INTRODUCCION

OBJETIVOS

GENERAL:

1. Diseñar una estructura para uso educativo siguiendo normas, lineamientos y/ó códigos establecidos para su diseño.

ESPECIFICO:

1. Hacer el análisis para determinar el corte basal por 3 métodos vistos durante el curso de Diseño Estructural.

2. Presentar los planos correspondientes a la construcción que se proyecta.3. Comprender la importancia de hacer uso de métodos, códigos y/ó

normativos para diseñar estructuras dada la situación sísmica en nuestra región.

4. Analizar los métodos utilizados para determinar el corte basal en la estructura diseñada.

GENERALIDADES

Integrantes y nombre de la EmpresaEmpresa: R & H. integración de construcción.

José Rodrigo Guzmán Mejía

Hans Ortiz.

Funciones de cada integrante.Hans: Diseño Arquitectónico y de instalaciones

Napoleón: pre dimensionamiento estructural

Descripción general del ProyectoEl proyecto consiste en el diseño de una edificación “ESCUELA”, la cual es diseñada TIPO CAJON, en un terreno de dimensiones.

Aplicaciones del diseño estructural: Tipo cajón:

Se le conoce como sistema tipo cajón o tipo túnel, a los arreglos entre placas verticales (muros), los cuales funcionan como paredes de carga, y las placas horizontales (losas). Este sistema genera gran resistencia y rigidez lateral, pero si la disposición de los muros se hace en una sola dirección o se utiliza una configuración asimétrica en la distribución de los muros, se generan comportamientos inadecuados que propician la posibilidad de colapso.

Las cargas gravitacionales se transmiten a la fundación mediante fuerzas axiales en los muros, los momentos flexionantes son generalmente muy pequeños comparados a los esfuerzos cortantes, por lo cual no se puede esperar un comportamiento dúctil, al no producirse disipación de energía.

MARCO PRÁCTICO

Análisis por medio del Método AGIES para determinar el corte basal, se hace uso del método establecido en NSE – 2. Se realiza el proceso paso a paso para determinar el cortante basal en el edificio diseñado.

1. Ubicación de la estructura: esta se ubicara en zona 3 de ciudad de Guatemala. Con esto en la tabla de la figura 4.1 se establecen los siguientes parámetros:

2. Nivel de protección sísmica: Este valor de toma de la tabla 4.1 y se considera el hecho de que es un edificio educativo.

3. Ajuste por clase de sitio: ubicando la clase de obra y el índice de sismicidad en la tabla 4.2 se obtiene:Fa=1Fv=1.5

4. Periodo de Transición:

Donde a su vez:

Estos valores se ubican en las tablas 4.2 y 4.3. Luego se calculan de la siguiente forma:

Ahora se calcula el periodo de transición:

El resultado de 1.38 significa que la relación entre periodo corto y periodo largo es de 38 %. Por otra parte el periodo de vibración empírica según el AGIES es el siguiente:

Lo cual representa el periodo en el cual edificación de una oscilación completa.

Por otra parte el periodo de vibración empírico también se expresa mediante la siguiente ecuación:

Donde Ta = periodo de vibración empírica.

Kt y x = constantes que depende del tipo de estructura.

Hn= altura total del edificio.

Para un sistema estructural tipo cajón como el de este proyecto se tienen para kt y x los valores siguiente:

Kt= 0.047 y x= 0.85

Se puede notar que Ta y Tempirico son similares en magnitud.

5. Modificacion por amenaza sísmica:

Se utilizó sismo severo por ser una obra importante, de aquí proviene el factor Kd=0.88.

6. coeficiente sísmico:

Para completar el análisis se hace la integración de cargas para determinar el valor del cortante basal en la estructura diseñada.

Pre dimensionamiento:

Integracion de cargas 2do nivel.

Integración de cargas tercer nivel.

A continuación se muestra un cuadro resumen:

Tabla # 1: Calculo de corte basal.

Se ha utilizado el valor de Cs=0.1325 para determinar los valores de la tabla #1.

ANALISIS POR MÉTODO UBC – 85

ANALISIS POR MÉTODO UBC – 91

ASESORIAS

En el desarrollo del proyecto se realizaron las siguientes asesorías.

1. La asesoría No. 1 fue en un plano impreso. Se adjunta dicho plano a este trabajo.

Vía web:

2. Vía web:

Gracias. El proyecto se entregará martes.

Los ambientes no tienen el tamaño necesario para funcionar. El terreno no tiene la forma que les proporcione. Necesito que sean más legibles las cotas y amueblarlo. Saludos

From: Hans David <hansdavid@hotmail.es>

To: "marcogarciad@yahoo.com" <marcogarciad@yahoo.com>

Sent: Tuesday, August 25, 2015 4:40 PM

Subject: Diseño estructural. Grupo D-7 asesoria.

Buena tarde ing. por este medio le envio los 3 planos que necesitaba me asesorara hoy, dado que no se pudo por motivos de realizarse la asamblea general, se los envio por este medio. En relacion al dia de la entrega de la primera fase que es el jueves 27 (no hay clases ese dia) le queria preguntar si la fase entregara el dia martes de la otra semana no?? espero su respuesta. Buena tarde.

Hans Ortiz

3. Via web:

Es en paginas de arquitectura que tiene que buscar. Saludos

Enviado desde Yahoo Mail en Android

De:"Hans David" <hansdavid@hotmail.es>

Fecha:jue., ago. 27, AM a 11:52 AM

Asunto:RE: Diseño estructural. Grupo D-7 asesoria.

Ing. buen dia, tomare en cuenta su observacion. Mire donde puedo encontrar las dimensiones minimas para una escuela aplicado a Guatemala?? revise los documentos que nos ha subido a dropbox y no lo encuentro. tambien he buscado en internet, en la pagina del AGIES pero no encuentro nada.

Hans Ortiz

4. Via web:

Buenos días, me parece un poco raro el ingreso alas aulas, escaleras y ancho del edificio...revisar. El predimensionamiento se confirma luego del análisis estructural. Saludos!

From: Hans David <hansdavid@hotmail.es>

To: Marco Antonio García Díaz <marcogarciad@yahoo.com>

Sent: Saturday, August 29, 2015 3:41 AM

Subject: RE: Diseño estructural. Grupo D-7 asesoria.

Buen dia ing. aca le mando en formato dwg el archivo del proyecto del curso. Para las dimensiones de las aulas me base en lo que indican algunos normativos y lineamientos para edificios educativos, por ejemplo, que de acuerdo al numero de estudiantes asi sera el area de los salones, ancho de pasillos, puertas, gradas, etc. eso lo incluire en la memoria de calculo del trabajo.

Tambien le queria preguntar sobre el predimensionamiento: en esta parte tenemos que hacer el analisis para diseñar las vigas,columnas y losas (tal como se hizo en concreto 1 y 2) del edificio o simplemente proponemos unas secciones adecuadas (ejemplo: col. de 30x30, vigas de 25x50, etc, etc)???

Hans Ortiz

NOTA: las dimensiones de la escuela presentada se obtuvieron de acuerdo a parámetros indicados por normas, área verde, área de construcción, áreas de salones, etc. están en función a una cantidad de 25 estudiantes por salón y 162 personas en total para ocupar la escuela. Para los salones se tomó un área 1.50m2 por cada estudiante, este valor cambia si se trata de salones de lectura, pasillos, ancho de gradas, etc., lo cual fue tomado en cuenta para las dimensiones y geometría de los planos presentados.

CONCLUSIONES

1. Se ha diseñado la estructura para un edificio educativo haciendo uso de normas para poder determinar ciertas condiciones tales como sus luces, altura, dimensiones de accesos, ventanas, servicios sanitarios, etc. también se ha tomado información de manuales relacionados a la construcción de edificaciones educativas para analizar los criterios que rigen principalmente las dimensiones que se deben dar a los edificios tomando en cuenta el uso que se les dará.

Por otra parte es importante hacer mención de que la leer documentos relacionados al diseño de estas estructuras y/ó edificaciones se han comprendido el porqué de ciertas dimensiones tales como ventanas, puerta, servicios sanitarios, gradas, etc. , por tal motivo los planos que se presentan se han diseñado tomando en cuenta estos parámetros proporcionados por los documentos consultados, lo cual da una mayor credibilidad al proyecto presentado, incluso pudiendo llegar a ser una referencia futura para el estudiante de ingeniería civil al tratar con una construcción de este tipo.

2. Para determinar el valor del corte basal se ha hecho uso de 3 métodos: Método sugerido por AGIES UBC-85 UBC-91

Estos 3 métodos varían considerablemente en su cálculo, principalmente si se comparan con el método sugerido por la AGIES. Se hizo uso de estos métodos y se determinó el córtate basal por cada uno de ellos, lo cual se puede apreciar detalladamente en la sección de marco practico. Dicho métodos son relativamente fáciles de usar, y se han utilizado de esa forma

para hacer el análisis. También es importante hacer mención de que estos métodos arrojan resultados similares al momento de trabajar con ellos, esto paso con el método AGIES y el método UBC-85, no así con el método UBC-91.

3. Se presentan también los planos correspondientes a la edificación diseñada. Los planos son importantes para comprender de mejor forma que es lo que se está trabajando y como se está haciendo, y esto se ha plasmado en los planos presentados, si bien esta es una primera fase y no se han incluido los planos en su totalidad se espera presentarlos en la fase final del proyecto.

4. Hacer uso de método, códigos y/ó normativos para diseñar estructuras en nuestro país es algo elemental que todo estudiante de ingeniería civil debe tener muy en cuenta al momento de diseñar estructuras de diversos tipos y de diversas geometrías. Estos normativos dan parámetros, lineamientos y restricciones aplicables a nuestro país tomando en cuenta los diversos factores debido a los fenómenos naturales que se nos pueden presentar, para fines del curso de Diseño Estructural entiéndase el análisis y efecto sísmico que puede dañar la estructura tomando en cuenta que nuestro país se encuentra ubicado junto a 3 placas tectónicas y esto nos hace un país vulnerable ante posibles sismos. Los códigos y lineamientos indicados por el AGIES son importantes porque son aplicables a nuestro medio y esto facilita el diseño de un estructura para resistir de buena forma a los fenómenos ante mencionados.

5. Los métodos utilizados para determinar el valor del corte basal son relativamente sencillos de utilizar, para el caso de presente trabajo no se tuvo mayor inconveniente, salvo en los metidos UBC -85 y UBC-91. En el caso del método UBC-91 se obtuvo un resultado de corte basal un poco alejado de los resultados mostrados por los otros dos métodos, esto pudo deberse a un error de cálculo o bien a un error de interpretación al momento de considerar algún parámetro ya que el texto del cual se extrajo

el significado de cada variable estaba en Ingles, pudiendo esto crear alguna confusión en su traducción.

Por otra parte dichos métodos son relativamente fáciles de utilizar si se cuenta con los datos necesarios para calcular los valores de interés.

E-GRAFÍA

1. Structural Design. Paul Kenzy Williams. Titulo: Structural Desing Procces. Web: www.fao.org. Fecha de consulta: 30/08/15. Hora: 10:44 AM. Link: http://www.fao.org/docrep/015/i2433e/i2433e04.pdf

2. Diseño y construcción de escuelas. UNICEF. Titulo: Diseño de Escuelas en America Central. Fecha de consulta 30/08/15. Hora: 11:53 PM. Link: http://www.unicef.org/spanish/education/index_56204.html

BIBLIOGRAFIA

1. Manual de diseño sismo resistente simplificado: mampostería de block de concreto. Héctor Monzón. AGIES DSE- 4.1. paginas consultadas: 34-122. Guatemala 31 de marzo de 2014.

2. Guía para proyectar y construir escuelas. Vicente Sancho. Paginas consultadas: 53-87. Editorial NIPO, 2da. Edición, Julio de 2012.

3. AGIES NSE 2-10 DEMANDAS ESTRUCTURALES, CONDICIONES DE SITIO Y NIVELES DE PROTECCIÓN. AGIES. Paginas consultadas: 12-54.