Análisis dinámico espectral de un edificio de cuatro niveles según NEC 2015 y aplicando el Software SAP 2000 del CSI

Abstract

“Por su posición geográfica el Ecuador forma parte del “Cinturón de Fuego del Pacífico”, por tanto, a diferencia de otros países del Globo, es vulnerable ante amenazas no solamente de índole hidrometereológica, sino geológica en la mayor parte de su territorio."1 Colocándose en una de las zonas más sísmicas del Mundo, debiéndose construir edificaciones que resistan estas fuerzas tan impredecibles de la Naturaleza. “Existen en la actualidad estructuras en las zonas sísmicas que no se diseñaron para resistir acciones dinámicas horizontales y, por tanto, fueron construidas sin seguir los requisitos de una norma de diseño sismoresistente e incluso, muchas veces, sin control de los materiales”.2 Por lo que en el desarrollo de este trabajo, se nos pide aplicar la normativa vigente para nuestro país(NEC-15), para la realización del análisis espectral de un edificio de oficinas y vivienda, ubicado en una zona de factor sísmica (z=0.4), sismicidad alta. El edificio es aporticado conformado por vigas (vistas), losas y columnas. Además se observa que posee irregularidad en planta y elevación, por lo que se hace necesario realizar el análisis dinámico. Para el pre-diseño de los elementos nos basamos en los criterios dados por la ACI-318-14 y para el análisis se utilizó el espectro de diseño de aceleraciones, aplicando la NEC-2015(peligro-sísmico),luego para el modelamiento en 3D se usó el programa SAP2000 v15.1.0 del CSI, que fue utilizado para realizar el análisis por cargas de gravedad y de sismo. En dicho modelo las losas fueron representadas por diafragmas rígidos con 3 grados de libertad. “En la actualidad nuestro campo como es la ingeniería, tiene los beneficios de que se puede aplicar tecnología moderna para dar soluciones a tantas de las necesidades que puede necesitar el ser humano, como es infraestructura, servicios básicos, vías. etc.”3 En el presente trabajo se busca poner en práctica los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera de Ingeniería Civil, enfocándonos en lo que es el área de Estructuras II. En nuestro caso, daremos una solución a nuestro problema, aplicando la Normativa Ecuatoriana de Construcción (NEC-2015) y usando tecnología computacional (Software SAP2000v15.1.0 del CSI) para realizar el análisis dinámico. Un análisis que arroje resultados adecuados, coherentes con respecto a los citados en la normativa, comprobar que la estructura cumpla con los requisitos mínimos de nuestra norma, que sea segura y que salvaguarde la vida de sus ocupantes. Cumpliendo con los aspectos anteriores se busca ser competitivo y dar soluciones seguras, cuyo trabajo realizado nos quede como una experiencia profesional. Como objetivo general lo que se busca es obtener las respectivas derivas inelásticas por cada piso una vez realizado el análisis dinámico espectral del edificio y realizar una comparación con las derivas máximas que impone la norma NEC, observar si cumple o no con lo establecido, así como obtener los diagramas de cortante y momento flexionante para la combinación de carga más crítica.