DISEÑO ESTRUCTURAL DE CONCRETO ARMADO DE 9 PISOS

El objetivo del presente trabajo es realizar el análisis estructural de un edificio y diseñar los principales elementos estructurales; así de esta manera recordar, organizar y complementar, bajo una forma de aplicación práctica, los conocimientos adquiridos en los diversos cursos básicos de la carrera.

Análisis de la Estructura

El edificio de concreto armado es del tipo mixto, es decir conformado por una matriz aporticada provista de muros de corte; tiene nueve pisos, está ubicado en la ciudad de Piura en un terreno en esquina, rodeado por corredores y estacionamiento de vehículos. El área del edificio es de 625 m2      ( 25m. x 25m. ). En un proyecto de la magnitud del presente, se debe realizar un estudio de suelos.

Estudio Mecánico

El Estudio de Mecánica de Suelos N° 127, efectuado por el Laboratorio de Estructuras y Ensayos de Materiales de Construcción de la Universidad de Piura, forma parte de la información entregada para el presente proyecto. Se partió de una distribución arquitectónica ya definida, que cumple con algunos requisitos importantes, tales como simetría, máximo aprovechamiento de la planta, ventilación, iluminación, etc.

Analizando el Primer Nivel

El primer nivel tiene dos ingresos como se puede obsevar en la página N°3. todos los demás niveles tienen una planta típica, la cual se puede observar en la página N°4, ésta cuenta con ocho oficinas, cada una de las cuales posee un ambiente de recibo y un medio baño. Todos los niveles , además, están comunicados por una escalera y mediante un sistema de ascensores que van desde el primer piso hasta la azotea.

Cisterna y Tanque Elevado

El edificio tiene una cisterna y un tanque elevado para el abastecimiento de agua potable. Mediante la información que proporcionó el estudio del suelo de cimentación, se hizo un análisis de factibilidad del tipo de cimentación. Luego se procedió a estructurar y predimensionar los elementos estructurales, definiéndolos tanto en ubicación como en dimensión, de tal manera de lograr una estructura estética, segura, funcional y económica. Así se determinó el modelo estructural del proyecto.

Metrado de Cargas

Después se realizó el metrado de cargas de los distintos elementos estructurales y no estructurales, de acuerdo a la Norma Técnica de Edificación E0.20 CARGAS. Teniendo entonces el modelo estructural y el metrado de cargas se procedió a realizar el análisis estructural en dos partes: el sísmico y el vertical. El análisis sísmico se hizo mediante el programa de análisis estructural “SAP 80”, dicho programa realiza el análisis mediante un modelo tridimensional de la estructura. En el análisis vertical se utilizó el programa “PFRAME”, el cual realiza el análisis mediante un modelo bidimensional de pórticos.

Conclusión  del Análisis estructural

Terminado el análisis estructural se efectuó el diseño en concreto armado de los elementos estructurales principales. El diseño se efectuó en base a las disposiciones indicadas en la norma de Concreto Armado E-060 del Reglamento Nacional de Construcciones; para aligerados y vigas se diseñó por flexión y corte, los diagramas de envolvente de esfuerzos se efectuaron mediante una hoja de cálculo desarrollada en Microsoft “EXCEL” ; para columnas y placas se diseñó por flexocompresión y corte, en el diseño de columnas se utilizaron ábacos de los diagramas de interacción, en el caso de las placas los diagramas de interacción se efectuaron mediante una hoja de cálculo desarrollada también en Microsoft “EXCEL” ; la cimentación tuvo que ser profunda con pilotes, debido a las características del suelo de cimentación y a las elevadas cargas producidas en la base del edificio, eligiéndose pilotes del tipo Franki , por ser los más óptimos para nuestro caso. Del tanque elevado, cuartos de máquinas y cisterna, sólo se efectuó el predimensionamiento. (Diseño Estructural de Concreto Armado)

Planos Estructurales

Se realizaron luego los respectivos planos estructurales de todos los elementos. El análisis sísmico del presente proyecto se realizó según la Norma Básica de Diseño Sismo-resistente-1977 ; en la actualidad mediante la RESOLUCION MINISTERIAL 494-97-MTC/15.04 del 14.10.97, se aprueba la actualización de la Norma Técnica de Edificaión E.030 Diseño Sismoresistente. En el Anexo E, se han realizado los cálculos con la nueva norma y se ha efectuado la comparación con los resultados obtenidos con la norma anterior.

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Planos de la Estructura

Plano del Primer Nivel

Plano del Segundo Nivel al Noveno

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