Comparación técnica económica de diseño de viviendas multifamiliares de albañilería confinada y muros de concreto de ductilidad limitada

Abstract

El tema del presente trabajo trata acerca del análisis, diseño y obtención de costos de viviendas multifamiliares de diferentes alturas (3,5 y 7 pisos) en el sistema de muros de albañilería confinada y muros de ductilidad limitada para su comparación y determinación del sistema más apropiado. Se ha considerado tres viviendas multifamiliares de 3, 5 y 7 pisos, los cuales han sido analizadas y diseñadas usando los alcances de las normas técnicas E.020 de Cargas, E.030 Sismorresistente (2003), la norma E.070 de Albañilería (para el diseño de muros de albañilería confinada) y la Norma E.060 de Concreto Armado (para el diseño en el sistema de muros de ductilidad limitada). Para el análisis y diseño, se han usado los Software ETABS y SAFE y se han elaborado hojas de cálculo Excel para facilitar los diseños. En el diseño de las viviendas se ha considerado diferentes soluciones en los elementos de la estructura de acuerdo a cada sistema estructural, con la finalidad de comparar las ventajas económicas de cada alternativa. Por ejemplo, para el sistema de albañilería confinada, se ha considerado cimientos corridos y losas aligeradas, mientras que para el sistema con muros de ductilidad limitada, se ha considerado plateas de cimentación y losas macizas. Para la determinación de los costos de los modelos, se han considerado todas las partidas de estructuras y las partidas de revestimiento (tarrajeo para muros de albañilería y solaqueo para muros de ductilidad limitada), pues solo en estas partidas existen diferencias en los sistemas estudiados. Los precios con los que se ha determinado los costos son de mayo de 2017 y los resultados para estos precios otorgan la ventaja al sistema de muros de ductilidad limitada, pues estos tienen menores costos que los modelos de albañilería confinada. No obstante, esta ventaja se reduce para los modelos de menor altura (modelo de 3 pisos) pues, para estos, los costos totales de ambos sistemas son similares

This work deals with the analysis, design and cost estimation of multifamily dwellings of different heights (3, 5 or 7 floors) using confined masonry walls or concrete shear walls of limited ductility, comparing both systems in order to determine the most convenient. Three typical housing buildings, with 3, 5 and 7 floors, have been analyzed and designed according to the Peruvian technical standards E.020 “Cargas” (Loads), E.030 “Diseño Sismorresistente” (Earthquake Resistant Design), E.060 “Concreto Armado” (Reinforced Concrete) and E.070 “Albañilería” (Masonry). The analyses and designs were made with Etabs and Safe, and Excel spreadsheets were also used to ease the designs. Different solutions were considered in the design of the buildings, in order to compare the economic benefits of each alternative. As an example, for the foundations, the solution with strip footings was compared with that of a slab, while for the roof a ribbed one-way slab, commonly used in the confined masonry wall system, was compared with a two-way concrete slab, which is the most common solution in the system with concrete shear walls of limited ductility. The total costs estimated in each case included not only the structural items, but also its finishing, which is different in the two systems compared (“tarrajeo” for masonry walls and “solaqueo” for concrete walls of limited ductility). The reference unit prices were those of May 2017. The cost analysis shows some advantages of the system with concrete walls of limited ductility, as these have lower costs than the confined masonry models. However, this advantage is less important for buildings of small height; for the case of buildings with three floors the total costs of both systems are close.