Análisis sismo resistente de una vivienda de hormigón armado de dos plantas altas situado al oeste en la parroquia Jambeli

Abstract

“ANÁLISIS SISMO RESISTENTE DE UNA ESTRUCTURA DE DOS PLANTAS ALTAS DE HORMIGÓN ARMADO SITUADO AL OESTE DE LA PARROQUIA JAMBELÍ” Carlos Miguel Tejedor Sánchez CI 070344488-5 En el presente trabajo se realizó un análisis inicial, llamado ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO, para luego hacer una comprobación con el ANÁLISIS DINÁMICO ESPECTRAL, usando el método del diseño basado en fuerzas DBF, se empezó conociendo el área que tendrá la edificación, así como las luces libres entre los apoyos y las alturas de cada entrepiso, con ello se procedió a pre dimensionar las secciones de los elementos estructurales, losas, columnas y vigas, con este pre dimensionamiento se procede a cuantificar las cargas de cada piso así como de la estructura total. Esta cuantificación será por cargas verticales, las cuales son transmitidas a la cimentación, y a su vez hacia el suelo, las cargas verticales nos sirven para poder controlar asentamientos y deformaciones que se van a producir en cada uno de los elementos estructurales. La cuantificación de cargas que se utiliza para este análisis, será por cargas debido al sismo, en las dos direcciones, en este procedimiento se empieza calculando el cortante basal que se distribuirá en todos los pisos de la edificación, la cual tiene una altura de 5,90 metros, es una estructura regular, tanto en planta como en elevación, con columnas de 30 x 30 centímetros, vigas de 30 x 25 centímetros y la losa cuya altura es de 20 centímetros, un hormigón con resistencia a la compresión de 210 kg/cm² y un acero con un esfuerzo a fluencia de 4200 kg/cm². V Para hallar el cortante basal se debe empezar calculando el periodo fundamental de vibración de la estructura (T), el cual se lo determina conociendo la zona sísmica y el tipo de suelo en el que se implanta la edificación, en este análisis es de 0,272 seg, para con ello poder conocer el espectro de respuesta elástico de aceleración (Sa), el cual es de 0,72. El periodo fundamental de la estructura se lo calculo por el primer método usando la expresión T=Ct*hα n. Para el análisis de la vivienda se utilizó el software de análisis y diseño estructural SAP 2000 V15 en tres dimensiones, considerando las normativas que rigen en la norma ecuatoriana de la construcción NEC 15, para edificaciones sismo resistentes. Uno de los criterios para el modelado estructural cuando se hace un análisis sísmico, es el denominado brazo rígido, el cual es la unión rígida entre dos elementos de conexión, caso columna – viga, también se trabaja con los diafragmas rígidos, se tiene un centro de masas en el cual se aplica: para el caso del análisis estático acciones de fuerza, y en el caso del análisis dinámico acciones de masas. Este centro de masas tiene tres grados de libertad, dos de traslación y uno de rotación, ya que ese centro de masas debe inducir el movimiento de la estructura, porque es allí donde esta aplicada la fuerza o las masas. También es importante recordar que la norma ecuatoriana establece, que para el cálculo de rigideces y derivas máximas se debe utilizar los valores de las inercias agrietadas, 0,8 Ig en el caso de columnas y 0,5 Ig para el caso de vigas, además el control de las deformaciones se lo hará a través de las derivas inelásticas máximas de piso. Para este control se tomara el valor de la respuesta máxima inelástica en desplazamiento de la estructura ΔM, la cual la calculamos usando la combinación 0,75RΔE. En este análisis se comprobó que las derivas de piso son inferiores a lo establecido en la norma ecuatoriana de la construcción NEC 15 cuyo valor es de 0,02, con esta VI comprobación se determina que la estructura es competente para resistir fuerzas laterales debidas al sismo de diseño. Siendo estas de 8,04 Ton para el primer nivel y de 9,85 Ton para el segundo nivel.