Comparación en costos de diseño de edificios multifamiliares de 10 niveles con acero y concreto armado

Abstract

El objetivo principal de la presente investigación fue comparar los diseños estructurales de concreto armado y estructuras metálicas para sugerir un diseño más económico para la construcción de casas multifamiliares utilizando softwares aplicados en la ingeniería. Para lograrlo, como primera actividad se realizaron modelamientos estructurales de ambas configuraciones en el software ETABS 21, obteniendo los resultados de los análisis estático y dinámico con sus respectivas verificaciones en base a los parámetros establecidos en la Norma Técnica E.30 Diseño Sismoresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones como: las masas participativas y periodos de vibración, las cortantes basales estáticas y dinámicas, las distorsiones por entrepiso, los desplazamientos por planta y verificación de fuerzas cortantes mínimas, los cuales avalan la seguridad y estabilidad de ambas estructuras. Como principales resultados se tienen que, la edificación de 10 pisos de concreto armado es más liviana que la de acero, con una diferencia de 42.10 toneladas. Asimismo, ambas estructuras presentan similitud en los aspectos de seguridad y estabilidad, ya que sus periodos de vibración superan los 0.5 segundos, considerados periodos fundamentales largos, no presentando, ninguna de ellas, irregularidad torsional. Esto se puede corroborar en los valores de las distorsiones por entrepiso de ambas configuraciones, los cuales no superan los límites permitidos según la Normativa E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Finalmente, se determinó que la estructura más económica es la de estructuras metálicas al resultar un total de S/5,696,740.55 frente a un total de S/6,123,512.59 resultante de la configuración de concreto armado, con una diferencia de S/426,772.04.

The main objective of this research was to compare the structural designs of reinforced concrete and metal structures to suggest a more economical design for the construction of multifamily houses using applied engineering software. To achieve this, as a first activity, structural modeling of both configurations was carried out in the ETABS 21 software, obtaining the results of the static and dynamic analyzes with their respective verifications based on the parameters established in Technical Standard E.30 Earthquake-Resistant Design of the National Regulation. of Buildings such as: participatory masses and vibration periods, static and dynamic basal shears, distortions per mezzanine, displacements per floor and verification of minimum shear forces, which guarantee the safety and stability of both structures. The main results are that the 10-story reinforced concrete building is lighter than the steel one, with a difference of 42.10 tons. Likewise, both structures present similarity in the aspects of safety and stability, since their vibration periods exceed 0.5 seconds, considered long fundamental periods, none of them presenting torsional irregularity. This can be corroborated in the values ​​of the distortions per mezzanine of both configurations, which do not exceed the limits allowed according to Regulation E.030 of the National Building Regulations.

Finally, it was determined that the most economical structure is that of metal structures, resulting in a total of S/5,696,740.55 compared to a total of S/6,123,512.59 resulting from the reinforced concrete configuration, with a difference of S/426,772.04.