Análisis y diseño estructural de vigas, columnas y muros de concreto armado de una vivienda multifamiliar de 6 niveles en Jesús María con el uso de normas americanas y peruanas

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo principal demostrar las disparidades en el diseño de vigas, placas y columnas al emplear las normativas vigentes de Perú y Estados Unidos, con el propósito de prevenir posibles fallos en las edificaciones. Para ello, se realizó un detallado análisis estructural de un edificio multifamiliar de 6 niveles situado en el distrito de Jesús María. En primer lugar, se compararon detalladamente las normas de concreto armado y diseño sismorresistente de ambos países, identificando los parámetros necesarios para el diseño estructural. Así también, se efectuaron algunas modificaciones en el diseño base de la estructura con el fin de adecuarlo a los requerimientos de cada normativa. Posteriormente, se llevó a cabo el análisis sísmico utilizando los parámetros establecidos en las diferentes normativas E.030 y ASCE 7-16, empleando procesos específicos para cada caso. En cuanto al diseño de concreto armado, este se rigió en base a las normativas E.060 y ACI-318, con la finalidad de identificar las diferencias de diseño más notables en vigas, placas y columnas. De está manera se diseñó 2 estructuras similares empleando los criterios de cada normativa, de lo cual se observó que en ambos casos se somete a la estructura a diferentes fuerzas, lo que implica considerables variaciones en el diseño y en la respuesta estructural ante diferentes cargas sísmicas. Este estudio resalta la importancia de comprender y aplicar correctamente las normativas de diseño en la ingeniería estructural, así como la necesidad de adaptar los diseños a las condiciones y requerimientos específicos de cada contexto geográfico.

The main objective of this work is to demonstrate the disparities in the design of beams, plates and columns when using the regulations in force in Peru and the United States, with the purpose of preventing possible failures in buildings. For this purpose, a detailed structural analysis of a 6-story multifamily building located in the district of Jesús María was carried out. First, the reinforced concrete and seismic-resistant design standards of both countries were compared in detail, identifying the necessary parameters for structural design. Also, some modifications were made to the basic design of the structure in order to adapt it to the requirements of each standard. Subsequently, the seismic analysis was carried out using the parameters established in the different standards E.030 and ASCE 7-16, using specific processes for each case. The reinforced concrete design was based on E.060 and ACI-318 standards, in order to identify the most notable design differences in beams, slabs and columns. In this way, two similar structures were designed using the criteria of each standard, from which it was observed that in both cases the structure is subjected to different forces, which implies considerable variations in the design and in the structural response to different seismic loads. This study highlights the importance of understanding and correctly applying design standards in structural engineering, as well as the need to adapt designs to the specific conditions and requirements of each geographical context.