Análisis y diseño de una edificación de concreto armado de cinco niveles - uso vivienda

Abstract

El presente trabajo pretende presentar de una manera concisa el proceso de análisis y diseño de una edificación de concreto armado. Tratando de seguir un orden en el diseño estructural del edificio en estudio, el presente trabajo ha sido dividido en capítulos de acuerdo con la prioridad que tiene cada cual en el desarrollo del tema. En el primer capítulo se trata todo lo referente a la teoría de: Predimensionamiento de los elementos estructurales, metrados de carga, análisis sísmico, análisis para cargas verticales, diseño de elementos estructurales. En el capítulo II se tratará sobre la descripción del proyecto, en donde se mencionará el tipo de terreno en el que se construirá dicho edificio y se mencionará una distribución adecuada de los distintos elementos del conjunto estructural, tales como la disposición de columnas y vigas (éstos unidos monolíticamente conforman pórticos de uniones rígidas), selección de muros de corte. En el capítulo III se tratará específicamente del predimensionamiento de los elementos estructurales como son: Predimensionamiento de losa, Predimensionamiento de una viga, Predimensionamiento de columnas y predimensionamiento de placas. Dichas dimensiones obtenidas son calculadas por métodos muy conocidos y difundidos. El principal objetivo en la etapa de predimensionamiento es el de asegurar condiciones de servicio y asegurar una buena y segura resistencia de los elementos estructurales. Se debe tener encuesta que los valores obtenidos mediante estos métodos no son los definitivos, ya que estos elementos en conjunto deben satisfacer otras condiciones como son los desplazamientos debido a las fuerzas sísmicas. Con las dimensiones iniciales de nuestros elementos se procede a desarrollar el metrado de carga. En el capítulo V se procede al análisis sísmico, en la cual se realiza una simulación del comportamiento, así como los esfuerzos actuantes sobre nuestra estructura, debido a la ocurrencia de un posible sismo, con cierto grado de intensidad. Al realizar dicho análisis verificaremos que nuestro modelo cumple con los requisitos establecidos por las normas, como son los desplazamientos relativos. Si esto no cumple con lo recomendado por las normas, se. optará por adición, modificación de la ubicación o dimensiones de los elementos estructurales (de preferencia placas). Con los nuevos valores se procede a realizar un nuevo metrado de carga y a realizar nuevamente el análisis sísmico, este proceso es iterativo hasta cumplir con la norma (desplazamiento relativo). En el capítulo VI se efectuará el análisis para cargas verticales, incluyendo las cargas producidas por el efecto sísmico, en dicho análisis se tomará en cuenta diversas formas en que pueden ocurrir las cargas, las formas de ocurrencias son conocidas como "combinación de cargas", dichas combinaciones es resultado de factorización de la carga viva (L), carga muerta (D), carga de sismo (S) y sus probabilidades de ocurrencia en un determinado instante. Los factores de amplificación, así como la forma de ocurrencia también serán los establecidos por las normas. Como resultado de estas Combinaciones, se obtienen los máximos valores de esfuerzos a que pueden estar sometidos los elementos estructurales de nuestra edificación, al conjunto de estos máximos valores se le denomina envolvente, y son estos los valores a usarse para el diseño de los elementos estructurales. Una vez obtenido nuestros valores de diseño se procede al diseño de los elementos estructurales de nuestro trabajo, siendo estos elementos las losas, vigas, columnas, placas y zapatas. Para el diseño de estos elementos, al igual que en las demás partes se tendrá como base fundamental las recomendaciones del reglamento nacional, el cual recomienda la forma de diseño (flexión, compresión, flexo-compresión, punzonamiento y tracción), condiciones de los materiales (resistencia mínima del concreto, recubrimiento del acero, longitud de desarrollo, longitud de anclaje, etc.) Así como los factores de seguridad de acuerdo al grado de importancia de dichos elementos.