 configuraciones evaluadas, la óptima fue 18-11-12-4, con 18 variables de entrada, dos capas ocultas (11 y 12 neuronas) y cuatro salidas (cemento, agregado fino, agregado grueso y agua). La validación externa se realizó con 15 diseños y 135 probetas ensayadas a compresión a 7, 14 y 28 días según NTP 339.033:2021 y ASTM C31/C31M-2021. Asimismo, se desarrolló un modelo de regresión lineal múltiple multivariante (RLMM), cuya significancia se evaluó mediante análisis de varianza (ANOVA) y análisis multivariante de la varianza (MANOVA), y se comparó con la RNA para determinar su desempeño relativo. Los resultados demostraron la superioridad de la RNA, que alcanzó un coeficiente de correlación (R) de 0.9947, coeficiente de determinación (R²) de 0.9895, eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE) de 0.9784 y un error porcentual absoluto medio (MAPE) global de 0.9175%, superando al RLMM (R=0.9947; R²=0.9507; NSE=0.9413; MAPE=1.4130%), con mejoras relativas de hasta 63.7%, destacando en agua, cemento y agregado fino. El análisis de Bland-Altman confirmó una concordancia aceptable entre la dosificación estimada por RNA y el método normativo ACI 211.1, validando su aplicabilidad. En conclusión, las RNA se consolidan como una herramienta robusta y eficiente para mejorar el diseño de mezclas de concreto en contextos locales como Ayacucho.
Modelo hidrológico difuso para la planificación de recursos hídricos bajo escenarios de estrés hídrico en la cuenca del río Pampas
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Juno Llactahuaman, Jonatan Jhony; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
El presente investigación tuvo como ﬁnalidad desarrollar un modelo hidrológico difuso para la planiﬁcación de los recursos hídricos bajo escenarios de estrés hídrico en la cuenca del río Pampas, región caracterizada por su alta variabilidad climática y creciente presión sobre el uso del agua. Para ello, se empleó un enfoque metodológico cuantitativo, aplicando un sistema de inferencia difusa tipo Mamdani, que permitió simular el comportamiento del caudal mensual en función de variables climáticas como la precipitación, temperatura, humedad y velocidad del viento. La estimación de la disponibilidad hídrica se realizó mediante datos históricos comprendidos entre 1965 y 2024, evaluando además diferentes escenarios de estrés hídrico (100%, 75%, 50%, 25% y 0%) con el objetivo de identiﬁcar niveles críticos de abastecimiento. El modelo mostró un buen ajuste predictivo con un coeﬁciente de correlación R = 0.893 y errores aceptables según las métricas MSE, RMSE y MAE mensuales. Asimismo, se analizaron la relación precipitación - caudal y la relación precipitación - escorrentía, evidenciando el impacto de la variabilidad climática sobre la respuesta hidrológica de la cuenca. Los resultados permitieron comprobar que el modelo hidrológico difuso es una herramienta efectiva para representar dinámicas no lineales e inciertas del ciclo hidrológico, y puede ser aplicado como instrumento de planiﬁcación en contextos donde se requiere una gestión sostenible del agua. Finalmente, se reaﬁrma la importancia de integrar modelos inteligentes en la toma de decisiones hídricas ante el aumento de fenómenos climáticos extremos y la creciente demanda del recurso.

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