Trabajo de grado · 2013
Diseño estructural para el proyecto de construcción edificio nueva sede Fundación Hogar Piccoli Saggi
El proyecto de la Fundación Piccoli Saggi, pretende dar solución al problema de actual de planta física y ampliación de las instalaciones, por esto la Universidad Pontificia Bolivariana, con colaboración de sus docentes y alumnos realiza como proyecto de grado el Diseño Estructural para la Fundación. Para el diseño estructural se requiere un proceso individual donde se debe planificar junto con el arquitecto, el arreglo de espacios, vanos, accesos, alturas de pisos, tamaño de los elementos, economía y resistencia adecuada. Es por esto que se plantea un procedimiento en base a la Norma Colombiana de diseño y Construcción Sismo Resistente NSR – 98. Para el proyecto se planteo un Edificio de cuatro niveles, que incluye un sótano de parqueadero, rampas de acceso y escaleras, teniendo en cuenta las especificaciones, características de la edificación y su uso. La estructura que se analizó se clasifica como un sistema combinado, ya que posee pórticos resistentes a momento y muros estructurales que soportan cargas verticales y horizontales en la misma proporción. Para determinar esto, se realizó un análisis sísmico de la estructura lo más real posible; se determinaron las dimensiones de cada uno de los elementos estructurales; se evalúan y localizan cada una de las fuerzas a la que es sometida la estructura, el modelamiento de la estructura se hizo en el programa SAP 2000, herramienta que brinda un análisis de los elementos ante diferentes tipos y combinaciones de carga; y por último se comprueba el sistema Estructural a utilizar para asignar el acero de refuerzo a cada uno de los elementos .
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 16
- OBJETIVOSp. 17
- Objetivo Generalp. 17
- Objetivos Específicosp. 17
- METODOLOGIAp. 18
- PLANOS ARQUITECTÓNICOS DEL PROYECTOp. 18
- LOS ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURAp. 18
- CARGAS DE LA ESTRUCTURAp. 18
- MODELO EN SAP 2000p. 18
- ANÁLISIS DE FUERZA SÍSMICAp. 18
- Fuerza Horizontal Equivalentep. 18
- Análisis Dinámico Elásticop. 19
- PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS EN SAP 2000p. 19
- ANÁLISIS DE DERIVA DE LA ESTRUCTURAp. 19
- DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALESp. 19
- Diseño de Viguetasp. 19
- Diseño de Vigasp. 19
- Diseño de Columnasp. 19
- Diseño de uniones viga – columnap. 20
- Diseño de Muros Estructuralesp. 20
- GENERACIÓN DE PLANOSp. 20
- JUSTIFICACIÓNp. 21
- ALCANCEp. 22
- GLOSARIOp. 23
- MARCO TEÓRICOp. 30
- ARQUITECTURA Y USO DE LA EDIFICACIÓNp. 30
- sismo-resistenciap. 30
- MATERIAL EMPLEADOp. 31
- CARGAS DE LA ESTRUCTURAp. 18
- Carga Muertap. 31
- Carga Vivap. 32
- Fuerzas Sísmicas - Análisis Dinámico Elásticop. 33
- Movimientos Sísmicos de Diseñop. 34
- Masas introducidas en el modelo de la estructurap. 38
- Grados de libertad y modos de vibración de la estructurap. 39
- Métodos de Combinación de la Respuesta espectralp. 40
- DETERMINACIÓN DE LAS DERIVAS DE ENTREPISOp. 40
- DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALESp. 41
- Configuración Estructuralp. 41
- Capacidad de Disipación de energíap. 42
- Irregularidades del Sistemap. 43
- Sistema de Resistencia Sísmicap. 45
- Conceptos Básicos y Generales del Diseñop. 45
- Estado Límitep. 45
- Métodos de Diseño Empleados:p. 47
- Factores de cargap. 47
- Diseño de Elementos Estructuralesp. 41
- Viguetas y Riostrasp. 50
- Vigasp. 51
- Columnap. 52
- Murosp. 18
- Uniones viga – columnap. 52
- ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURAp. 54
- CARGAS APLICADAS A LA ESTRUCTURAp. 54
- Carga Muertap. 31
- El Espesor mínimo de la losap. 55
- Viguetas, losas y casetones de la placa aligeradap. 56
- Carga muerta placap. 59
- Carga Vivap. 32
- Análisis Sísmicop. 61
- Centro de Rigidez de la estructurap. 61
- Cálculo de las Inercias de cada entrepisop. 62
- Cálculo de las masas de la estructurap. 64
- Cargas de los Pórticos en la Estructurap. 64
- Reacciones de las Viguetasp. 64
- Cargas Distribuidas de los pórticosp. 65
- Derivas de las Columnas de la Estructurap. 75
- DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALESp. 41
- Diseño de Viguetasp. 19
- Datos para el diseñop. 76
- Refuerzo longitudinal en las viguetasp. 77
- Refuerzo de Cortantep. 80
- Longitudes de desarrollo y traslapo del refuerzop. 82
- Diseño de Vigasp. 19
- Aspectos generales básicosp. 85
- Datos para el diseñop. 76
- Refuerzo longitudinal en las vigasp. 86
- Refuerzo transversal en las vigasp. 88
- Diseño de Columnasp. 19
- Datos inícialesp. 94
- Refuerzo longitudinal en la columnap. 94
- Refuerzo transversal o estribos de confinamiento (DES)p. 99
- Diseño de Muros Estructuralesp. 20
- Datos generalesp. 103
- Diseño del refuerzo horizontalp. 104
- Diseño del refuerzo verticalp. 106
- Elementos de bordep. 106
- CONCLUSIONESp. 112
- RECOMENDACIONESp. 113
- BIBLIOGRAFÍAp. 114
- ANEXO A. PLANTAS ESTRUCTURALES DE LA EDIFICACIÓNp. 115
- ANEXO B. CÁLCULO DE CARGA ESCALERA Y RAMPAp. 128
- ESTRUCTURAp. 18
- ANEXO D. REACCIONES DE LAS VIGUETASp. 131
- ANEXO E. CARGAS DISTRIBUIDAS DE LOS PÓRTICOSp. 137
- ANEXO F. DERIVAS COLUMNAS ESQUINERAS ESTRUCTURAp. 140
- ANEXO G. DISEÑO DE VIGUETASp. 142
- ANEXO H. DISEÑO DE VIGASp. 158
- ANEXO I. DISEÑO LONGITUDINAL DE COLUMNASp. 194
- ANEXO J. DISEÑO DE MUROS ESTRUCTURALESp. 196
- Densidad de Materiales (Carga Muerta)p. 32
- Cargas Vivas Mínimas NSR – 98p. 33
- Valores de Coeficientes de Sitio, Sp. 37
- Valores de coeficiente de importancia, Ip. 38
- Derivas máximas como porcentaje de hpip. 41
- Coeficiente Ro para Sistema Estructural Combinadop. 43
- Coeficientes de reducción de cargap. 49
- Carga total de la placa:p. 60
- Determinación del Centro de Masa Primer Nivelp. 61
- Resumen Centros de Masa y Rigidez de la Estructurap. 62
- Resumen de Inercias Totales por Nivel de la Edificaciónp. 63
- Masas Placa, Columnas y Vigasp. 64
- Masas Traslacionales y Rotacionales de la estructurap. 64
- Cargas Transmitidas por la Vigueta 1’p. 66
- Derivas Combo 1 Centro de Rigidezp. 75
- Derivas Combo 2 Centro de Rigidezp. 75
- Derivas Combo 1 Centro Rigidez Murosp. 76
- Derivas Combo 2 Centro de Rigidez Murosp. 76
- pisop. 64
- segundo, tercer piso y cubiertap. 78
- Empalmes por traslapop. 84
- Cargas Máximas de la Columna Ejemplop. 96
- Valores de e/h para la columna tipop. 96
- Valores de cuantía determinados por parejas de datosp. 97
- Datos para Diseño de Columna Tipop. 98
- Varillas suministradas a la columnap. 98
- Espectro Elástico de Diseñop. 35
- Perfil de Suelo S3p. 37
- Definición Capacidad de Disipación de Energíap. 42
- Retrocesos Excesivos en las esquinasp. 44
- Piso Débilp. 45
- Sistema de Viguetasp. 51
- Riostrasp. 58
- Corte de Placap. 54
- Apoyo Simplep. 55
- Un apoyo continuop. 56
- Ambos apoyos continuosp. 56
- Voladizop. 56
- Dimensiones de la placa aligerada proyectop. 58
- Planta Primer Pisop. 59
- PÓRTICO EJE 1 – 1 SENTIDO Y - Yp. 67
- PÓRTICO EJE 2 – 2 SENTIDO Y - Yp. 67
- PÓRTICO EJE 3 – 3 SENTIDO Y - Yp. 68
- PÓRTICO EJE 4 – 4 SENTIDO Y - Yp. 69
- PÓRTICO EJE 5 – 5 SENTIDO Y - Yp. 70
- PÓRTICO EJE 6 – 6 SENTIDO Y - Yp. 71
- PORTICO A – A SENTIDO X – Xp. 72
- PORTICO B – B SENTIDO X – Xp. 73
- PORTICO C – C SENTIDO X – Xp. 73
- PORTICO D – D SENTIDO X – Xp. 74
- PORTICO E – E SENTIDO X – Xp. 74
- Despiece Longitudinal Viguetap. 83
- Corte de Viguetap. 83
- Despiece Longitudinal Vigasp. 93
- Corte de Vigasp. 93
- 0.4 m x 0.4 mp. 97
- Despiece Longitudinal y Transversal de las Columnasp. 102
- Despiece Longitudinal Muros Estructuralesp. 110
- Corte de Muros Estructuralesp. 111