Análisis y diseño estructural de un edificio de cuatro pisos

Abstract

El presente informe de Ingeniería consiste en el análisis y diseño estructural de un edificio con planta regular de 4 pisos, ubicado en Lima, sin colindancia con edificaciones vecinas. El trabajo consta de 9 capítulos. En cada uno de ellos se hacen breves exposiciones sobre conceptos de predimensionamiento, análisis sísmico estático y dinámico y diseño de elementos estructurales como losas, vigas, columnas, placas y cimentaciones. A este trabajo le son aplicables todas las normas para el diseño sísmico y diseño en concreto armado del actual Reglamento Nacional de Construcciones. El objetivo del presente Informe de Ingeniería, dentro del programa de Titulación por la Modalidad de Actualización de conocimientos se presenta una metodología práctica para el diseño en concreto armado, con criterios técnicos y económicos, para usarse en edificaciones convencionales de pocos pisos. El presente trabajo es un informe de Ingeniería sobre el análisis y Diseño Estructural de un Edificio regular de Concreto armado de 4 pisos destinado para uso de Hospital, diseñado de acuerdo con los requerimientos de la Norma Técnica de Edificación E-030 de Diseño Sismorresistente y además se realiza el diseño estructural total de todos los elementos estructurales de acuerdo con la Norma Técnica de Edificación E-060. En este trabajo se presentan los criterios y consideraciones que se han tomado en el diseño de cada elemento y los pasos que se han seguido iniciado con el predimensionamiento de los diferentes elementos estructurales que conforman el edificio, como son losas aligeradas, vigas, columnas y muros de corte o Placas. Se ha procedido a modelar la estructura basándose en un sistema aporticado con la presencia de muros de corte para darle mayor rigidez a la estructura en ambas direcciones, para el análisis sísmico se ha realizado haciendo uso del software de computo SAP-2000, tanto para el análisis estático como para el dinámico, obteniendo las fuerzas de sismo y los desplazamientos verificando que estas cumplan con las actuales Normas de Diseño Sismorresistentes. Luego del análisis sísmico se utilizaron los resultados del análisis dinámico, y que estos son menos conservadores que la del análisis estático, juntamente con los análisis de gravedad que se procesó también con el programa SAP-2000, la cual nos da resultados de Fuerzas axiales, Fuerzas cortantes y momentos Flectores de los elementos estructurales componentes de la estructura, entonces de acuerdo con una serie de combinaciones de cargas se elegirán convenientemente los valores con los cuales se diseñarán las vigas, columnas, muros de corte y zapatas de cimentación. Las losas aligeradas se han diseñado mediante una hoja de cálculo para la determinación de Momentos, cortes y refuerzo de acuerdo con la Norma E-060. Por su parte para el diseño de vigas, columnas, placas y zapatas se han diseñado de acuerdo con las exigencias de la Norma E-060. Asimismo, podemos mencionar el predimensionamiento inicial de columnas no resulto ser satisfactorio de acuerdo con los requerimientos de la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente, por eso se optó por una combinación de Pórticos y de muros de corte o placas, que es el que se presenta para el siguiente informe. Asimismo, las columnas ubicadas en el perímetro de la estructura tienen una sección transversal rectangular, para aprovechar la inercia en ambas direcciones y favorecer el anclaje de los fierros de las vigas. Por último, podemos mencionar en líneas generales este trabajo tiene 2 propósitos, el primero es el de aumentar y consolidar los conocimientos del autor de este informe sobre el análisis y diseño estructural de edificaciones de concreto armado y el segundo propósito es que sirva de guía ordenada al lector para cuando requiera información referente al análisis y diseño de edificios de concreto armado.