Análisis sísmico y diseño estructural de un edificio de concreto armado en esquina de cuatro pisos y un semisótano con problema torsional

Abstract

En la presente tesis se analiza el problema torsional extremo de un edificio en esquina de cuatro pisos y un semisótano. Los edificios en esquinas comúnmente presentan un diseño arquitectónico comercial, que aprovecha el perímetro colindante con la calle para poner ventanas y mamparas. Sin embargo, este diseño arquitectónico no toma en cuenta irregularidades estructurales. Una de las irregularidades es la torsional. La torsión es consecuencia de las excentricidades entre el Centro de Masa (CM) y el Centro de Rigidez (CR) en ambos ejes. Para la presente tesis se plantea la siguiente hipótesis: “El caso en estudio presenta irregularidad torsional extrema dada su arquitectura y su ubicación en esquina. Esta irregularidad no está permitida según Norma en Edificaciones categoría “C” y con zonificación 4, por lo que se deberá aumentar la rigidez en zonas críticas. Esta rigidez no depende del incremento de gran longitud de placas sino de su espesor y su ubicación dentro de la estructuración, para su demostración se proponen cinco modelos que se analizan sísmicamente empleando la Norma Técnica E030-2016 teniendo como punto de partida, los planos de arquitectura y una estructuración base; para luego escoger uno de los cinco modelos y realizar el correspondiente diseño estructural de todos los elementos de la edificación”. Además, la tesis tiene como valor añadido el análisis torsional bajo tres normas técnicas de Sismoresistencia de los años 2003, 2016 y 2018, con el objetivo de encontrar diferencias sustanciales entre ellas. Además, se plantea realizar el respectivo análisis Tiempo-Historia del modelo solución.

In this thesis the extreme torsional problem of a four-story corner building and a basement is analyzed. The buildings in controlled corners have a commercial architectural design, which takes advantage of the perimeter adjacent to the street to put windows and screens. However, this architectural design does not take into account structural irregularities. One of the irregularities is the torsional one. The torsion is a consequence of the eccentricities between the Mass Center (CM) and the Rigidity Center (CR) in both axes. For the present thesis, the following hypothesis is proposed: “The case under study presents extreme torsional irregularity given its architecture and its corner location. This irregularity is not allowed according to Standard in Buildings category “C“ and with zoning 4, so the rigidity in critical areas will be increased. This rigidity does not depend on the increase of large length of plates but on its thickness and its location within the structuring For its demonstration, five models are proposed, which are analyzed seismically using Technical Standard E030-2016, taking as a starting point the architectural plans and a basic structuring; then choose one of the five models and make the corresponding structural design of all the elements of the building”. In addition, the thesis has as an added value the torsional analysis under three technical standards of earthquake resistance of the years 2003, 2016 and 2018, with the objective of finding substantial differences between them. In addition, it is proposed to perform the respectful Time-History analysis of the solution model.