Análisis y diseño estructural de la nueva comisaría Ica tipo B en beneficio de la población del caserío San Martin de Porras

Abstract

La presente investigación tuvo el propósito de diseñar una edificación de concreto armado de tres niveles, destinada a una comisaría tipo “B” en beneficio de la población del Caserío San Martín de Porras del distrito de Ica, provincia de Ica del departamento de Ica, para garantizar la seguridad e integridad de las personas que utilizaran esta importante infraestructura. El principal objetivo fue el determinar en qué medida influye el análisis y diseño estructural de la nueva comisaría Ica tipo “B” en beneficio de la población del Caserío San Martín de Porras, debido al problema de la inseguridad existente en el lugar. Por ello, la alternativa de solución es haber desarrollado el análisis sísmico y el diseño de los elementos estructurales como son: losas, vigas, columnas, muros de corte, zapatas y vigas de cimentación, de la comisaría, con los requerimientos arquitectónicos, estructurales y de instalaciones necesarias, para el desarrollo eficiente de las actividades y servicios que desarrolla la Policía Nacional del Perú, así como la atención y gestiones de los usuarios, que son los beneficiarios directos. La metodología de investigación se inició con el reconocimiento del terreno, realizándose el levantamiento topográfico y el estudio de suelos, y luego realizar la propuesta arquitectónica de acuerdo a la DIRECTIVA N° 04-13–2016–DIRGEN-PNP/DIRNGI–B de la Policía Nacional del Perú. Principalmente la investigación se centró en el análisis sísmico estático, dinámico y el diseño estructural de sus elementos estructurales, para la cual se inicia con la estructuración y pre dimensionamiento de los mismos, metrado de cargas, análisis estructural con los programas ETABS y SAP 2000 y la verificación del cumplimiento de los parámetros que establece la Norma E.030 Diseño Sismorresistente, para posteriormente el diseño de las vigas, columnas, muros de corte, losa aligerada, escalera, cisterna, tanque elevado, cimentaciones, de acuerdo a la Norma E.060 Concreto Armado. Como resultado final de la investigación, se logró diseñar una estructura de concreto armado porticada con entrepisos de un espesor de 0.20 m, columnas principales de 0.50x0.50m, vigas principales de 0.30x0.40 m y secundarias de 0.30x0.35 m, muros de corte de 0.20 m de espesor, vigas de cimentación de 0.5x0.25 m, zapatas aisladas de 2.00x1.80 m y zapatas combinadas de 4.50x2.00 m. Con estas secciones transversales de los elementos estructurales obtenidos, se cumplió el diseño, porque se garantiza que la estructuración de la edificación resistirá los eventos sísmicos de la zona, debido a que el desplazamiento lateral de la edificación no sobrepasa el valor máximo permitido por la Norma E.030 Diseño Sismorresistente (0.007 para estructuras de concreto armado) en ambas direcciones, esto se debe a la inclusión de muros de corte en varios lugares de la edificación, que fue necesario debido a que se buscaba que la edificación no sea muy flexible. Además, con una capacidad portante por corte de 1.37 kg/cm2 del suelo, para una edificación de 3 pisos con luces libres máximas de 5.50 m, se optó por utilizar una cimentación superficial, el cual está conformada por zapatas combinadas y zapatas aisladas con vigas de interconexión, para lograr una mejor trasmisión de cargas al suelo y evitar los asentamientos diferenciales de la estructura, siendo la opción más económica y segura Las colocaciones de placas y/o muros de corte en la estructura, han permitido otorgar rigidez en ambas direcciones de la estructura, y con ello el control de los desplazamientos máximos de la misma, con resultados que estuvieron por debajo de 0.007 en el concreto armado, que se realizó en el análisis estructural estático y dinámico, de acuerdo a lo que establece la Norma E.030 Diseño Sismorresistente.