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Título : Estimación de la densidad óptima del área de muros estructurales, de acuerdo a la altura, en edificios de concreto reforzado como parámetro de predimensionamiento para el cumplimiento de derivas
Autor : Cárdenas Londoño, José Manuel
metadata.dc.contributor.advisor: Carvajal Monsalve, Nestor Fredy
Castañeda Villamizar, Edgar Alonso
metadata.dc.subject.*: Edificio
Buildings
Elemento estructural (construcción)
Structural elements (buildings)
Materiales de construcción
Building materials
Programa de ordenador
Computer software
Sismicidad
Seismicity
http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept2708
http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept4402
http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept635
http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept6081
http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept8609
Fecha de publicación : 2020
Resumen : RESUMEN: El presente trabajo de pregrado tiene como objetivo estimar el área necesaria de muros estructurales en cada dirección ortogonal, según la altura de la edificación y relacionado con el área de la losa típica de la misma, para el cumplimiento de derivas máximas en suelos tipo C y D bajo zonas de amenaza sísmica intermedia, con el fin de determinar un parámetro de predimensionamiento más acoplado para este tipo de estructuras. Para ello, se estudiaron las características dinámicas y configuraciones estructurales de varios proyectos de edificios de muros vaciados pertenecientes al Valle de Aburrá, tales como el índice de rigidez, el índice de acoplamiento dinámico y la relación de aspecto y relación de esbeltez respectivamente. De acuerdo con el estudio preliminar de dichos edificios y a las recomendaciones encontradas para este tipo de estructuras presentadas por Aguilera (2013), Briceño (2015), Marín (2018) y Monsalve (2005), se escogieron 2 plantas de 6 y 8 apartamentos por nivel y con ellas se realizaron modelos estructurales empleando el software CYPECAD, para 10, 15, 20, 25, 30 y 35 pisos, en los que se varió el espesor de los muros de manera que cumplieran los requisitos de deriva en suelos tipo C y D. Se realizaron gráficas paramétricas con los resultados obtenidos para así mostrar las tendencias de las diferentes variables analizadas y se obtuvieron ecuaciones polinómicas de tercer y cuarto orden que sirven para estimar, a modo de predimensionamiento, la densidad de muros estructurales necesaria para el cumplimento de derivas de acuerdo con el número de apartamentos por piso, la cantidad de niveles y el tipo de suelo donde se apoya la estructura. Los resultados de este trabajo permiten afirmar que las configuraciones de 6 apartamentos por piso logran ser funcionales y tener un comportamiento dinámico aceptable, con densidades de muros en cada dirección ortogonal menores a 6%, hasta 35 pisos para suelo tipo C y hasta 30 pisos para suelo tipo D, contrario a las configuraciones de 8 apartamentos por piso, en el cual las densidades requeridas para cada dirección ortogonal pasan a ser de más del 9% para más de 25 pisos en suelo tipo C y 20 pisos en suelo tipo D; dichas configuraciones resultan en espesores de muros de más de 40 cm, lo que hace que edificios de este tipo se vuelvan inviables constructiva y económicamente, funcionando mejor el sistema tradicional de pórticos de concreto reforzado resistente a momentos para estos casos.
ABSTRACT: The objective of this research work is to estimate the necessary density of structural walls in each ortogonal direction, according to the height of the building and related to the area of the typical slab of the same, for the accomplishment of máximum story drifts requirements for C and D soils profiles under intermediate seismic risk zone, in orden to determine a better coupled predimensioning parameter for this type of structures. For this, the dynamic characteristics and structural configurations of various projects of structural wall buildings belonging to the Aburrá Valley were studied, such as the stiffness index, the dynamic coupling index, and the aspect ratio and slenderness ratio, respectively. According to the preliminary study of these buildings and the recommendations found for this type of structures presented by Aguilera (2013), Briceño (2015), Marín (2018) and Monsalve (2005), two floors of 6 and 8 apartments per lever were chosen and with them, structural models were made using the CYPECAD software, for 10, 15, 20, 25, 30 and 35 floors, in which the thickness of the walls was varied to accomplish the story drift requirements for C and D soils profiles. Parametric graphs were made with the results obtained in order to show the trends of the different variables analyzed and third and fourth order polynomial equations were obtained that serve to estimate the density of structural walls necessary for the accomplishment of drifts requirements according to the number of apartments per floor, the number of levels and the type of soils where the structure is supported, as a way of predimensioning. The results of this work allow us to affirm that the configurations of 6 apartments per floor manage to be functional and have an acceptable dynamic behavior, with wall densities in each orthogonal direction less than 6%, up to 35 floors for C soils profiles and up to 30 floors for D soils profiles, contrary to the configurations of 8 apartments per floor, in which the required densities for each orthogonal direction become more than 9% for more than 25 floors for C soils profiles and 20 floors for D soils profiles; These configurations result in more tan 40 cm of wall thicknesses, which makes buildings of this type constructively and economically unviable, with the traditional system of reinforced concrete frames resistant to moments working better for these cases.
Aparece en las colecciones: Ingeniería Civil

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