Diseño sismo resistente e un edificio de concreto armado de 05 niveles y 01 semi sótano en el cercado de Arequipa-Perú

Abstract

de una edificación de 05 niveles y 01 semi sótano, ubicada en el Cercado de Arequipa. El proyecto cuenta con 5112.1 m2 de área construida, en la cual 1205.05 m2 ocupa el semisótano y el resto de área se reparte entre los 05 niveles restantes y la azotea. Se tienen vecinos colindantes por el lado Sur y por el lado Norte, por lo que se deberá tener en cuenta el movimiento de tierras a realizarse para la cimentación y considerar obras de sostenimiento temporales. El sótano contará con capacidad para 23 vehículos, además se contará con espacios adicionales para el correcto funcionamiento del edifico tales como: almacenes, cisterna, cuarto de limpieza, cuarto de almacén de residuos, grupo electrógeno, sub estación y cuarto de tableros. Se cuenta con la cantidad necesaria de ductos para el paso de los montantes de las Instalaciones Sanitarias y Eléctricas; así también se dejaron ductos para la ventilación de las áreas de grupo electrógeno y la subestación que cuentan con cerramientos tipo celosía para evitar el ingreso de lluvia o residuos. El suelo cuenta con una capacidad portante de 1.91 kg/cm2 a una profundidad de 1.50 m debajo del nivel del semisótano, el perfil de suelo es de Tipo Intermedio, con material aluvial que permiten que la cimentación de los Bloques I y II consista en zapatas aisladas, combinadas y conectadas, y no necesite una platea de cimentación. El sistema utilizado es de Muros Estructurales, el cual se caracteriza por tener una gran cantidad de muros estructurales de Concreto Armado, elementos que debido a su rigidez absorben una cantidad considerable de cortante por cada nivel; además se cuentan con columnas y vigas peraltadas, estos elementos ayudan a darle una mayor rigidez a la estructura y brindar la suficiente resistencia. Se construirá casi en la totalidad con losas macizas, esto debido a que acelera el proceso constructivo y los trenes de trabajo. Las pocas losas aligeradas con las que se cuentan son unidireccionales y se encuentran mayormente en los techos de las Escaleras. Para llegar a la configuración estructural final, se pasó por varias etapas de interacción con el especialista de Arquitectura, interacciones en las que se tuvo en cuenta la simplicidad, simetría, uniformidad, continuidad estructural, hiperestaticidad y monolitismo; además de garantizar que los elementos sean capaces de resistir las cargas a soportar, y que el sistema estructural sea lo suficientemente rígido para evitar desplazamientos y daños excesivos ante eventos sísmicos. Para el análisis, se desarrolló un modelo tridimensional empleando el programa ETABS, donde se tuvo bastante cuidado de que el modelo se acerque lo más posible a lo proyectado en planos.

iv Las cargas, el peso sísmico, brazos rígidos, discretización de elementos tipo área, análisis estático y dinámico, entre otras consideraciones fueron tomadas en cuenta en el modelo tridimensional teniendo en cuenta la normativa peruana que se encuentra en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), normas como la E-020 CARGAS y la E-030 DISEÑO SISMORRESISTENTE; así también el predimensionamiento de vigas, losas y columnas, se tomó en consideraciones recomendaciones y fórmulas de la E-060 CONCRETO ARMADO. Para las verificaciones, tales como desplazamientos relativos permisibles, comportamiento de los modos de vibración se consideró la norma E-030 DISEÑO SISMORRESISTENTE. En la etapa de diseño, se consideró la E-060 CONCRETO ARMADO, teniendo en cuenta que se debe evitar la congestión de acero en cualquier elemento, así también, recomendaciones de detallado, cuantías mínimas y máximas, y para los elementos sismorresistentes, se tomó en cuenta el Capítulo 21 de consideraciones sísmicas. El diseño, es una etapa muy importante, ya que dependiendo de las consideraciones que se hayan tenido, permitirá garantizar un comportamiento dúctil de la estructura, evitando que se generen fallas frágiles en columnas y direccionando que las fallas sean dúctiles y se generen inicialmente en vigas. Para el diseño de la cimentación se tomó en cuenta el Estudio de Mecánica de Suelos realizado, de donde se sacó datos como la profundidad de desplante, ángulo de fricción, capacidad portante, entre otro. El diseño se realizó con la ayuda del programa SAFE tomando en cuenta consideraciones de la norma E-050 SUELOS. Finalmente se emitió los planos, que son los entregables finales que servirán para la etapa de licencia y para construcción del proyecto, estos planos deben de ser lo más claro posibles y entendibles para la etapa de construcción. Se espera, que esta tesis pueda servir de ayuda a futuros egresados y profesionales de la carrera de Ingeniería Civil interesados en la rama de Estructuras, y que sirva como punto de partida para iniciar tesis o proyectos a nivel profesional.