Evaluación de cantidades de material por metro cuadrado para viviendas de dos pisos diseñadas por el sistema estructural de pórticos en una zona de amenaza sísmica alta con suelo tipo C.
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Resumen en ingles
This research in the branch of structural design focuses on the porch type system of flats with very specific characteristics such as the type of soil and the seismic zone. This study allows to have an estimate of materials necessary for the construction of a home that meets these specifications. The designs were made in compliance with the earthquake resistant standard of 2010, making a seismic analysis through the Etabs specialized software for the modeling of buildings. This project consists in the calculation of the materials of three designs, with different areas and architecture; with these differences, one of the other can obtain variable quantities that when making the respective calculations allow to have an appreciation of concrete, steel, and masonry. Average and extract a total estimate of concrete, steel, and masonry per square meter, which fulfills the purpose of this project. In this project in the initial stage, three architectural designs of two-story homes were chosen. For the seismic analysis, the location in the city of Bucaramanga was proposed, which is a zone of high seismic hazard that is one of the relevant points of this project to carry out the structural design and a type C soil with a resistance of 25 tons per square meter. The structural system of each building is made up of frame of beams and columns and lightened slab. Considering that the three projects are carried out in the assumption of the same characteristics (soil type and location), the design spectrum was carried out. The next step was to perform the pre-sizing and calculate all the dead and living loads per square meter, which allows us to start the modeling and verify that these chosen dimensions and the applied loads comply with the allowed drifts. Once the dimensions were verified, the design of each of the elements (beams, columns, joists, slabs, stairs, and foundations) was calculated calculating the steel necessary for each of the structural elements, based on the moments and shear diagrams provided by Etabs. and finally calculate the quantities of materials described above
Resumen en español
Esta investigación en la rama del diseño estructural se centró en el sistema tipo pórticos de viviendas de dos pisos con características muy específicas como lo son el tipo de suelo y la zona sísmica. Este estudio permite tener un estimado de materiales necesarios para la construcción de una vivienda que cumpla con estas especificaciones. Los diseños se realizaron cumpliendo con la norma sismoresistente de 2010, haciendo un análisis sísmico por medio del software especializado Etabs para el modelamiento de edificaciones. Este proyecto consiste en el cálculo de los materiales de tres diseños, con diferentes áreas y arquitectura; para con estas diferencias el uno del otro poder obtener unas cantidades variables que al hacer los respectivos cálculos permitan tener una apreciación de concreto, acero y mampostería. Para el proyecto en la etapa inicial se escogieron tres diseños arquitectónicos de viviendas de dos pisos. Para el análisis sísmico se propuso la localización en la ciudad de Bucaramanga la cual es una zona de amenaza sísmica alta que es uno de los puntos relevantes de este proyecto. Para efectuar el diseño estructural se optó por un suelo tipo C con una resistencia de 25 toneladas por metro cuadrado. El sistema estructural de cada edificación está conformado por pórticos de vigas y columnas y placas aligeradas. Teniendo en cuenta, que los tres proyectos se realizan en el supuesto de las mismas características (tipo de suelo y ubicación) se realizó el espectro de diseño. El paso siguiente fue realizar el predimensionamiento y calcular todas las cargas muertas y vivas por metro cuadrado, que nos permite iniciar el modelamiento y verificar que estas dimensiones escogidas y las cargas aplicadas cumplieran con las derivas permitidas. Verificadas las dimensiones se procedió a realizar el diseño de cada uno de los elementos (vigas, columnas, viguetas, losas, escaleras y cimentación) calculando el acero necesario para cada uno de los elementos estructurales apoyándonos en los diagramas de momentos y cortantes aportados por Etabs y por último calcular las cantidades de materiales descritos anteriormente.