diseño estructural de un edificio de nueve pisos

Diseño Estructural de un Edificio de 9 Pisos

A continuación traemos para nuestros seguidores una tesis de grado realizada por Elmer Cabrera Cabrera, que lleva como título ”DISEÑO ESTRUCTURAL EN CONCRETO ARMADO DE UN EDIFICIO DE NUEVE PISOS EN LA CIUDAD DE PIURA”.

RESUMEN

El objetivo principal del presente trabajo es realizar el análisis estructural de un edificio y diseñar los principales elementos estructurales.
El trabajo se desarrolla en nueve capítulos y seis anexos, se divide en tres partes. La primera parte incluye el estudio del suelo de cimentación, estructuración y predimensionamiento de los elementos estructurales. La segunda parte abarca el metrado de cargas del edificio y el análisis estructural, tanto por cargas de gravedad como por cargas de sismo. La tercera parte consta del diseño de los elementos resistentes principales del edificio: aligerados, vigas, columnas, placas y cimentaciones; el diseño se ha realizado de acuerdo a las disposiciones indicadas en la norma de Concreto Armado E-060 del Reglamento Nacional de Construcciones.
El análisis sísmico del presente proyecto se realizó según la Norma Básica de Diseño Sismo-resistente-1977; en la actualidad mediante la RESOLUCION MINISTERIAL 494-97-MTC/15.04 del 14.10.97, se aprueba la actualización de la Norma Técnica de Edificaión E.030 Diseño Sismoresistente. En el Anexo E, se han realizado los cálculos con la nueva norma y se ha efectuado la comparación con los resultados obtenidos con la norma anterior.
Los métodos usados en el cálculo y las herramientas de ayuda (tablas, programas, ábacos, etc. ) son explicados y/o mencionados a lo largo del trabajo.

INDICE GENERAL

INTRODUCCION 1

CAPITULO I : ESTUDIO DEL SUELO DE CIMENTACION

1.1 Características del suelo 5
1.2 Estudio de factibilidad del tipo de cimentación 8
1.2.1 Pilotes 8
1.2.2 Conclusiones de la utilización de pilotes 14

CAPITULO II : ESTRUCTURACION Y PREDIMENSIONAMIENTO

2.1 Criterios de estructuración sismo-resistente 15
2.2 Estructuración 18
2.3 Predimensionamiento 19
2.3.1 Aligerados 19
2.3.2 Vigas 19
2.3.3 Columnas 19
2.3.4 Placas 20
2.3.5 Cisterna y tanque elevado 20
2.3.6 Cuarto de máquinas 21

CAPITULO III : ANALISIS SISMICO

3.1 Criterios sismo resistentes 23
3.2 Programa de ayuda : SAP 80 24
3.3 Determinación de las fuerzas sísmicas horizontales 25
3.4 Distribución de “ H ” en la altura del edificio 29
3.5 Efectos de torsión 29
3.6 Desplazamiento lateral 33
3.7 Momentos de volteo 34
3.8 Elementos no estructurales 36
3.9 Comprobación de la hipótesis asumida en la distribución del
cortante basal 36

CAPITULO IV : ANALISIS VERTICAL

4.1 Cargas 37
4.1.1 Carga muerta 37
4.1.2 Carga viva 38
4.1.3 Reducción por carga viva 38
4.2 Metrado y análisis estructural 38
4.2.1 Aligerados 38
4.2.2 Vigas 40
4.2.3 Columnas 45
4.2.4 Placas 49

CAPITULO V : ANALISIS Y DISEÑO DE ALIGERADOS

5.1 Definición y características geométricas 53
5.2 Análisis 54
5.2.1 Idealización 54
5.2.2 Alternancia de cargas 54
5.2.3 Análisis estructural. Programas de ayuda 54
5.3 Diseño 55
5.3.1 Diseño por flexión 55
5.3.2 Diseño por corte 58
5.3.3 Refuerzo por contracción y temperatura 58
5.3.4 Control de deflexiones 59
5.4 Aligerados a diseñar 61
5.5 Ejemplo ilustrativo 64

CAPITULO VI : ANALISIS Y DISEÑO DE VIGAS

6.1 Análisis 75
6.1.1 Tipos de pórticos 75
6.1.2 Requisitos generales de resistencia y servicio 76
6.1.3 Análisis estructural y ayudas en el análisis 76
6.2 Diseño 76
6.2.1 Diseño por flexión 76
6.2.2 Diseño por corte 82
6.3 Ejemplo ilustrativo 84

CAPITULO VII: ANALISIS Y DISEÑO DE COLUMNAS

7.1 Análisis 93
7.1.1 Criterios 93
7.1.2 Problemas de esbeltez 94
7.2 Diseño 98
7.2.1 Diseño por flexocompresión 98
7.2.1.1 Flexocompresión uniaxial 98
7.2.1.2 Flexocompresión biaxial 102
7.2.2 Diseño por corte 104
7.3 Ejemplo ilustrativo 106

CAPITULO VIII: ANALISIS Y DISEÑO DE PLACAS

8.1 Análisis 111
8.1.1 Criterios 111
8.1.2 Determinación del diagrama de interacción 112
8.1.3 Ayudas en el análisis 112
8.2 Diseño 112
8.2.1 Diseño por flexocompresión 112
8.2.2 Diseño por corte 113
8.3 Ejemplo ilustrativo 116

CAPITULO IX : DISEÑO DE CIMENTACION

9.1 Análisis 123
9.2 Determinación del número de pilotes 124 9.3 Diseño del cabezal o zapata 125
9.3.1 Diseño por corte 125
9.3.2 Diseño por punzonamiento 125
9.3.3 Diseño por flexión 126
9.4 Vigas de cimentación 126
9.5 Ventajas de los pilotes tipo Franki 126
9.6 Ejemplo ilustrativo 127

CONCLUSIONES 131

BIBLIOGRAFIA 133

ANEXOS 135

Anexo A : Resultados del análisis sísmico 137
Anexo B : Resultados del análisis vertical 155
Anexo C : Envolventes de momentos de vigas 165
Anexo D : Diagramas de interacción de placas 177
Anexo E : Análisis Sísmico. Norma Técnica de Edificación
E.030 Diseño Sismorresistente – 1997. 183

PLANOS DEL PROYECTO 189

PLANOS DEL PROYECTO

Plano de primer nivel
Planta Primer Nivel
Plano de planta típica
Planta Típica: 1° a 9° piso

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