Optimización del Diseño en Concreto Armado de un centro educativo ubicado en una alta zona sísmica. Caso de estudio Centro Educativo - Pueblo Joven Mateo Pumacahua - San Juan de Miraflores

Abstract

La investigación titulada “Optimización del Diseño en Concreto Armado de un centro educativo ubicado en una alta zona sísmica: Caso de estudio Centro Educativo - Pueblo Joven Mateo Pumacahua - San Juan de Miraflores” tuvo como objetivo optimizar el diseño estructural de un centro educativo en una zona sísmica alta mediante el uso de análisis no lineal. Este método permitió evaluar el comportamiento estructural y determinar la necesidad de refuerzos para mejorar su desempeño ante sismos, lo que incurrió en costos adicionales. El análisis de desempeño indicó que la estructura se mantuvo operacional en el eje X, pero las columnas en el eje Y presentaron vulnerabilidad, lo que podría conducir a un colapso si no se refuerzan. Las derivas máximas fueron de 0.000201 en X y 0.000734 en Y para el pabellón 1, y 0.000236 y 0.00052 en el pabellón 3, mostrando mayor flexibilidad en Y para el pabellón 1. La cortante máxima en el pabellón 1 fue de 293,797 kgf con desplazamientos pequeños, mientras que en el pabellón 3, las cortantes fueron de 181,183 kgf y 90,438 kgf, con desplazamientos de hasta 0.58 cm en Y, reforzando la necesidad de refuerzo estructural. El presupuesto estimado para el refuerzo fue un 5.14% superior al inicialmente previsto. En conclusión, el análisis no lineal demostró ser eficaz en la optimización del diseño de concreto armado del centro educativo, evidenciando la necesidad de refuerzos en el eje "y" para asegurar la estabilidad y cumplir con los límites de desplazamiento e irregularidades.

The research entitled “Optimization of the Reinforced Concrete Design of an Educational Center Located in a High Seismic Zone: Case Study of the Educational Center - Pueblo Joven Mateo Pumacahua - San Juan de Miraflores” aimed to optimize the structural design of an educational center in a high seismic zone through the use of nonlinear analysis. This method allowed to evaluate the structural behavior and determine the need for reinforcements to improve its performance during earthquakes, which incurred additional costs. The performance analysis indicated that the structure remained operational on the X axis, but the columns on the Y axis presented vulnerability, which could lead to a collapse if not reinforced. The maximum drifts were 0.000201 in X and 0.000734 in Y for pavilion 1, and 0.000236 and 0.00052 in pavilion 3, showing greater flexibility in Y for pavilion 1. The maximum shear in pavilion 1 was 293,797 kgf with small displacements, while in pavilion 3, the shears were 181,183 kgf and 90,438 kgf, with displacements of up to 0.58 cm in Y, reinforcing the need for structural reinforcement. The estimated budget for reinforcement was 5.14% higher than initially planned. In conclusion, the nonlinear analysis proved to be effective in optimizing the reinforced concrete design of the educational center, evidencing the need for reinforcements in the "y" axis to ensure stability and comply with the displacement and irregularity limits.