-
I
UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENERA CIVIL Y MECNICA
CARRERA DE INGENIERA CIVIL
TRABAJO ESTRUCTURADO DE INVESTIGACIN
DE MANERA INDEPENDIENTE PREVIO A LA
OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO CIVIL
Tema:
DISEO ESTRUCTURAL SISMO-RESISTENTE DE LOS EDIFICIOS
DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGN ARMADO LIMBURG
PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR LA
SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.
Nombre del Autor: Estefany Lucia Ortiz Naveda
Nombre del Director: Ing. Santiago Medina
Ambato - Ecuador
2012
-
II
APROBACIN DEL TUTOR
En mi calidad de Director de la presente Tesis de Grado previa a
la obtencin del
Ttulo de Ingeniero Civil, bajo el tema: DISEO ESTRUCTURAL
SISMO-
RESISTENTE DE LOS EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGN
ARMADO LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA
GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES., ejecutado por la
Srta. Estefany Luca Ortiz Naveda, egresada de la Facultad de
Ingeniera Civil y
Mecnica de la Universidad Tcnica de Ambato, certifico que la
presente
tesis es un trabajo indito, la misma que ha sido concluida en
forma
total, en apego al Plan de Tesis aprobado.
Ambato, Septiembre del 2012
Ing. Santiago Medina
DIRECTOR DE TESIS
-
III
AUTORA
El contenido del presente trabajo investigativo, clculo y diseo,
as como los
criterios, opiniones y dems concepciones vertidas y expuestas en
el mismo, son
de absoluta autora y exclusiva responsabilidad del autor.
Ambato, Septiembre del 2012
-------------------------------------------
Egda. Luca Ortiz Naveda
C.I. 160043376-5
-
IV
DEDICATORIA
Este trabajo lo dedico a cada persona que puso su granito de
arena para la
realizacin del mismo, a todas las personas que siempre me
apoyaron, estuvieron
pendientes de m.
A las personas que luchan cada da por salir adelante a pesar de
los golpes de la
vida, siempre brindan una sonrisa, disfrutando de cada paso en
su vida.
A mis Padres, a mi gran Familia, a mis queridos amigos, por
brindarme su apoyo
incondicional y su cario, su fe en MI.
Autor
-
V
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por haberme dado el privilegio de vivir y salir
adelante.
A mis padres, mi gran ejemplo, Nelson e Irma, que siempre me han
apoyado en
todo momento, mis hermanos Gaby, Ren y Jos, de una u otra manera
me
ayudaron en toda mi vida, a mis grandes amores mis sobrinos,
Martn, Junior y
Dani, ellos son la fuerza que me mantiene cada da, con su cario
y ternura
llenaron nuestras vidas.
A la Universidad Tcnica de Ambato, a la Facultad de Ingeniera
Civil y
Mecnica y cada uno de los Ingenieros que siempre me apoyaron en
todo
momento, en las aulas y fuera de ellas con sus palabras y sabios
consejos.
Al Ing. Santiago Medina, profesional y profesor, quien me supo
ayudar con
paciencia en todo momento en cada captulo de la elaboracin de
este proyecto de
Investigacin.
Al Ing. Wilson Medina, profesional destacado y un gran profesor,
quien me guio y
me brind su ayuda en el proceso de la realizacin de este
proyecto,
Al Arq. Ramiro Padilla, un gran profesional, por ayudarme con la
facilitacin de
los planos, con sus consejos y ayuda incondicional en todo
aspecto durante la
elaboracin del trabajo.
A toda mi gran Familia, mis abuelitas, mis tos y mis grandes
amigos, mis
compaeros, que siempre me apoyaron en todo momento, en las
buenas y en las
malas, no me dejaron caer y estuvieron pendientes de m en todo
aspecto.
-
VI
Autor
A. PGINAS PRELIMINARES
NDICE GENERAL DE CONTENIDOS
Pg.
PORTADA..I
APROBACIN DEL AUTOR...II
AUTORA.III
DEDICATORIA....IV
AGRADECIMIENTOV
NDICE GENERAL DE CONTENIDOSVI
NDICE DE CUADROS Y GRFICOS.VII
RESUMEN EJECUTIVO...VIII
B. TEXTO
Pg.
CAPITULO I
Problema de Investigacin
1.1 Tema de Investigacin 2
1.2 Planteamiento del Problema
1.2.1 Contextualizacin 2
1.2.2 Anlisis Crtico 5
1.2.3 Prognosis 6
1.2.4 Formulacin del Problema 7
1.2.5 Interrogantes 7
1.2.6 Delimitacin del Objeto de Investigacin
1.2.6.1 Delimitacin Temporal 7
1.2.6.2 Delimitacin Espacial 8
1.2.6.3 Delimitacin de Contenido 8
1.3 Justificacin 8
-
VII
1.4 Objetivos
1.4.1 General 9
1.4.2 Especficos 9
CAPITULO II
Marco Terico
2.1 Antecedentes Investigativos 11
2.2 Fundamentacin Filosfica 11
2.3 Fundamentacin Legal 12
2.4 Categoras Fundamentales
2.4.1 Supraordinacin de Variables 12
2.4.2 Conceptos Bsicos 13
2.4.2.1 Edificio 13
2.4.2.2 Construccin de Edificios 15
2.4.2.3 Clasificacin de Edificaciones 15
2.4.2.4 Partes Constitutivas de un Edificio 16
2.4.2.5 Parmetros de Diseo 16
2.4.2.5.1 Elementos Estructurales 16
2.4.2.5.2 Elementos No Estructurales 17
2.4.2.5.3 Distribucin y Concentracin de
Masas 17
2.4.2.5.4 Simetra 18
2.4.2.5.5 Altura 18
2.4.2.5.6 Rigidez 19
2.4.2.5.7 Calidad de los Materiales de
Construccin 19
2.4.2.6 Requerimientos de Diseo Sismo
Resistente 24
2.4.2.7 Diseo Sismo-Resistente 26
-
VIII
2.4.2.8 Desempeo Ssmico 27
2.4.2.9 Anlisis Esttico 27
2.4.2.10 ETABS 28
2.4.2.11 Mtodos Numricos 28
2.4.2.12 Diseo de Estructuras 28
2.5 Hiptesis 30
2.6 Sealamiento de Variables de la Hiptesis
2.6.1 Variable Independiente 30
2.6.2 Variable Dependiente 30
CAPITULO III
Metodologa
3.1 Enfoque 31
3.2 Modalidad Bsica de Investigacin
3.2.1 Modalidad 31
3.2.2 Nivel de Investigacin 31
3.3 Poblacin y Muestra 31
3.4 Operacionalizacin de Variables 32
3.5 Tcnicas de Recoleccin de la Informacin 33
3.6 Plan de Procesamiento de la Informacin 34
3.7 Procesamiento y Anlisis 34
CAPITULO IV
ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS
4.1 Anlisis de resultados 35
4.2 Interpretacin de datos 40
4.3 Verificacin de la Hiptesis 42
-
IX
CAPTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones 43
5.2Recomendaciones 44
CAPTULO VI
PROPUESTA
6.1 Datos informativos 45
6.2 Antecedentes de la propuesta 46
6.3 Justificacin 47
6.4 Objetivos
6.4.1 Objetivo general 48
6.4.2 Objetivos especficos 48
6.5 Anlisis de factibilidad 48
6.6 Fundamentacin 49
6.6.1 Especificaciones de Planos 49
6.6.2 Losas 49
6.6.2.1 Recubrimiento Mnimo 53
6.6.3 Anlisis de Vigas 53
6.6.3.1 Diseo a Flexin en Hormign Armado 54
6.6.3.2 Refuerzo mnimo en elementos a Flexin 56
6.6.4 Anlisis de Columnas 56
6.6.4.1 Comportamiento 57
6.6.4.2 Diseo de una columna a Flexo
-Compresin biaxial 58
6.6.4.3 Resistencia mnima a flexin
en Columnas 59
6.6.4.4 Seccin mnima de Columnas 60
-
X
6.6.4.5 Diseo de elementos sometidos a esfuerzo
de corte 61
6.6.4.6 Refuerzo Longitudinal 61
6.6.4.7 Refuerzo Transversal 61
6.6.5 Procedimiento de Clculo de Fuerzas Ssmicas
(Segn CEC-2002) 64
6.6.5.1 Cortante Basal de Diseo (V) 64
6.6.5.2 Periodo de Vibracin (T) 64
6.6.5.3 Coeficiente del Suelo (S) 65
6.6.5.4 Zonas Ssmicas y Factor de zona (Z) 66
6.6.5.5 Coeficiente de Tipo de Uso (I) 66
6.6.5.6 Coeficiente de Reduccin de Respuesta
Estructural (R) 66
6.6.5.7 Coeficiente de Configuracin en Planta (P ) 67
6.6.5.8 Coeficiente de Configuracin en
Elevacin (E ) 67
6.6.6 Ascensores 68
6.6.6.1 Determinacin de la Carga Nominal 70
6.6.6.2 Determinacin de la Carga Dinmica 70
6.6.6.3 Cargas sobre la Estructura Sustentable 71
6.6.6.4 Capacidad de Carga Viva 71
6.6.6.5 Peso de la Cabina 72
6.6.6.6 Cantidad de Cables 72
6.6.6.7 Peso de los Cables 73
6.6.6.8 Clculo de Fuerzas Ssmicas 74
6.6.6.9 Tensiones 76
6.6.7 Muros de Corte 78
6.6.7.1 Tipos de Muros Estructurales 79
6.6.7.2 Muros Estructurales Esbeltos 81
6.6.7.3 Muros Estructurales Robustos 83
6.6.7.4 Refuerzos mnimos en Muros 84
6.6.7.5 Requisitos del Cdigo ACI para
-
XI
Muros de Corte 86
6.6.7.6 Diseo del refuerzo por Cortante para Muros 89
6.6.8 Sistema de Placas Colaborantes 90
6.6.8.1 Descripcin de las cargas 93
6.6.8.2 Instalacin 93
6.6.9 Modelo Estructural de Diseo 94
6.6.9.1 Cargas 94
6.6.9.2 Cdigos a Utilizar 96
6.6.9.3 Espesor Equivalente para Losa 98
6.6.10 Juntas de Construccin 100
6.6.11 Diseo de Cimentaciones de Hormign Armado 101
6.6.11.1 El suelo de Cimentacin 101
6.6.11.2 Tipos de Cimentaciones 101
6.6.11.3 Criterios para el Diseo de Plintos 104
6.7 Metodologa. Modelo operativo 108
6.7.1 Predimensionamiento de Elementos de la Estructura 108
6.7.1.1Predimensionamiento de Losas 108
6.7.1.1.1 Carga Muerta 109
6.7.1.1.2 Carga Viva 110
6.7.1.1.3 Reduccin de Cargas Vivas 110
6.7.1.1.4 Chequeo de la Flecha Mxima en Losa 111
6.7.1.1.5 Clculo de Cargas de Paredes Tipo 112
6.7.1.1.6 Clculo de Tableros 117
6.7.1.1.7 Chequeo a Flexin 120
6.7.1.1.8 Clculo de la Armadura 122
6.7.1.1.9 rea de Acero del Tablero Edificio A 123
rea de Acero del Tablero Edificio B 124
rea de Acero del Tablero Edificio C 125
rea de Acero del Tablero Edificio D 126
6.7.1.2 Clculo de Volados 127
6.7.1.2.1 Chequeo a Flexin 128
6.7.1.2.2 Chequeo a Corte 128
-
XII
6.7.1.2.3 Clculo de la Flecha mxima en Volado
De Losa Tipo 128
6.7.1.3 Clculo de Losas de Edificio A 130
6.7.1.4 Clculo de Losas de Edificio B 134
6.7.1.5 Clculo de Losas de Edificio C 138
6.7.1.6 Clculo de Losas de Edificio D 141
6.7.1.7 Preparacin de Pesos por Planta 144
6.7.1.7.1 Edificio de Departamento A 144
6.7.1.7.2 Edificio de Departamento B 151
6.7.1.7.3 Edificio de Departamento C 157
6.7.1.7.4 Edificio de Departamento D 162
6.7.1.8 Clculo de Fuerzas Ssmicas (Segn CEC-2002)
6.7.1.8.1 Edificio A con Tapagrada 167
6.7.1.8.2 Edificio A sin Tapagrada 170
6.7.1.8.3 Edificio B con Tapagrada 172
6.7.1.8.4 Edificio B sin Tapagrada 174
6.7.1.8.5 Edificio C y D sin Tapagrada 176
6.7.1.9 Mtodo del Portal
6.7.1.9.1 Edificio de Departamentos A (Sentido X) 178
6.7.1.9.2 Edificio de Departamentos A (Sentido Y) 179
6.7.1.9.3 Edificio de Departamentos B (Sentido X) 180
6.7.1.9.4 Edificio de Departamentos B (Sentido Y) 181
6.7.1.9.5 Edificio de Departamentos C (Sentido X) 182
6.7.1.9.6 Edificio de Departamentos C (Sentido Y) 183
6.7.1.9.7 Edificio de Departamentos D (Sentido X) 184
6.7.1.9.8 Edificio de Departamentos D (Sentido Y) 185
6.7.1.10 rea Cooperantes
6.7.1.10.1 rea Cooperante del Edificio A 186
6.7.1.10.2 rea Cooperante del Edificio B 187
6.7.1.10.2 rea Cooperante del Edificio C 188
6.7.1.10.2 rea Cooperante del Edificio D 189
6.7.1.11 Predimensionamiento de Vigas 190
-
XIII
6.7.1.11.1 Clculo de Vigas del Edificio A Sentido X 195
6.7.1.11.2 Clculo de Vigas del Edificio A Sentido Y 198
6.7.1.11.3 Clculo de Vigas del Edificio B Sentido X 202
6.7.1.11.4 Clculo de Vigas del Edificio B Sentido Y 204
6.7.1.11.5 Clculo de Vigas del Edificio C Sentido X 207
6.7.1.11.6 Clculo de Vigas del Edificio C Sentido Y 209
6.7.1.11.7 Clculo de Vigas del Edificio D Sentido X 212
6.7.1.11.8 Clculo de Vigas del Edificio D Sentido Y 214
6.7.1.12 Predimensionamiento de Columnas 216
6.7.1.13 Clculo de Ascensores 226
6.7.1.14 Diseo de los Muros de Corte 228
6.7.1.14.1 Tabla de Clculo de rea de Acero 232
6.7.1.14.2 Chequeo de Cuanta p de Refuerzo 233
6.7.1.14.3 Chequeo a Corte 233
6.7.1.15 Paso Peatonal entre los Edificios
de Departamentos 235
6.7.1.16 Proceso de Anlisis y Diseo de un Edificio
En ETABS 239
6.7.1.16.1 Datos de Entrada 239
6.7.1.16.2 Pasos de Modelacin 241
6.7.1.17 Diseo de Vigas
6.7.1.17.1 Diseo de Vigas del Edificio A 264
6.7.1.17.2 Diseo de Vigas del Edificio B 266
6.7.1.17.3 Diseo de Vigas del Edificio C 268
6.7.1.17.4 Diseo de Vigas del Edificio D 270
6.7.1.18 Diseo de Columnas 272
6.7.1.19 Diseo de Gradas del Edificio A 275
6.7.1.19.1 Diseo de Viga de descanso 281
6.7.1.20 Diseo de Gradas del Edificio B 284
6.7.1.20.1 Diseo de Viga de descanso 290
6.7.1.21 Diseo de Cimentaciones 293
6.7.1.21.1 Clculo de Cimentaciones del Edificio A 298
-
XIV
6.7.1.21.1.1 Clculo de Cimentaciones con
Trabe de Liga del Edificio A 300
6.7.1.21.2 Clculo de Cimentaciones del Edificio B 308
6.7.1.21.3 Clculo de Cimentaciones del Edificio C 311
6.7.1.21.4 Clculo de Cimentaciones del Edificio D 314
6.7.1.22 Diseo de Junta 317
6.8 Administracin 319
6.9 Previsin de la evaluacin 319
C. MATERIALES DE REFERENCIA
1.1 BIBLIOGRAFA 319
1.2 ANEXOS 321
-
XV
NDICE DE GRFICOS
CAPTULO II
Marco Terico
Figura 1.- Resistencia y Deformacin del Hormign
Armado a Compresin 21
Figura 2.- Resistencia y Deformacin del Acero
a Traccin 23
CAPTULO IV
Anlisis e Interpretacin de Resultados
Figura 3.- Distribucin porcentual de la poblacin en la
Provincia de Pichincha por Gnero 37
Figura 4.- Distribucin porcentual de permisos
de construccin en el Pas, segn su
Origen de Financiamiento 37
Figura 5.- Distribucin porcentual de la Superficie a
Construirse con Recursos Propios, a nivel
Provincial frente a la Regin 38
Figura 6.- Distribucin porcentual del Valor de
Financiamiento en el Pas por Recursos
Propios y Crditos 38
CAPTULO VI
Propuesta
Figura 7.- Ubicacin del Proyecto 45
Figura 8.- Esquema de Vigas 54
-
XVI
Figura 9.- Distribucin Rectangular equivalente de
Esfuerzos en el Concreto 55
Figura 10.- Carga Crtica Pcr 57
Figura 11.- Excentricidad de la Columna 58
Figura 12.- Ejemplos de Estribos cerrados de
Confinamiento Mltiples 63
Figura 13.- Esquema de un ascensor Panormico 69
Figura 14.- Fuerzas ssmicas que actan en las Paredes
Del Foso 75
Figura 15.- Cables de Acero 76
Figura 16.- Deformaciones de un Prtico 78
Figura 17.- Formas de los Muros de Corte 79
Figura 18.- Dimensiones del Muro de Corte 80
Figura 19.- Muro de Corte 86
Figura 20.- Propiedades de la Placa Colaborante 91
Figura 21.- Sistema Mixto 91
Figura 22.- Detalles Constructivos y Encofrado Lateral 92
Figura 23.- Instalacin en Construccin Mixta 93
Figura 24.- Esquema de Distancias para Inercias 98
Figura 25.- Ejemplo de Pilotes Aislados 102
Figura 26.- Zapatas Corridas 102
Figura 27.- Zapatas Combinadas 103
Figura 28.- Vigas de Cimentacin 103
Figura 29.- Losas de Cimentacin 104
Figura 30.- Pilotes 104
Figura 31.- Diseo de Plintos 105
Figura 32.- Seccin Crtica de Cortante 105
Figura 33.- Seccin Crtica al Punzonamiento 106
Figura 34.- Seccin Crtica a la Flexin (hormign armado) 106
Figura 35.- Seccin Crtica a la Flexin
(Muro de mampostera) 107
Figura 36.- Zapatas Inclinadas o Escalonadas 107
-
XVII
Figura 37.- Faja Unitaria del Muro 229
Figura 38.- Diagrama de Carga y Momento 229
Figura 39.- Esquema de Paso Peatonal 235
Figura 40. Esquema de Correas de Acero 241
Figura 41. Pantalla principal de ETABS 242
Figura 42. Cambio de Unidades 242
Figura 43. Ventana para crear o abrir un modelo 242
Figura 44. Pantalla para definir la grilla 243
Figura 45. Pantalla para definir dimensiones de Grilla 243
Figura 46. Pantalla para definir la altura 244
Figura 47. Pantalla para definir el material 245
Figura 48. Pantalla para definir la seccin de Columna 245
Figura 49. Pantalla para definir dimensiones e inercia
Agrietada de Columnas 246
Figura 50. Pantalla para definir las propiedades
de refuerzo de Columnas 246
Figura 51. Pantalla para definir dimensiones e inercia
Agrietada de Vigas 247
Figura 52. Pantalla para definir las propiedades
de refuerzo de Vigas 247
Figura 53. Pantalla para definir el tipo de Losa,
dimensiones
Y propiedades 248
Figura 54. Pantalla para definir el tipo de Muros,
dimensiones
Y propiedades 248
Figura 55. Dibujo de Columnas, Vigas y Losas 249
Figura 56. Estados de Carga 250
Figura 57. Definicin de Cargas Ssmicas 251
Figura 58. Definicin de Diagrama de Piso 251
Figura 59. Definir tipos de apoyo 252
Figura 60. Colocacin de Cargas 252
Figura 61. Definicin de combinacin de cargas 253
Figura 62. Colocacin de Rigidez infinita 253
-
XVIII
Figura 63. Proceso de anlisis del modelo 254
Figura 64. Modelacin del Edificio C 254
Figura 65. Datos de entrada y salida de la modelacin 255
Figura 66. Diseo del Edificio C 256
Figura 67. Datos de diseo del Edificio C 257
Figura 68. Datos necesarios para obtener la deriva
Global del edificio 258
Figura 69. Edificio de tres pisos con desplazamientos
De piso ante un sismo 259
Figura 70. Muestra de Derivas 259
Figura 71. Datos de Deriva del Edificio A (Sentido X) 260
Figura 72. Datos de Deriva del Edificio A (Sentido Y) 260
Figura 73. Datos de Deriva del Edificio B (Sentido X) 261
Figura 74. Datos de Deriva del Edificio B (Sentido Y) 261
Figura 75. Datos de Deriva del Edificio C (Sentido X) 262
Figura 76. Datos de Deriva del Edificio C (Sentido Y) 252
Figura 77. Datos de Deriva del Edificio D (Sentido X) 263
Figura 78. Datos de Deriva del Edificio D (Sentido Y) 263
-
XIX
NDICE DE TABLAS
CAPITULO II
Marco Terico
Tabla 1.- Coeficiente de suelo S y de Coeficiente Cm 24
CAPTULO IV
Anlisis e Interpretacin de Resultados
Tabla 2.- Cuadro de reas 39
CAPTULO VI
Propuesta
Tabla 3.- Dimensiones de Bloques 50
Tabla 4.- Mximas Deflexiones permisibles
Calculadas en Losas 50
Tabla 5.- Altura Mnima de Vigas o Losas en una Direccin
Cuando no se calculan Deflexiones 52
Tabla 6.- Coeficiente del Suelo (S) y Coeficiente (Cm) 65
Tabla 7.- Poblaciones ecuatorianas y valor de factor (Z) 66
Tabla 8.- Tipo de uso, destino e importancia de estructura
66
Tabla 9.- Coeficiente de Reduccin de Respuesta (R) 66
Tabla 10.- Coeficiente de Configuracin en Planta (p) 67
Tabla 11.- Coeficiente de Configuracin en Elevacin (e) 67
Tabla 12.- Anlisis de la Energa Dinmica de los
Ascensores de Tipo Normal 71
Tabla 13.- Refuerzos Mnimos entre Juntas 85
Tabla 14.- Datos de Catlogo de Placa Colaborante 236
Tabla 15.- Tabla de Datos de Correas de acuerdo a la
-
XX
Distancia entre apoyos 238
UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO
TEMA: DISEO ESTRUCTURAL SISMO-RESISTENTE DE LOS
EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGN ARMADO
LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR
LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.
AUTOR: Egda. Luca Ortiz N.
TUTOR DE TESIS: Ing. Santiago Medina
FECHA: Septiembre del 2012
RESUMEN EJECUTIVO
El presente proyecto tiene por finalidad realizar el Diseo
Estructural Sismo-
resistente de los Edificios de Departamentos de Hormign Armado
LIMBURG
PLATZ" de la ciudad de Quito, para garantizar la seguridad de
los ocupantes;
iniciando con el estudio de los planos arquitectnicos, el
estudio de suelos y las
normas de construccin, datos de poblacin y de construccin en la
ciudad.
Siguiendo con el diseo, realizamos un predimensionamiento de las
losas, vigas y
columnas, basados en las normas del Cdigo ACI318-05 y del CEC
2002, para
tener una idea de las dimensiones con las que se construirn los
edificios de
departamentos. Preparamos los datos para ingresar en el programa
ETABS, ya
que este es una herramienta fundamental para el desarrollo del
proyecto, en el
realizamos la modelacin de las estructuras, una vez realizado el
anlisis esttico,
el programa nos da los datos que servirn para confrontarlos con
los datos
-
XXI
obtenidos en el predimensionamiento de las vigas y columnas
resistentes de los
edificios.
El objetivo de esta comparacin es comprobar que los momentos
solicitantes sean
menores o iguales a los momentos resistentes calculados.
Luego, con los datos finales, realizamos los planos
correspondientes para cada
edificio de departamentos.
Este trabajo consta de 6 captulos, distribuidos de la siguiente
manera:
El Captulo I, el Problema plantea el problema de la falta
medidas en la
realizacin de estudios previos para la construccin de edificios,
la falta de usos
de las normas de construccin establecidas en el pas, los tipos
de problemas que
se pueden presentar en el evento de un sismo y las posibles
soluciones para
mejorar el nivel de construccin en el Ecuador.
El Captulo II, trata sobre el Marco Terico nos permite
establecer
antecedentes investigativos, adems de definir los principales
trminos
relacionados con los parmetros de construccin en el pas,
incluyendo normas,
caractersticas y definiciones necesarias para identificar una
posible hiptesis.
El Captulo III, indica la Metodologa utilizada en la
investigacin, establece el
tamao de la muestra a partir de la poblacin, y operacionalizacin
de las
variables en estudio.
El Captulo IV, incluye el Anlisis e Interpretacin de Resultados
de los datos
obtenidos en las Encuestas realizadas de Poblacin y Vivienda del
INEC, con ello
realizamos la verificacin la hiptesis propuesta.
El Captulo V contiene las Conclusiones y Recomendaciones de
la
investigacin obtenidos a partir del anlisis de los
resultados.
-
XXII
El Captulo VI presenta la propuesta motivo de la investigacin,
establece los
parmetros de diseo estructural sismo-resistente de los Edificios
de
Departamentos LIMBURG PLATZ", basada en la investigacin
bibliogrfica de
normas del Cdigo ACI 318-05 y el Cdigo Ecuatoriano de la
Construccin, con
la realizacin del estudio previo y los planos estructurales.
-
2
CAPITULO I
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIN
1.1 TEMA DE INVESTIGACIN
Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos LIMBURG
PLATZ" de la
ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus
ocupantes.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.2.1 CONTEXTUALIZACIN
En el comienzo de la historia de la humanidad, los hechos
arquitectnicos slo se
conocan despus de su construccin. A partir del renacimiento
surge, con la
perspectiva, la posibilidad de representar los edificios y
apreciar sus formas y
proporciones antes de su construccin y como mtodo de
verificacin. Luego,
aparecen otras formas de representacin como son los planos en la
actualidad.
Las nuevas ideas arquitectnicas en estos das estn proyectadas a
crear
estructuras modernas e innovadoras, las cuales deben estar
ligadas a un diseo
estructural de alta calidad y eficacia que ofrezca soluciones
concretas.
Un edificio est definido como una estructura que sirve
fundamentalmente para
dar cabida al ser humano, permitindole que realice todas las
actividades del
diario vivir en un ambiente ptimo, lleno de comodidad y confort,
mejorando el
rendimiento de sus labores y promoviendo el desarrollo de las
ciudades.
El clculo estructural es de vital importancia para el buen
funcionamiento del
mismo, ya que de esto depender la vida de quienes lo
habitan.
-
3
En la actualidad, el mundo ha vivido momentos difciles a causa
de los sismos
ocurridos en Hait, Chile y el ms reciente ocurrido en Japn, los
cuales nos han
hecho analizar sobre la inseguridad existente en edificaciones
de todo uso como:
edificios educativos, departamentales, histricos, etc.
El Ecuador es un claro ejemplo de un pas expuesto a la
ocurrencia de sismos por
su ubicacin en el cinturn de Fuego, los cuales siempre han
afectado las
edificaciones,por lo que un proyecto de este tipo presenta un
ejemplo del tipo de
clculo que debemos realizar para garantizar que la edificacin
resista ante un
sismo, garantizar el comportamiento del mismo y proporcione
seguridad a sus
ocupantes.
La vulnerabilidadde una edificacin frente a un terremoto, la
cual es el
comportamiento deficiente de una estructura frente a un sismo
incluso moderado,
debido a un dficit de resistencia o a una ductilidad escasa. Las
normativas sismo-
resistentes, en general, admiten que los edificios sean diseados
para resistir
sismos fuertes sin colapso, incluso admitiendo daos
estructurales severos, en el
caso de sismos moderados no se permiten daos en elementos
estructurales, pero
s algn dao en elementos no estructurales como tabiques,
particiones, etc., y
que, en general, sean fcilmente reparables, en el caso de sismos
leves, la
estructura no debe sufrir ningn dao.
Las nuevas tendencias en el diseo ssmico de edificios, parecen
estar orientadas a
la estimacin del comportamiento estructural a diferentes niveles
de la intensidad
del movimiento del terreno ocasionado por sismos. Para ello, el
anlisis
estructural sismo-resistente ha sido identificado como un
parmetro para medir la
confiabilidad de ocupacin de la estructura.
La evolucin de los mtodos de anlisis ha sido particularmente
notoria en las
ltimas dcadas, con el uso cada vez ms frecuente de las
computadoras digitales.
Actualmente estas herramientas se consideran indispensables para
un anlisis
ssmico apropiado, no tanto por la posibilidad de efectuar los
cmputos ms
-
4
rpidamente cuanto porque, al poder considerar mejores modelos,
se logran
estructuras ms eficientes y confiables. Sin embargo, debe
reconocerse que por las
incertidumbres en las acciones ssmicas e incluso en las
propiedades de los
materiales, as como por las numerosas hiptesis simplificadoras
previas al
anlisis, los resultados del mejor programa de cmputo es slo una
descripcin
aproximada de la realidad.
Generalmente existen muchas consideraciones asociadas que pueden
determinar
que una Estructura sismo- resistente cumpla con estas
condiciones de seguridad,
siendo agrupadas en el tipo de suelo, la simetra del diseo, en
que los pisos
superiores sean lo ms livianos posible, la necesidad de una
adecuada seleccin en
cantidad y calidad de los materiales especialmente del acero, el
cual debe ser
dctil, tambin es necesario que la estructura se deforme
limitadamente, as como
una buena prctica de construccin e inspeccin estructural
rigurosa.
Debido a que las ondas ssmicas se trasmiten bsicamente de tres
formas
horizontal, vertical y mixta, se requiere que el diseo de las
estructuras sean lo
ms simtricas posibles y que el efecto de los esfuerzos cortantes
y de traccin
asociados a estos movimientos sean adecuadamente asimilados por
la misma.
Cuando el pas empez a utilizar hormign como material fundamental
para las
construcciones, existieron un sinnmero de problemas que en la
actualidad han
sido superados. Si bien es cierto que existe una buena
experiencia en el medio con
respecto al hormign armado, se continan presentando problemas al
momento de
ensayar los materiales que forman parte del hormign.
Los edificios de departamentos de Hormign Armado LIMBURG
PLATZ"
ubicados en la ciudad de Quito, como muchas otras edificaciones
en diferentes
ciudades del pas requieren no solo un estricto control de
calidad en sus
materiales, sino tambin en sus sistemas constructivos para que
lo calculado en el
diseo se acerque lo ms posible a la realidad.
-
5
1.2.2 ANLISIS CRTICO
Los acontecimientos ssmicos recientes, como los sismos de Hait,
Chile y Japn
que causaron daos importantes en estructuras de concreto
reforzado y que han
llevado al colapso de estructuras o daos en elementos
estructurales y no
estructurales impidiendo el uso de la edificacin en un tiempo
considerable han
hecho eco en el mundo entero sobre la inseguridad existente en
edificaciones.
El crecimiento de la poblacin y la urbanizacin hace que el pas
se caracterice en
la actualidad por su naturaleza urbana la tasa anual de
crecimiento urbano es de
3.67%, la poblacin urbana es de alrededor del 68% de la poblacin
total, hechos
que influyen indiscutiblemente en el desarrollo de vivienda y
por tanto en el
desarrollo del pas si se considera que el sector de la
construccin es un sector
lder en el desarrollo econmico.
En la ciudad de Quito, a pesar de la modernidad de las
edificaciones, muchas
veces su construccin se ha basado en la experiencia del
ingeniero, por lo que la
falta de conciencia sobre los problemas que pueden acarrear el
no realizar un
estudio profundo sobre una edificacin que se vaya a construir
pueden producirse
fallas o el colapso al momento de producirse un sismo de mediana
intensidad.
El mal desempeo ssmico de estructuras sismo resistente modernas
han puesto en
evidencia que la confiabilidad del diseo ssmico no solo era
menor que la que se
esperaba, sino que presenta grandes inconsistencias entre
estructuras que tienen
un mismo sistema estructural, lo cual ha enfatizado la necesidad
de replantear las
metodologas actuales de diseo ssmico para salvaguardar la vida
de los
ocupantes cuando ocurra algn sismo.
De acuerdo con los resultados de la evaluacin estructural, se
debe realizar un
clculo objetivo que cumplan las normas establecidas de
construccin aplicada a
cualquier tipo estructura, que cumpla un buen funcionamiento
dentro del diseo
sismo-resistente para salvaguardar las vidas humanas y que
resulte conveniente a
la economa actual que vive el pas.
-
6
1.2.3 PROGNOSIS
El impulso necesario que se ha generado para la incorporacin de
nuevas tcnicas
de construccin procede bsicamente de dos fuentes diferentes: el
anlisis de las
construcciones tradicionales y las nuevas tcnicas; sintetizando
ambas, el uso
consecuente de tecnologas apropiadas, incorporando la lgica
ingenieril, se
ofrece una amplia gama de posibilidades de construccin con
procesos rpidos y
de alta calidad para ser aplicados en el medio.
Las nuevas tendencias de la Ingeniera Ssmica, reconocen la
necesidad de evaluar
la vulnerabilidad de las estructuras en los entornos urbanos, ya
que es all en
donde existe mayor concentracin de la poblacin, infraestructuras
y servicios.
As pues, el estudio del comportamiento de los edificios ante la
eventual
ocurrencia de un sismo intenso, es el responsable de evitar
verdaderas catstrofes,
como las que hasta la fecha continan dejando grandes prdidas de
vidas humanas
y econmicas.
El desarrollo y aplicacin de diversos mtodos o tcnicas avanzadas
del anlisis
estructural para el desempeo, vulnerabilidad y fragilidad de una
estructura, ha
permitido establecer de forma cuantitativa, la importancia que,
para la
minimizacin de un riesgo ssmico, tiene el diseo y construccin
sismo
resistente, quedando an varias dudas e interrogantes respecto
del anlisis
estructural, mismas que en el futuro seguirn sin ser
investigadas si no se les da la
importancia necesaria, pudiendo conducir en muchos casos a
decisiones y
soluciones erradas en la evaluacin y diseo de una estructura,
con consecuencias
para la seguridad estructural y peor an, para la vida
humana.
Si no se realiza un clculo y diseo estructural sismo-resistente
a las estructuras,
al no aplicar los cdigos, normas y procedimientos establecidos
para este tipo de
edificios de departamentos, llevaran en lo posterior a cometer
errores en los
clculos que conduciran a poner en riesgo vidas humanas adems de
los costos en
la reparacin y reforzamiento de las estructuras.
-
7
1.2.4 FORMULACIN DEL PROBLEMA
Qu tipo de Diseo Estructural Sismo-Resistente ser necesario
realizar en los
Edificios de Departamentos de Hormign Armado LIMBURG PLATZ" de
la
ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus
habitantes?
1.2.5 INTERROGANTES
Qu tipo de clculo se va a emplear?
Cules sern los procesos lgicos, ordenados y secuenciales de
clculo y diseo
estructural sismo-resistente?
Qu es anlisis estructural sismo resistente?
Cul es el procedimiento correcto para realizar un anlisis
estructural sismo-
resistente?
Cul es la herramienta computacional adecuada para la aplicacin
del anlisis
estructural sismo-resistente?
Cmo evaluar e interpretar los reportes computarizados para un
diseo ptimo y
seguro?
1.2.6 DELIMITACIN DEL OBJETO DE INVESTIGACIN
1.2.6.1 DELIMITACIN TEMPORAL
El proyecto propuesto se ejecutar en el segundo semestre del
2011.
-
8
1.2.6.2 DELIMITACIN ESPACIAL
La investigacin constar de estudios de campo, los cuales se
realizarn en el
Barrio El Dorado, de la ciudad de Quito provincia de
Pichincha.
Para el desarrollo de las actividades complementarias de la
investigacin se
considera el uso de la biblioteca de la Facultad de Ingeniera
Civil y Mecnica de
la Universidad Tcnica de Ambato.
1.2.6.3 DELIMITACIN DE CONTENIDO.
Problema: Inseguridad de los ocupantes de los Edificios de
Departamentos de
Hormign Armado LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito.
Tema: Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos
LIMBURG
PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus
ocupantes.
Aspecto: Estructuras, Hormign, Computacin Aplicada, Obras
Civiles,
Proyectos Estructurales, Proyecto de Tesis.
rea: Estructuras.
Campo: Ingeniera Civil.
1.3 JUSTIFICACIN
Segn el Instituto Geofsico que cuenta con un mapa de peligro
ssmico, la ciudad
de Quito se encuentra ubicada en la Zona 4, que es la zona de
mayor riesgo. Por
ello se tiene que tomar muy en cuenta sobre los diseos de
estructuras que van a
tener ocupacin de vidas humanas, garantizando su comportamiento
y
proporcionando seguridad.
-
9
Las experiencias de las edificaciones daadas que no solamente
son producto de
una mala ejecucin, sino que denotan ligereza en los clculos y
diseos
estructurales, producto de una prctica equivocada, que han
conducido en unos
casos a subdimensionamientos y en otros a
sobredimensionamientos, hace ms
que necesario contar con un clculo y diseo estructural
sismo-resistente que
conduzca a diseos satisfactorios y precisos a travs de procesos
lgicos que
tomen en cuenta las ltimas innovaciones tanto en materia tcnica
como en el uso
de programas computarizados de ltima generacin.
Con la realizacin de un estudio estructural adecuado para los
edificios de
departamentos se determinar que tipo de material es ms
conveniente, las
secciones mnimas de diseo, el diseo sismo-resistente que cumpla
con las
normas para que en un futuro se sigan cometiendo errores en los
diseos que a su
vez conducen a poner en riesgo vidas humanas y grandes costos en
la reparacin y
reforzamiento de las estructuras.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 GENERAL
Realizar el Estudio Estructural de los Edificios de
Departamentos LIMBURG
PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus
ocupantes.
1.4.2 ESPECFICOS
Definir el clculo y diseo estructural sismo resistente para los
edificios de
departamentos.
Seleccionar normas y cdigos de diseo estructural
sismo-resistente para
edificios de hormign armado, tomando como base el ACI 318S-05 y
el
CEC 2002.
-
10
Establecer procesos lgicos, ordenados y secuenciales de clculo y
diseo
estructural sismo-resistente.
Definir alternativas de proceso para lograr resultados
satisfactorios y
confiables para la seguridad humana.
Utilizar programas computarizados adecuados para el anlisis
estructural y
diseo sismo-resistente.
Obtener resultados y evaluarlos para un diseo seguro.
Obtener la infraestructura ptima para la construccin del
edificio en base
de los estudios fundamentales.
-
11
CAPITULO II
MARCO TERICO
2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS
En la actualidad el desarrollo tecnolgico e ingenieril se ha
incrementado en gran
escala, motivo por el cual es necesario que toda estructura
cuente con un anlisis
Sismo-Resistente, en cualquier sitio en el que se encuentre
dicha estructura, ms
an en zonas de alto riesgo ssmico como es el caso de la ciudad
de Quito; es por
esto que es imprescindible que el calculista conozca y maneje
tcnicas modernas y
apropiadas para un correcto anlisis estructural, en todos y cada
uno de los
diseos, garantizando su comportamiento y proporcionando una
seguridad
mxima.
En la actualidad ya se realizan diseos ssmicos para estructuras
que van a ser
construidas, pero poco o casi nada se realiza un anlisis en las
edificaciones ya
existentes, sin embargo se requiere de un proceso para obtener
una gama de
resultados que reflejen la respuesta real de la estructura,
frente a esto, el anlisis
estructural Sismo-Resistente representa la mejor alternativa
para dar solucin al
mencionado problema
2.2 FUNDAMENTACIN FILOSFICA.
La investigacin se halla bajo el paradigma crtico positivista,
ya que es objetiva
y predominan los mtodos cuantitativos, sabemos que existen leyes
y reglamentos
pre estructurados y esquematizados, es decir, que no podemos
cambiar el
procedimiento, adems est orientado a la verificacin, confirmacin
y anlisis de
resultados.
-
12
2.3. FUNDAMENTACIN LEGAL
La presente investigacin se basar en normas y especificaciones
tcnicas para la
elaboracin de diseo del Edificio en cuestin.
Estas normas son obligatorias para cumplir con los
requerimientos bsicos para la
construccin del edificio:
FEMA-440
Cdigo ACI (318-05)
Cdigo Ecuatoriano de la Construccin (CEC-2002)
2.4 CATEGORAS FUNDAMENTALES
2.4.1 SUPRAORDINACIN DE VARIABLES.
VARIABLE VARIABLE
INDEPENDIENTE. DEPENDIENTE.
Comparacin de
resultados
Nivel Ocupacional
Niveles de dao
Parmetros de
diseo
Calidad de los materiales
Resistencia ante un
sismo
Satisfaccin solicitaciones y
seguridad de ocupantes
Realizacin de Planos
Estructurales
Diseo Sismo-
Resistente
Interpretacin de
Resultados
Aplicacin del
Programa ETABS
Consideraciones de
Clculo
Anlisis de Planificacin
de Edificios
Estudio estructural
de Edificios
-
13
2.4.2 CONCEPTOS BSICOS.
2.4.2.1 EDIFICIO.- Construccin permanente, separado e
independiente,
concebido para ser utilizada como vivienda o para servir a fines
agrarios,
industriales, educativos, a la prestacin de servicios o en
general al desarrollo de
una actividad. Una construccin es permanente si ha sido
concebida y construida
para atender necesidades de duracin indefinida y que, por lo
tanto, durar
normalmente en el mismo sitio ms de 10 aos.
Toda construccin tiene elementos verticales y horizontales,
lineales o planos,
que pueden ser integrados en la estructura y que sern capaces de
absorber
cargas ssmicas. Una clasificacin de estos elementos puede
ser:
Diafragmas
Prticos
Tabiques de hormign armado resistentes al corte.
Mampostera portante arriostrada.
Prticos con triangulaciones.
Columna empotrada en la base.
Sistemas Estructurales tipo cajn.
Para realizar una evaluacin estructural de cualquier edificacin
se requiere
realizar varios pasos:
Memoria.-En ella se incluye el programa de necesidades, se
describir las
caractersticas del edificio y el uso previsto que condicionan
las exigencias de
seguridad estructural, tanto a la capacidad portante, las bases
de clculo y la
justificacin del cumplimiento de las exigencias de
seguridad.
En la base de clculo se incluir los siguientes datos:
-
14
El periodo de servicio previsto, si difiere de 50 aos.
Las simplificaciones efectuadas sobre el edificio, en uno o
varios modelos
de clculo, indicando el tipo estructural adoptado, las
caractersticas de las
secciones, tipo de conexiones y condiciones de sustentacin.
Las caractersticas mecnicas consideradas para los materiales
estructurales y para el terreno que lo sustenta.
Las exigencias relativas a la capacidad portante y a la aptitud
al servicio,
incluida durabilidad.
De cada tipo de elemento estructural, la modalidad de anlisis
efectuado y
los mtodos de clculo empleados.
Los planos del proyecto correspondientes a la estructura deben
ser
suficientemente precisos para la realizacin de la obra, a cuyos
efectos se podrn
deducir de planos auxiliares de obra o de taller, lo cual deben
incluir detalles y
especificaciones como:
Las cargas utilizadas en el diseo, carga viva, carga muerta,
carga de
viento, etc.
Tamao y localizacin de todos los elementos estructurales,
refuerzos y
anclaje.
Tipo y localizacin de los empalmes soldados y mecnicos de
refuerzo.
Resistencia mnima a compresin del concreto.
Resistencia especificada o tipo de acero del refuerzo.
Ubicacin y detallado de todas las juntas de contraccin o
expansin
especificadas del concreto.
La comprobacin estructural de un edificio requiere:
Determinar las situaciones de dimensionamiento adecuado que
resulten
determinante;
Establecer las acciones que deben tenerse en cuenta y los
modelos
adecuados para la estructura;
-
15
Realizar el anlisis estructural, adoptando mtodos de clculo
adecuados a
cada problema;
Verificar que, para las situaciones de dimensionamiento
correspondiente,
no se sobrepasen los estados lmite.
En las verificaciones se tendr en cuenta los efectos del paso
del tiempo (acciones
qumicas, fsicas y biolgicas; acciones variables repetidas) que
pueden inducir en
la capacidad portante o en la aptitud del servicio, en
concordancia con el perodo
de servicio.
2.4.2.2 CONSTRUCCIN DE EDIFICIOS.- La construccin de edificio es
un
ejemplo de las tareas de ingeniera civil que nos es muy
familiar. Alrededor de
todo el mundo, se construyen en las ciudades enormes de
rascacielos y grandes
bloques de viviendas u oficinas.
2.4.2.3 CLASIFICACIN DE EDIFICACIONES.- Para fines de evaluar
las
fuerzas ssmicas los edificios se clasifican de acuerdo con su
uso y sus
caractersticas estructurales. En cuanto al uso, la mayora de las
normas distinguen
a los edificios importantes, ya sea porque en ellos existan
grandes concentraciones
de personas, o porque su supervivencia resulte vital para
responder a las
situaciones de emergencia provocadas por los sismos.
Conviene subrayar que los hospitales son un buen ejemplo, tanto
de edificios con
una gran densidad de uso, como de centros indispensables para la
atencin de las
vctimas despus de un sismo. En general, a los edificios
importantes se les asigna
un factor de sobre-diseo que afecta directamente al clculo de
las fuerzas
ssmicas.
Las caractersticas estructurales definen fundamentalmente el
comportamiento
inelstico de los edificios. Como se ver ms adelante, un buen
porcentaje de los
reglamentos latinoamericanos proporciona coeficientes ssmicos y
espectros de
diseo que consideran el comportamiento inelstico de las
estructuras, lo cual
-
16
permite utilizar valores de diseo, menores que los necesarios
para mantenerse en
el rango elstico. De aqu que sea necesario clasificar a las
estructuras en funcin
de las caractersticas que definen su capacidad para absorber
energa en el rango
inelstico.
2.4.2.4 PARTES CONSTITUTIVAS DE UN EDIFICIO.
Un edificio est constituido por dos partes:
Superestructura.- es el conjunto de elementos que resisten
directamente las
cargas, tales como: losas, vigas, viguetas, etc.
Infraestructura.- especficamente son las partes encargadas de
transmitir las
cargas de la superestructura a la infraestructura hasta la
tierra: columnas,
cimentaciones.
2.4.2.5 PARMETROS DE DISEO:
2.4.2.5.1 ELEMENTO ESTRUCTURAL.-Es cada una de las partes
diferenciadas aunque vinculadas en que puede ser dividida una
estructura a
efectos de su diseo (cimientos, columnas, vigas y pisos). El
diseo y
comprobacin de estos elementos se hace de acuerdo con los
principios de la
ingeniera estructural y la resistencia de materiales.
Los elementos estructurales suelen clasificarse en virtud de
tres criterios
principales:
Dimensionalidad del elemento, segn puedan ser modelados como
elementos unidimensionales (vigas, arcos, pilares,...),
bidimensionales
(placas, lminas, membranas) o tridimensionales.
-
17
Forma geomtrica o posicin, La forma geomtrica concreta afecta a
los
detalles del modelo estructural usado, as si la pieza es recta
como una
viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estas
diferencias,
tambin la posicin u orientacin afecta al tipo de estado
tensional que
tenga el elemento.
Estado tensional o solicitaciones predominantes, Los tipos de
esfuerzos
predominantes pueden ser traccin (membranas y cables),
compresin
(pilares), flexin (vigas, arcos, placas, lminas) o torsin (ejes
de
transmisin, etc.).
2.4.2.5.2 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.-Se consideran como
elementos no-estructurales, aquellos que estando o no conectados
al sistema
resistente a fuerzas horizontales, su aporte a la rigidez del
sistema es despreciable
y que estn unidos a las partes estructurales (cimientos,
columnas, vigas y pisos).
Estos elementos se clasifican en dos grupos: arquitectnicos y
las instalaciones
bsicas cumpliendo funciones esenciales en el edificio
relacionados como
propsito y la funcin del mismo.
2.4.2.5.3 DISTRIBUCIN Y CONCENTRACIN DE MASAS.- La
distribucin de las masas debe ser lo ms uniforme posible, en
cada planta
como en altura. Es conveniente que la variacin de las masas piso
a piso
acompae a la variacin de la rigidez. Si la relacin masa-rigidez
varia
bruscamente de un piso a otro se producen concentraciones de
esfuerzos.
Se debe evitar la presencia de masas superfluas, tales como
rellenos excesivos
en terrazas, terrazas con jardn, etc. Es conveniente solucionar
la provisin de
agua con sistemas que eviten la construccin de una reserva de
agua
voluminosa en el nivel ms alto del edificio.
-
18
2.4.2.5.4 SIMETRA.- Con el trmino simetra describimos una
propiedad
geomtrica de la configuracin del edificio. Un edificio es
simtrico respecto a
dos ejes en planta si su geometra es idntica en cualquiera de
los lados de los
ejes. Este edificio ser perfectamente simtrico. La simetra puede
existir
respecto a un eje solamente. Tambin existe simetra en elevacin,
aunque es
ms significativa desde el punto de vista dinmico la simetra en
planta. La
simetra en altura no es perfecta porque todo edificio tiene un
extremo fijo al
terreno y libre el otro.
La falta de simetra tiende a producir excentricidad entre el
centro de masa y el
centro de rigidez, y por lo tanto provocar torsin en planta. A
medida que ms
simtrico es el edificio, disminuye el momento torsor en planta y
el
comportamiento de la estructura es ms predecible.
La asimetra tiende a concentrar esfuerzos, el ejemplo ms comn es
el caso de
las esquinas interiores. Aunque un edificio simtrico puede tener
esquinas
interiores como es el caso de las plantas en cruz. En este caso
la planta del
edificio es simtrica pero no es una planta regular.
Los ncleos de las circulaciones verticales, pueden producir
tambin asimetras
si su ubicacin o solucin constructiva genera elementos
estructurales rgidos
en la distribucin estructural. Existe simetra estructural si el
centro de masa y
el centro de rigidez coinciden en la planta. La simetra es
conveniente tambin a
la forma del edificio sino tambin a la distribucin de la
estructura.
2.4.2.5.5ALTURA.- La altura de un edificio influye directamente
en el perodo
de oscilacin, si aumenta la altura aumenta el perodo. Si un
edificio alto tiene
un perodo cercano a 2 segundos es probable que su aceleracin sea
menor que
un edificio ms bajo, de 5 a 10 pisos, con perodo de segundo. Los
registros
de terremotos indican que los sismos concentran su energa y
mayores
aceleraciones en perodos cercanos a segundo.
-
19
Algunos reglamentos limitaban la altura de los edificios en reas
ssmicas, pero
en las normas actuales, la tendencia es que la limitacin sea un
producto de la
calidad del diseo.
2.4.2.5.6 RIGIDEZ.- La rigidez se confunde con resistencia, pero
son dos
conceptos diferentes, en tanto la resistencia es la capacidad de
carga que puede
soportar un elemento estructural antes de colapsar, la rigidez
mide la capacidad
que un elemento estructural tiene para oponerse a ser
deformado.
Se dice que un cuerpo es ms rgido cuanto mayor sea la carga que
es necesario
aplicar para alcanzar una deformacin dada. Analticamente la
rigidez de un
elemento se expresa mediante el cociente entre la carga y la
deformacin que
esta produce.
En las estructuras modernas de edificios es comn adoptar
soluciones con
prticos, que se construyen con vigas y columnas unidas en sus
nudos,
constituyendo un elemento con continuidad estructural. La unin
entre
diferentes componentes de una estructura tiene una influencia
decisiva en su
rigidez, o lo que es lo mismo en su deformabilidad.
Matemticamente la
flexibilidad se define como la inversa de la rigidez, o sea como
el cociente entre
la deformacin y la carga que produce esa deformacin.
2.4.2.5.7 CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIN:
CEMENTO.- Un material cementante es aquel que tiene las
propiedades de
adhesin y cohesin necesario para unir agregados inertes y
conformar una masa
slida de resistencia y durabilidad adecuada. (Nilson, 2001). Hay
varios tipos de
cementos. Las propiedades de cada uno de ellos estn ntimamente
asociadas a la
composicin qumica de sus componentes iniciales, que se expresa
en forma de
sus xidos, y que segn cuales se formarn compuestos resultantes
distintos en las
reacciones de hidratacin.
-
20
HORMIGN.- El hormign armado es el material de unir ridos con la
pasta
que se obtiene al aadir agua a un conglomerante. El
conglomerante puede ser
cualquiera, pero cuando nos referimos a hormign generalmente es
un cemento
artificial, entre estos ltimos, el ms importante y habitual es
el cemento portland.
La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al
hormign su fraguado
y endurecimiento, mientras que el rido es un material inerte sin
participacin en
el fraguado y endurecimiento.
Ventajas del hormign armado. Las ventajas del hormign armado
incluyen las
de sus dos materiales componentes que son el hormign y el acero,
a continuacin
describimos algunas ventajas:
Se adapta a formas diversas.
Su costo relativamente bajo.
Resistencia a los elementos atmosfricos y al fuego.
Resistencia a compresin
Resistencia a traccin.
Ductilidad.
Resistencia y deformacin del Hormign Armado a compresin. En
efecto su
comportamiento depende de la relacin entre los esfuerzos sobre
el material de las
estructuras y las deformaciones de dicho material.
-
21
Figura 1. Resistencia y deformacin del Hormign Armado a
compresin.
En efecto su comportamiento depende de la relacin entre los
esfuerzos sobre el
material de las estructuras y las deformaciones de dicho
material.
fc = Esfuerzo caracterstico del hormign = esfuerzo de rotura a
los 28 das.
0= Deformacin del hormign cuando alcanza su mxima resistencia =
0,002
tan = Ec = Mdulo de elasticidad del hormign =
; Ec = 15.000.00 cf '
(kg/cm2).
El comportamiento es lineal hasta un esfuerzo igual a 0,70fc. En
la realidad y
observando el grfico, el comportamiento es lineal hasta un
esfuerzo igual 0,50fc.
Mdulo de elasticidad.-Es la pendiente de la recta que identifica
al rango elstico
de comportamiento de los materiales, y en el caso del hormign se
representa
Ec. Numricamente el mdulo de elasticidad es el cociente entre el
esfuerzo y
la deformacin unitaria dentro del rango elstico.
SE
-
22
AGREGADOS.- Para concretos estructurales comunes, los agregados
ocupan
aproximadamente entre el 70 y el 75 por ciento del volumen de
masa endurecida,
el resto est conformado por la pasta de cemento endurecida, agua
no combinada
y vacos de aire. Mientras ms densamente pueda empaquetarse el
agregado,
mejor ser el refuerzo, la resistencia a la intemperie y la
economa del concreto.
Por esta razn, resulta de fundamental importancia la graduacin
del tamao de
las partculas de los agregados, con el fin de producir este
empaquetamiento
compacto.
Los agregados naturales se clasifican en finos y gruesos. Un
agregado fino o arena
es cualquier material que pase el tamiz No. 4, es decir, un
tamiz con cuatro
aberturas por pulgada lineal. El material ms grueso que este se
clasifica como
agregado grueso o grava. Cuando se desea una graduacin ptima,
los agregados
se separan mediante tamizado, en dos o tres grupos de diferente
tamao.
ACERO DE REFUERZO.- El tipo ms comn de acero de refuerzo
(distinguindose de los aceros de pre-esfuerzo) viene en forma de
barra circular
llamadas varillas y disponibles en un amplio intervalo de
dimetro
aproximadamente de 10cm hasta 36cm para aplicaciones normales y
en dos
tamaos de barra pesados de aproximadamente 40cm.
Hoy en da el acero que generalmente se utiliza para el diseo
tiene una fluencia
fy=4200 kg/cm2 y no se recomienda soldar para los empalmes,
estribos, zunchos,
etc. Razn por la cual para las diferentes necesidades de uniones
entre varillas se
utiliza alambre de amarre debidamente especificado en el cdigo
ecuatoriano de la
construccin CEC2002.
Estas barras vienen corrugadas para aumentar la resistencia al
deslizamiento entre
el acero y el concreto. Los requisitos mnimos para los resaltes
superficiales
(espaciamiento, proyeccin, etc.). Se han determinado mediante
investigacin
experimental.
-
23
Figura. 2. Resistencia y deformacin del acero a traccin.
Obsrvese que su comportamiento a compresin es similar al de
traccin, siempre
y cuando se controle el pandeo.
fy = Esfuerzo de fluencia.
y= Es
fy Deformacin cedente del acero.
an = Ductilidad del acero.
Es = Mdulo de elasticidad del acero.
Ductilidad = y
su
su = Deformacin de rotura del acero.
Detalles de armado.- El detalle de armado para las diversas
barras de acero
(varillas) que conforman el diseo de hormign armado requiere un
anlisis
detallado para salvaguardar la seguridad de la estructura. El
CEC2002 provee
normas para cada una de las solicitaciones de construccin,
especificados en los
siguientes partes:
-
24
Detalle de Refuerzo CEC2002 Parte 2, Captulo 7.
Longitudes de Desarrollo y Empalmes de Refuerzo CEC2002 Parte
2,
Captulo 12.
2.4.2.6 REQUERIMIENTOS DE DISEO SISMO-RESISTENTE:
SISMO DE DISEO.- Terremoto que tiene una probabilidad del 10% de
ser
excedido en 50 aos, determinado bien a partir de un anlisis de
la peligrosidad
ssmica del sitio de emplazamiento de la estructura, o a partir
de un mapa de
peligro ssmico, tal como el proporcionado por este cdigo. Para
representar
este terremoto, puede utilizarse un grupo de acelerogramas que
presenten
propiedades dinmicas representativas de las caractersticas
tectnicas,
geolgicas y geotcnicas del sitio. Los efectos dinmicos del sismo
de diseo
pueden representarse mediante un espectro de respuesta para
diseo.
CORTANTE BASAL DE DISEO.- Los valores establecidos en la Tabla
3
del CEC2002, provienen de los valores de aceleraciones
espectrales mximas
esperados para valores de Z (Factor de Zona Ssmica) y de tipo de
suelo crtico.
La interseccin entre el valor de C y su lmite interior Cm,
define la frecuencia
de esquina o de corte que separa la zona de perodos con
aceleracin constante
con la zona de perodos de velocidad constante, dependiendo del
tipo de suelo.
Tabla 1. Coeficiente de suelo S y Coeficiente Cm
Perfil Tipo Descripcin S Cm
S1 Roca o suelo firme 1,0 2,5
S2 Suelos intermedios 1,2 3,0
S3 Suelos blandos y estrato profundo 1,5 2,8
S4 Condiciones especiales de suelo 2,0* 2,5
(*) = Este valor debe tomarse como mnimo, y no substituye los
estudios de detalle
necesarios para construir sobre este tipo de suelo.
-
25
PERODO DE VIBRACIN (T).- El Cdigo Ecuatoriano de la
Construccin
2002 nos proporciona dos tipos de mtodos para calcular el mtodo
de
vibracin.
Mtodo 1.- Para estructuras de edificacin, el valor de T
puede
determinarse de manera aproximada, proporciona un valor
referencial
simplificado, til para aplicar el mtodo de clculo ssmico
esttico.
El mtodo 2.- Puede ser calculado utilizando las propiedades
estructurales y las caractersticas de deformacin de los
elementos
resistentes, en un anlisis apropiado. Requiere de utilizar
una
distribucin aproximada de fuerzas laterales y el clculo de
las
deflexiones elsticas estticas resultantes de esa distribucin de
fuerzas
en la estructura (incluye por tanto el efecto delas
distribuciones de las
rigideces laterales de la estructura). Por lo tanto, los
resultados del
mtodo 2constituyen una mejor estimacin.
FACTOR DE REDUCCIN DE RESISTENCIA SISMICA (R).- El factor
de Resistencia R depende del tipo de estructuras, tipo de suelo,
del perodo de
vibracin considerado y de los factores de ductilidad,
sobre-resistencia,
redundancia y amortiguamiento de una estructura en condiciones
lmite.
SEPARACIN ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES.- El
establecimiento de separaciones mximas entre estructuras desea
evitar el
golpeteo entre estructuras adyacentes, o entre partes de la
estructura
intencionalmente separadas, debido a las deformaciones
laterales.
Se considera el efecto desfavorable en que los sistemas de
entrepiso de cada una
de las partes intencionalmente separadas de las estructuras, o
de las estructuras
adyacentes, no coincidan a la misma cota de altura. Para los
casos de
coincidencia o no coincidencia, se establece cuantificacin de
separacin
mxima. Cabe mencionar que la exigencia impuesta est cerca al 50%
del valor
de separacin mxima que debera estrictamente cumplirse.
-
26
COEFICIENTE SSMICO.- Coeficiente ssmico define el porcentaje del
peso
total de la estructura que se debe considerar como cortante
actuante en su base con
fines de diseo. Para una regin ssmica especfica la mayora de las
normas
proporcionan valores del coeficiente ssmico en funcin de las
caractersticas
estructurales, del uso del inmueble y del tipo de suelo.
Los valores del coeficiente ssmico para suelos compresibles
suelen ser mayores
que para los firmes, ya que consideran la amplificacin que
sufren las ondas
ssmicas en este tipo de suelos. En varios casos el coeficiente
ssmico es tambin
funcin del perodo fundamental de la estructura, por lo cual
estos reglamentos
proporcionan expresiones para su clculo aproximado.
BASES DEL DISEO.- Los procedimientos y requisitos descritos en
el
CEC2002 se determinarn considerando la zona ssmica del Ecuador
donde se
va a construir la estructura, las caractersticas del suelo del
sitio de
emplazamiento, el tipo de uso, destino e importancia de la
estructura, y el tipo
de sistema y configuracin estructural a utilizarse. Las
estructuras debern
disearse para una resistencia tal que puedan soportar los
desplazamientos
laterales inducidos por el sismo de diseo, considerando la
respuesta inelstica,
la redundancia y sobre-resistencia estructural inherente, y la
ductilidad de la
estructura. La resistencia mnima de diseo deber basarse en las
fuerzas
ssmicas de diseo establecidas en el Cdigo Ecuatoriano de
Construccin
2002.
2.4.2.7 DISEO SISMO-RESISTENTE.- Los elementos y caractersticas
que
definen la estructura sismo-resistente de un edificio como:
configuracin del
edificio, escala, simetra, altura, tamao horizontal, distribucin
y concentracin
de masas, densidad de estructura en planta, rigidez, piso
flexible, esquinas,
resistencia perimetral, redundancia, centro de masas, centro de
rigideces,
torsin, perodo propio de oscilacin, ductilidad, amortiguamiento,
sistemas
resistentes.
-
27
2.4.2.8 DESEMPEO SSMICO.- Comportamiento estructural ante la
excitacin ssmica, se cuantifica en trminos de la cantidad de dao
en un edificio
afectado por un movimiento ssmico. El diseo basado en el
desempeo ssmico
consistente en la seleccin de esquemas de evaluacin apropiados
que permitan el
dimensionamiento y detalle de los componentes estructurales, no
estructurales y
contenidos, de manera que, para unos niveles de movimiento de
terreno
determinados y con ciertos niveles de fiabilidad, los daos en la
estructura no
debern superar ciertos estados lmite (Bertero, 1997).
De acuerdo al comit VISION 2000, la ingeniera basada en el
desempeo no solo
involucra aspectos relacionados con el diseo, sino que tambin
considera todas
aquellas actividades necesarias tanto para el proceso
constructivo, como para las
tareas de mantenimiento, que permiten que las estructuras
exhiban un desempeo
ssmico predecible cuando se ven afectadas por sismos de
diferente severidad.
2.4.2.9 ANLISIS ESTTICO.-El Anlisis Esttico Elstico es un
anlisis de
cargas que no varan en el tiempo y en el cual la estructura no
excede el rango
elstico.
Las cargas estticas pueden tener un origen gravitatorio, de
viento, de nieve, etc.
Existen procedimientos para el anlisis ssmico de edificios en
los que las
solicitaciones ssmicas se pueden representar por medio de un
conjunto de cargas
estticas. Comprende el anlisis de las fuerzas, desplazamientos,
velocidades y
aceleraciones que aparecen en una estructura o mecanismo como
resultado de los
desplazamientos y deformaciones que aparecen en la misma.
En el anlisis esttico, la determinacin de la excentricidad
estructural requiere
del clculo de las coordenadas del centro de rigidez, sin
embargo, resulta
complicado establecerlas para un edificio de varios niveles ya
que los programas
comerciales existentes, generalmente no tienen implementados los
procedimientos
y formulaciones matemticas, o bien como se comenta en (Goel y
Chopra, 1993),
-
28
existen otros mtodos simplificados que requieren de modelos
equivalentes que
representan a la estructura.
2.4.2.10 ETABS.- Es un programa de clculo de estructuras por
elementos finitos,
para anlisis esttico y dinmico lineal y no lineal, con
especiales caractersticas
para el anlisis y diseo estructural de edificaciones que trabaja
dentro de un
sistema de datos integrados. Los mtodos numricos usados en el
programa, los
procedimientos de diseo y los cdigos internacionales de diseo,
le permitirn
ser verstil y productivo, tanto si se esta diseando un prtico
bidimensional o
realizando un anlisis dinmico de un edificio de gran altura con
aisladores en la
base.
2.4.2.11 MTODOS NUMRICOS.- son usados para analizar la
edificacin,
permiten modelar sistemas de piso de tableros de acero y losas
de concreto que
puedan automticamente transmitir sus cargas a las vigas
principales. El
enmallado de elementos finitos elaborados automticamente de un
complejo
sistema de piso con interpolacin de desplazamientos en
transiciones de diferentes
caractersticas de mallas, asociado con el anlisis dinmico,
permite la inclusin
de los efectos de flexibilidad del diafragma en el anlisis de
una manera prctica.
Las opciones de anlisis dinmico vertical permiten incluir los
efectos de las
componentes del movimiento vertical del terreno en su anlisis
ssmico. Los
problemas especiales asociados con la construccin de estructuras
tpicas han sido
asociados con tcnicas numricas personalizadas que permiten
incluir fcilmente
sus efectos en el anlisis.
2.4.2.12 DISEO DE ESTRUCTURAS.- Las normas de diseo sismo-
resistente exigen la revisin de la seguridad de las estructuras
ante la combinacin
de las cargas muertas con las vivas y con los efectos de sismo.
Las cargas vivas
consideradas suelen ser un porcentaje de los valores mximos
probables, para
tomar en cuenta el efecto accidental del sismo.
-
29
El factor de carga utilizado es tambin un valor menor que el
recomendado para
combinaciones de cargas que no incluyan acciones accidentales.
En aquellas
normas en que el diseo se basa en el uso de esfuerzos
permisibles, la naturaleza
accidental del sismo permite incrementar los valores propuestos
de dichos
esfuerzos.
ESTADO LMITE DE FALLA.- En las normas en que se disea con base
en la
revisin de estados lmite debe verificarse que la resistencia de
diseo sea mayor
o igual que la accin de diseo. En aquellos casos en que el diseo
se basa en el
empleo de esfuerzos permisibles debe verificarse que no se
excedan los valores
especificados de los mismos.
ESTADO LMTE DE SERVICIO.- Las normas de diseo
sismo-resistente
exigen la verificacin de los desplazamientos para que los mismos
no generen
efectos de segundo orden, ni creen una sensacin de inseguridad,
ni propicien el
dao de los elementos no estructurales.
En general, se proporcionan valores lmite al desplazamiento de
los entrepisos
que, para aquellos cdigos que manejan coeficientes ssmicos
reducidos por
inelasticidad, son del orden de 0.002 veces la altura del
entrepiso cuando los
elementos no estructurales estn ligados a la estructura y de
0.004 cuando dichos
elementos se encuentran desligados de sta.
En las normas que manejan coeficientes ssmicos elsticos, los
valores son del
orden de 0.008 y 0.016 respectivamente. Asimismo, se dan
recomendaciones para
que la separacin entre edificios vecinos sea tal que no exista
riesgo de golpeteo
con los desplazamientos previstos.
-
30
2.5 HIPTESIS
Estudio Estructural Sismo-Resistente adecuado de los Edificios
de Departamentos
LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito deber satisfacer las
solicitaciones de
este tipo de obra y garantizar la seguridad de los
ocupantes.
2.6 SEALAMIENTO DE VARIABLES DE LA HIPTESIS
2.6.1 VARIABLE INDEPENDIENTE.
El Estudio Estructural adecuado de los Edificios de
Departamentos LIMBURG
PLATZ" de la ciudad de Quito.
2.6.2 VARIABLE DEPENDIENTE.
Satisfaccin de las solicitaciones y la seguridad de los
ocupantes.
-
31
CAPITULO III
METODOLOGA
3.1 ENFOQUE
En la investigacin predomina lo cuantitativo y est dada por la
preferente
utilizacin de los datos numricos, con un enfoque normativo.
3.2 MODALIDAD BSICA DE INVESTIGACIN
3.2.1 MODALIDAD
De conformidad con el tema propuesto, la modalidad a aplicarse
es la
investigacin de Campo y Bibliogrfica.
3.2.2 NIVEL DE INVESTIGACIN
Los niveles sern Exploratorios, Descriptivos y Explicativos.
3.3 POBLACIN Y MUESTRA
La aplicacin de la investigacin considera los edificios de
departamentos de
hormign armado LIMBURG PLATZ".
-
32
3.4 OPERACIONALIZACIN DE VARIABLES
VARIABLE INDEPENDIENTE: Estudio Estructural adecuado de los
Edificios
de Departamentos LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito.
CONCEPTUAL
IZACIN
DIMENSIONES
INDICAD
ORES
ITEMS
TCNICAS E
INSTRUMENTOS
Elementos y
caractersticas
que definen la
Estructura
Sismoresistente
de un Edificio.
Elementos
Estructurales
Caractersticas
Solicitaciones
externas
Vigas
Columnas
Losas
Flexin
Corte
Torsin
Inercia de
Elementos
Cargas
Gravotaci
onales
Cargas
ssmicas
Desplaza
miento de
la
estructura
- Cumple con las Disposiciones
del Cdigo?
- Cumple con Secciones mnimas?
- Cumple con Armaduras
mnimas?
- Cumple con Deflexiones
Permisibles?
- Cumple con Derivas de Piso?
- Se toma en cuenta los Estados
de Carga?
- Los Momentos son obtenidos
considerando todas las
solicitaciones?
- Los diseos finales consideran la
Accin Combinada de Flexin,
Corte, Torsin y Carga Axial
segn el elemento estructural?
-Se verifica la orientacin de los
elementos tomando en cuenta la
ubicacin de los centros de
gravedad?
-Qu combinaciones de cargas se
usa para el diseo?
-Se aplica criterios de reduccin de
cargas vivas?
-Se trabaja para el diseo con
fuerzas o desplazamientos?
-Se aplica algn mtodo basado en
los desplazamientos inducidos por
el sismo a la estructura de diseo?
-Herramientas
computacionales
-Herramientas
computacionales
Observacin directa
Observacin directa
Observacin directa
Observacin directa
Observacin directa
-
33
VARIABLE DEPENDIENTE: Satisfacer las Solicitaciones y la
seguridad de los
ocupantes.
3.5 TCNICAS DE RECOLECCIN DE LA INFORMACIN.
La tcnica aplicada ser de observacin directa de los registros
especficos de
cdigos, normas y mtodos de clculo estructural
sismo-resistente.
CONCEPTU
ALIZACIN
DIMENSIONES
INDICADO
RES
ITEMS
TCNICAS E
INSTRUMENTOS
Aplicacin
correcta de
Cdigos,
Normas,
Procedimient
os o
Procesos de
Clculo que
se traducen
en seguridad
Estructural.
Seguridad
Estructural
Riesgos
Humanos
Vigas
Columnas
Losas
Subdimensi
onamientos
- Se realiza un Seguimiento
del Cdigo?
- El Predimensionamiento
considera el Anlisis
Sismoresistente?
- Se realiza un Anlisis Esttico
o Dinmico?
- La Interpretacin de
resultados de las
solicitaciones es la correcta?
- La Determinacin de
capacidades resistentes,
recoge todas las
solicitaciones?
- Se considera todas las
Combinaciones de Carga?
- Se toma en cuenta los
Estados de Carga?
- Los Momentos corresponden
a las mximas solicitaciones
factibles?
- Los Cortantes corresponden a
las mximas solicitaciones
factibles?
- Las Armaduras y secciones
son una respuesta integral y
confiable?
-Observacin
Directa
-Herramientas
computacionales
-Observacin
Directa
-Herramientas
computacionales
-
34
3.6. PLAN DE PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN
- Se ejecutar mediante la revisin crtica de la informacin
recogida.
- Mediante la tabulacin de cuadros segn variables de la
hiptesis.
- Mediante el anlisis e interpretacin de resultados
relacionndolos con las
diferentes partes de la investigacin, especialmente con los
objetivos y las
hiptesis.
- Anlisis y comprobacin de resultados junto con los parmetros
estructurales.
3.7. PROCESAMIENTO Y ANLISIS
- La interpretacin de resultados, se realizar con el apoyo del
marco terico en
el aspecto pertinente.
- Como resultado del procesamiento de datos se establecern las
conclusiones y
recomendaciones.
TCNICA
INSTRUMENTO
Estudio de Planos
Observacin
Anlisis Estructural
Anlisis Dinmico
-
35
CAPITULO IV
ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS
4.1. ANLISIS DE RESULTADOS
Para construir cualquier edificacin, debemos tener en cuenta
diferentes aspectos
como la poblacin que va a ocupar los edificios, la situacin del
sector de la
construccin, las ordenanzas municipales, etc.
Nuestro pas est creciendo econmicamente y poblacionalmente.
Quito como la
capital de los ecuatorianos se ha convertido en una de las
ciudades ms pobladas con
2576,287 de personas de acuerdo al ltimo censo de poblacin y
vivienda 2010. La
porcin urbanizada del rea metropolitana de Quito est situada en
un estrecho valle
montaoso localizado inmediatamente al Este de las faldas del
volcn activo
Pichincha.
Estos datos no solo demuestran el rpido crecimiento poblacional
de la ciudad, que ha
alcanzado un promedio del 4.4% anual entre 1970 y 1990 (IMQ,
1992), sino que
destacan las tasas relativas de crecimiento de lo urbano versus
lo rural en la zona
metropolitana, en comparacin con cifras nacionales y regionales.
Esto demuestra
una clara tendencia a la urbanizacin, especialmente dentro de
las reas que rodean al
ncleo urbano.
La poblacin urbana de Ecuador se encuentra en una fase de
crecimiento continuo, a
causa de los masivos desplazamientos humanos desde las reas
rurales que
-
36
representan las cuatro quintas partes del total movimiento
migratorio interno y que
afectan sobre todo a Quito y a Guayaquil.
El Municipio Metropolitano de Quito ha realizado principales
esfuerzos de
planificacin urbana y se han concentrado en concientizar la
utilizacin de los
espacios, aunque estos esfuerzos demuestran un espritu de orden
ciudadano que
histricamente ha diferenciado a Quito de muchas otras ciudades
ecuatorianas,
constantemente han subestimado el ritmo de crecimiento de la
metrpoli y rara vez se
apoyaron en un conjunto de ordenanzas y regulaciones firmes y
apropiadas u otros
medios para realizar los planes.
Con el incremento de poblacin y otros factores el sector de la
construccin ha
incrementado un 12% a partir del ao 2008, ya que se han
concedido 38.835 permisos
de construccin por parte de los municipios del Pas. La provincia
de Pichincha,
registra mayor nmero de permisos en el pas con 25.4%y en la
regin sierra con el
58%. Otro dato importante es que el financiamiento de las
construcciones tienes dos
fuentes de origen: los recursos propios y los crditos. El 77% de
las edificaciones
(29720 permisos), se financiaran con recursos propios; las
personas naturales o
particulares financiaran el 81% de estos permisos de
construccin.
-
37
TOTAL NACIONAL
FINANCIAMIENTO
RECURSOS
PROPIOS
77%
CREDITO 23%
49% 51%
Provincia de Pichincha por Genero
Hombres
Mujeres
Figura No. 3
DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LA POBLACION EN LA PROVINCIA
DE PICHINCHA POR GENERO
Figura No. 4
DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LOS PERMISOS DE CONSTRUCCION
EN EL PAIS, SEGN ORIGEN DEL FINANCIAMIENTO
-
38
0% 10% 20% 30% 40%
14%
3%
36%
6%
5%
3%
5%
1%
3%
1%
24%
REGION SIERRA
AZUAY
CAAR
CARCHI
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
80%
1% 0% 1%
17%
1%
RECURSOS PROPIOS
Figura No. 5
DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LA SUPERFICIE A CONSTRUIRSE
CON RECURSOS PROPIOS, A NIVEL PROVINCIAL FRENTE A LA
REGION
Figura No. 6
DISTRIBUCION PORCENTUAL DEL VALOR DE FINANCIAMIENTO EN
EL PAIS POR RECURSOS PROPIOS Y CREDITOS
BOLIVAR
COTOPAXI
CHIMBORAZO IMBABURA
LOJA
PICHINCHA
SANTO DOMINGO
TUNGURAHUA
-
39
El Municipio Metropolitano de Quito, nos proporciona los datos
de proyeccin del
nmero de viviendas que tendrn los edificios, reas tiles con
respecto a los niveles
de construccin, con estos datos podemos hacer una proyeccin del
nmero de
personas que ocuparan el edificio y as poder asumir la carga
viva que soportaran los
edificios:
Tabla 2. Cuadro de reas
DATOS DE LA EDIFICACION
USO PRINCIPAL: R3 -Residencia Alta Densidad COEFICIENTES
PROYETO:
ZONIFICACION: D5(O304-80) COS- PB PROYECTO M2 : 651.08
AREA DE LOTE (M2) segn IRM 1136 m2 COS- TOTAL PROYECTO M2:
2825.99
COS-PB: 80% COS- PB PROYECTO %: 57.31
COS TOTAL: 320% COS- TOTAL PROYECTO%: 248.77
CUADRO DE AREAS
NIVEL USOS UNIDADES AREA UTIL AREA NO COMPUTABLE
AREA BRUTA O COMPUTABLE CONSTRUIDA ABIERTA
-2.52 COMERCIO 1 1 58.91 7.32 66.23
-2.16 COMERCIO 2 1 41.13 7.14 48.27
-1.80 OFICINA 1 81.38 5.98 87.36
-1.20 ESTACIONAMIENTO 4 52.66 0.00
-2.00 DUCTO ASCENSOR SUR 1 4.59 4.59
-1.00 DUCTO ASCENSOR NORTE 1 3.67 3.67
0.00 GUARDIANIA 1 2.54 2.54
0.00 BAO GUARDIANIA 1 4.26 4.26
0.00 CUARTO BASURA 1 6.34 6.34
0.00 CIRCULACION PEATONAL 1 10.96 10.96
0.32 ESTACIONAMIENTO 6 80.30 0.00
0.32 CIRCULACION VEHICULAR 1 35.51 102.88 35.51
0.32 CIRCULACION PEATONAL 1 3.49 2.75 3.49
0.72 BODEGAS DEPARTAMENTOS 10 49.43 49.43
0.72 ESTACIONAMIENTO 32 349.18 349.18
0.72 CIRCULACION VEHICULAR 1 167.34 0.00
0.72 CIRCULACION PEATONAL 1 31.85 29.15 31.85
0.72 ASCENSOR 2 9.21 9.21
0.72 ESCALERAS 2 25.42 25.42
0.72 AREA RECREATIVA COMUNAL 1 1 164.15 27.97 164.15
3.14 JARDIN POSTERIOR EXCLUSIVO 4 111.32 0.00
3.24 VIVIENDA 8 651.08 19.75 670.83
3.24 CIRCULACION PEATONAL 1 56.11 56.11
3.24 ASCENSOR 2 7.76 7.76
3.24 ESCALERAS 2 25.75 25.75
5.76 VIVIENDA 8 651.08 11.36 662.44
5.76 CIRCULACION PEATONAL 1 56.11 56.11
5.76 ASCENSOR 2 7.76 7.76
5.76 ESCALERAS 2 25.75 25.75
-
40
8.28 VIVIENDA 8 651.08 11.36 662.4