Diseño sísmico de un edificio de tres pisos

Abstract

El presente trabajo escalonado de INGENIERIA ANTISISMICA, trata sobre el diseño antisísmico de un edificio de concreto armado de 3 pisos, que será empleado como clínica en la provincia de HUACHO. Este trabajo no pretende agotar la totalidad del diseño, abarcando sólo los siguientes aspectos de acuerdo con los alcances determinados por la Cátedra y que son los siguientes: - Determinación de frecuencias y formas de modo - Determinación de cortantes por el Método Dinámico Determinación de cortantes por el Método simplificado de las Normas Peruanas de Diseño Antisísmico (NP de DA) - Determinación de la envolvente del cortante - Determinación de los momentos y cortantes de un pórtico. - Diseño completo de un pórtico, incluyendo cimentación. La finalidad implícita de este estudio de diseño es la de aprender la asignatura a través de la práctica, mediante la aplicación de las más modernas metodologías. Una primera parte de este trabajo corresponde al metrado de cargas y a la determinación del primer modo de vibración w por el Método STODOLA, este método consiste en un proceso iterativo que permite determinar la frecuencia y forma correspondientes al primer modo de vibración de una estructura, básicamente consiste en asumir una deformada de la edificación, lo que permite calcular las fuerzas de inercia y las fuerzas de los resortes, con estos dos últimos valores puede determinarse las deflexiones que sufren los entrepisos y así la deformada calculada, que debe coincidir con la asumida si se ha llegado a la solución En una segunda parte, con los valores disponibles, encontraremos las frecuencias y el 2do y 3r modo de la estructura por el Método de HOLTER, este es un método gráfico, para solucionar las ecuaciones de frecuencia, básicamente consistente en asumir un valor de w2 y una deflexión del primer piso, con los que es posible determinar las fuerzas en los resortes, las fuerzas de inercia y las deflexiones de los otros pisos, es decir que es posible calcular la configuración que gobierna la frecuencia asumida. En la parte siguiente calculamos las cortantes por el Método simplificado de las Normas Peruanas de Diseño Antisísmico (N.P. de D.A.), es conveniente destacar que el proyecto 2, original de las indicadas normas fueron preparadas por el Ing. JULIO KUROIWA, Catedrático titular de la asignatura, bajo cuya orientación y supervisión se realiza el presente trabajo. En la última parte del trabajo se hace el cálculo de los momentos y cortantes de un pórtico en la dirección x e y respectivamente, completada con el diseño completo del pórtico en cuestión incluyendo la cimentación correspondiente. 0e consideran de gran utilidad e importancia este tipo de trabajos aplicativos, ya que visan la solución y entrenamiento en el diseño de todo tipo de estructuras en las distintas realidades geográficas del país y la aplicación de las más modernas metodologías de diseño en el ámbito mundial. Dentro de la currícula de formación integral del ingeniero peruano, la asignatura de INGENIERIA ANTISISMICA ocupa y debe ocupar siempre un lugar de importancia sustantiva, al decir de nuestro catedrático Ing. JULIO KUROIWA, nos identificamos plenamente con su sentir ya que es incuestionable que nuestra patria se encuentra ubicada en la zona sísmica más activa de la tierra, el Círculo Circum-Pacífico. El territorio peruano se halla sometido a frecuentes sismos destructivos, que en el pasado han causado pérdidas humanas y materiales. Si se piensa que las características geológicas de una región no sufren cambios importantes en un periodo relativamente corto de unos pocos siglos, es lógico suponer que el suelo peruano en el futuro tendrá una sismicidad similar a la del pasado. Considerando lo expuesto y teniendo en cuenta que en las zonas urbanas se están produciendo importantes concentraciones humanas e instalaciones de la naciente industria nacional, se hace imperioso los estudios aplicados antisísmicos.