Estudio comparativo del comportamiento y diseño estructural de un edificio multifamiliar de 5 pisos diseñado con los sistemas de albañilería confinada y muros de ductilidad limitada en suelo flexible en la ciudad de Piura

Abstract

El “Estudio de mecánica de suelos y mapa de peligros de la ciudad de Piura” elaborado por INDECI y la UNP el año 2002, determina las características del suelo de la ciudad, las mismas que la Norma Técnica Peruana E.030 2016 establece como Tipo S3 Suelos blandos.

Es así que, conocida la predominancia del sistema de albañilería confinada en la ciudad de Piura, el perfil de suelo blando de la locación y su incidencia en el incremento de la fuerza sísmica es consistente señalar que, en el diseño de una edificación de cinco niveles diseñada bajo el sistema estructural en cuestión, muy probablemente sea necesario reemplazar una considerable cantidad de muros de albañilería por elementos de concreto armado, situación que aumentaría el costo directo de ejecución.

Visto ello, en la presente investigación se realiza el diseño de una misma estructura con los sistemas de albañilería confinada y muros de ductilidad limitada con el objetivo de analizar el comportamiento estructural de ambas propuestas mediante la comparación de distorsiones, desplazamientos y relación de sobre resistencia; con el fin de evaluar las ventajas del sistema MDL respecto al otro.

Finalmente, del análisis de resultados, se concluye la conveniencia del diseño de una edificación de cinco niveles en la ciudad de Piura con el sistema MDL, debido a que posee menores distorsiones y desplazamientos laterales, así como una mayor relación de sobre resistencia y un ahorro en costo directo de aproximadamente el 30% respecto al sistema de albañilería confinada.

The “Study of soil mechanics and hazard map of Piura´s city“ elaborated by INDECI and the UNP in 2002, determines the characteristics of the city´s soil, the same as the Peruvian Technical Standard E.030 2016 establishes as Type S3 soft soils.

Thus, known the predominance of the confined masonry system in the city of Piura, the soft soil profile of the location and its incidence in the increase of the seismic force is consistent to point out that, in the design of a five-level building designed under the structural system in issue, it is most likely necessary to replace a considerable number of masonry walls with reinforced concrete elements, a situation that would increase the direct cost of execution.

Seen that, in the present investigation the design of a single structure is carried out with the confined masonry and shear walls of limited ductility systems, in order to analyze the structural behavior of both proposals by the comparison of drifts, displacements and ratios of over resistance; with the aim of evaluate the advantages of the shear walls of limited ductility system over the prior one.

Finally, the analysis of results concludes the suitability of the design of a five-level building in Piura´s city with the shear walls of limited ductility system, due to it possesses lower drifts and displacements, as well as a higher ratio of over resistance and a saving in direct cost of approximately 30% compared to the confined masonry system.