Análisis y diseño estructural sismorresistente por el método de elementos finitos: pabellón de aulas I.E.S. Charamaya - Mañazo

Abstract

El presente proyecto de investigación nace de la problemática que se viene suscitando en las Regiones del Perú, ya que en nuestro país el diseño sismorresistente ha jugado un papel irrelevante en su diseño estructural, observamos que culminado un movimiento telúrico, los daños y pérdidas ocasionadas son innumerables. La I.E.S. de Charamaya, no cuenta con una infraestructura adecuada, para la realización de actividades escolares; es así que en los últimos años los estudiantes de nivel secundario, optan por concluir sus estudios secundarios en la Región fronteriza de Moquegua, generando la necesidad de desarrollar este proyecto estructural; teniendo como objetivo aplicar el método de elementos finitos, en el análisis y diseño estructural sismorresistente del Pabellón de dicha Institución Secundaria, cumpliendo la funcionalidad y seguridad estructural en concordancia a la normativa establecida en el RNE, a su vez corroborar los alcances de solución que genera su aplicación e identificar los beneficios del resultado de cálculo. La metodologia del proyecto se realiza con la aplicación de modelos matemáticos que facilitaran el análisis estático, dinámico bajo diferentes condiciones de carga, teniendo en cuenta la norma peruana RNE: E-010 (Madera), E-020 (cargas), E-030 (Diseño sismo-resistente), E-050 (Suelos y cimentaciones), E-060 (Concreto armado) y E-070 (Albañilería). La edificación se idealizo como un ensamblaje de muros de albañilería confinados por elementos de concreto armado en la dirección corta y pórticos de concreto armado en la dirección larga, la estructura consta de dos (02) niveles, seis (06) aulas; estando la escalera aislada, cosiderando 3 grados de libertad para el entrepiso. Las formas de modo y frecuencias, factores de participación modal y porcentajes de participación de masas serán evaluados por el programa ETABS 2013. La cimentación se planteó en base a zapatas, cimientos corridos y vigas de cimentación, las cuales son verificadas con el programa SAFE V12.3.1. Los tijerales están diseñados por esfuerzos admisibles, por flexión y compresión, para el cálculo se usó el programa Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014. Se concluye que el método de elementos finitos aplicado al diseño estructural sismorresistente del Pabellón de aulas de la I.E.S. de Charamaya, en concordancia a la normativa vigente, RNE, cumple con la seguridad estructural necesaria para resistir a cualquier evento sísmico que se pueda dar en la zona