Análisis y diseño estructural de un pórtico principal de un edificio de seis pisos para tiendas

Abstract

El presente es un informe del análisis estructural de un edificio de 6 pisos para tiendas y el diseño estructural de uno de sus pórticos, haciendo uso de programas de análisis estructural. La estructura presenta además de las columnas, placas, las cuales van a absorber en mayor porcentaje las fuerzas cortantes de sismo. En este trabajo se explica brevemente lo que se ha considerado en el diseño de cada elemento estructural y los pasos que se han seguido para conseguirlo tomando en cuenta principalmente las normas nacionales. Lo primero que se ha hecho es el predimensionamiento de los elementos estructurales como: losas aligeradas, vigas, muros de cortante (placas), columnas; se ha procedido a introducir los datos al programa estructural A3S, obteniendo de este modo las fuerzas de sismo, con este último dato introducimos la información de cargas muertas, cargas vivas y fuerzas de sismo para procesarla por medio del programa estructural SAP90, resultando los datos de fuerzas axiales, fuerzas cortantes, momentos flectores, con los cuales se logran diseñar las vigas, columnas, losas aligeradas, zapatas y viga de conexión. Debido a que todo proceso de diseño conlleva a realizar iteraciones, se ha hecho uso de hojas de cálculo para poder recalcular rápidamente valores que permitan diseños reales y económicos. Las losas aligeradas se han diseñado con el Método de los Coeficientes, debido a que cumplen con las condiciones de este método. Las columnas han sido diseñadas respetando su forma y posición, pero para aprovechar mejor la inercia y favorecer el anclaje de los fierros de las vigas, las columnas esquinaras debieron ser diseñadas con sección transversal "L" y las columnas de extremo como columnas de sección transversal "T". El cambio de sección en las columnas implica reprocesar los datos en los programas de análisis estructural, ya que, al cambiar la geometría de los elementos estructurales, cambia su inercia y esto obviamente influye en el comportamiento global de la estructura. También cabe señalar que debido a la importante sobrecarga la resistencia a la compresión del concreto en el presente diseño de f' c = 280 Kg/cm2, la definió el predimensionamiento de las columnas, lo cual se adoptó para toda la estructura, para hacer que el concreto de todos los elementos estructurales sea el mismo. El cálculo de vigas sufrió un cambio en el peralte, sin embargo, los cálculos que se muestran son con el peralte ya modificado. El cambio del peralte se dió principalmente para reducir la cantidad de acero, debido a la importante sobrecarga, teniendo en cuenta que el edificio es de uso comercial (tiendas). Finalmente se diseña la cimentación del pórtico en estudio, teniendo en cuenta que une zapatas excéntricas, considerándose además que ayuda a la estabilidad de la estructura. La intención de este informe es que sirva de guía para estructuraciones de edificaciones similares.