Comparación del comportamiento sismo resistente de edificios de hasta cinco pisos estructurados con sistema de pórtico de concreto reforzado y con sistema de mampostería estructural usando parámetros de amenaza sísmica de la ciudad de Cúcuta
El presente proyecto de grado realizó un análisis comparativo estructural entre sistemas de pórticos y mampostería reforzada en edificaciones de hasta cinco pisos. La evaluación estructural se llevó a cabo considerando rigidez, inercia y volumen, modelando un total de veinticuatro estructuras en el...
- Autores:
-
Contreras García, Javier Alejandro
López Flores, Deysi Alexandra
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Francisco de Paula Santander
- Repositorio:
- Repositorio Digital UFPS
- Idioma:
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- Acceso en línea:
- https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/9707
- Palabra clave:
- Mampostería reforzada
Pórticos
Análisis estructural
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Deriva
Rigidez
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El presente proyecto de grado realizó un análisis comparativo estructural entre sistemas de pórticos y mampostería reforzada en edificaciones de hasta cinco pisos. La evaluación estructural se llevó a cabo considerando rigidez, inercia y volumen, modelando un total de veinticuatro estructuras en el software SAP2000. Los análisis se realizaron bajo los estados de diseño DES y DMO, de acuerdo con los requerimientos establecidos en NSR-10, y se evaluaron los tipos de suelo C y D, identificados como los más representativos de la ciudad según la revisión del estado del arte. El estudio incluyó un margen de error del 10% respecto a la deriva máxima permitida por la NSR-10 para cada sistema estructural, con el fin de analizar su comportamiento frente a posibles sismos simulados. Los resultados buscan aportar información clave para la toma de decisiones en el diseño estructural, contribuyendo al desarrollo de edificaciones más seguras y eficientes, adaptadas a las condiciones geotécnicas de la ciudad. Este trabajo pretende ser una guía técnica para optimizar la selección de sistemas estructurales en el contexto de una ciudad |
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Márquez Peñaranda, Jorge FernandoContreras García, Javier AlejandroLópez Flores, Deysi AlexandraRozo Torres, Andrés FelipeRamírez Gamboa, Juan Camilo2025-08-22T16:43:57Z2025-08-22T16:43:57Z2024https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/9707El presente proyecto de grado realizó un análisis comparativo estructural entre sistemas de pórticos y mampostería reforzada en edificaciones de hasta cinco pisos. La evaluación estructural se llevó a cabo considerando rigidez, inercia y volumen, modelando un total de veinticuatro estructuras en el software SAP2000. Los análisis se realizaron bajo los estados de diseño DES y DMO, de acuerdo con los requerimientos establecidos en NSR-10, y se evaluaron los tipos de suelo C y D, identificados como los más representativos de la ciudad según la revisión del estado del arte. El estudio incluyó un margen de error del 10% respecto a la deriva máxima permitida por la NSR-10 para cada sistema estructural, con el fin de analizar su comportamiento frente a posibles sismos simulados. Los resultados buscan aportar información clave para la toma de decisiones en el diseño estructural, contribuyendo al desarrollo de edificaciones más seguras y eficientes, adaptadas a las condiciones geotécnicas de la ciudad. Este trabajo pretende ser una guía técnica para optimizar la selección de sistemas estructurales en el contexto de una ciudadContenido 1. Problema..........................................................................................................................20 1.1. Título ........................................................................................................................20 1.2. Planteamiento del problema .....................................................................................20 1.3. Formulación del problema .......................................................................................22 1.4. Objetivos ..................................................................................................................22 1.4.1. Objetivo general ...................................................................................................22 1.4.2. Objetivos específicos............................................................................................22 1.5. Justificación..............................................................................................................23 1.6. Alcance y limitaciones y delimitaciones..................................................................24 1.6.1. Alcance .................................................................................................................24 1.6.2. Limitaciones .........................................................................................................25 1.7. Delimitaciones..........................................................................................................26 2. Marco Referencial ...........................................................................................................27 2.1. Antecedentes y Estado del Arte ...............................................................................27 2.1.1. Antecedentes Internacionales...............................................................................27 2.1.2. Antecedentes Nacionales......................................................................................32 2.1.3. Antecedentes locales.............................................................................................36 2.2. Marco Teórico ..........................................................................................................39 2.3. Marco Conceptual ....................................................................................................44 2.4. Marco Contextual.....................................................................................................48 2.5. Marco Legal .............................................................................................................49 3. Diseño Metodológico ......................................................................................................56 3.1. Tipo de Investigación ...............................................................................................56 3.2. Población y Muestra.................................................................................................58 3.2.1. Población ..............................................................................................................58 3.2.2. Muestra .................................................................................................................58 3.3. Instrumentos para la recolección de información. ...................................................59 3.3.1. Fuentes secundarias..............................................................................................59 3.4. Técnicas de Análisis y Procesamiento de Datos. .....................................................59 3.5. Fases y Actividades Específicas del Proyecto..........................................................59 3.5.1. Fase I (Recopilación de Datos).............................................................................59 3.5.2. Fase II (Simulación Estructural)...........................................................................60 3.5.3. Fase III (Resultados).............................................................................................60 4. Procesamiento..................................................................................................................61 4.1. Renders.....................................................................................................................61 4.2. Planos.......................................................................................................................62 4.3. Predimensionamiento de los elementos estructurales (DES)...................................63 4.3.1. Predimensionamiento vigas de entrepiso (Estructura de cinco, tres y un piso) ...63 4.3.2. Predimensionamiento altura de la losa de entrepiso (Estructura cinco, tres y un piso) DES.64 4.3.3. Predimensionamiento vigas de cubierta DES (Estructura de cinco, tres y un piso) 69 4.2.4 Predimensionamiento de la losa de cubierta DES (Estructura de cinco, tres y un piso). 70 4.3.4. Predimensionamiento de columnas DES (Estructura cinco pisos).......................73 4.3.5. Predimensionamiento de columnas DES (Estructura tres pisos)..........................74 4.3.6. Análisis de Carga Viva y Carga Muerta (DES)....................................................75 4.4. Predimensionamiento elementos estructurales sistema (DMO)...............................78 4.4.1. Predimensionamiento vigas de entrepiso DMO (Estructura de cinco, tres y un piso) 78 4.4.2. Predimensionamiento altura de la losa de entrepiso DMO (Estructura cinco, tres y un piso). 79 4.4.3. Predimensionamiento vigas de cubierta DMO (Estructura de cinco, tres y un piso) 82 4.4.4. Predimensionamiento altura de la losa de cubierta DMO (Estructura cinco, tres y un piso). 84 4.4.5. Predimensionamiento columnas DMO (Estructura cinco pisos)..........................87 4.4.6. Predimensionamiento de columnas DMO (Estructura tres pisos)........................88 4.4.7. Análisis de Carga Viva y Carga Muerta (DMO)..................................................88 4.5. Configuración de materiales y secciones Modelos SAP2000 (Pórticos).................89 4.6. Patrones y combinaciones de carga Modelos SAP2000 (Pórticos)..........................96 4.7. Espectro de respuesta suelo C DES..........................................................................97 4.8. Espectro de respuesta suelo D DES .........................................................................98 4.9. Espectro de diseño suelo C DMO ............................................................................98 4.10. Espectro de diseño suelo D DMO............................................................................99 4.11. Definición de la masa Modelos SAP2000 (Pórticos y mampostería)......................99 4.12. Definición de Diafragmas por piso Modelos SAP (Pórticos y mampostería)........100 4.13. Longitud del extremo del marco (Pórticos y mampostería)...................................100 4.14. Desplazamientos generalizados SAP2000 (Pórticos) ............................................101 4.15. Fuerza Horizontal Equivalente (DES)....................................................................101 4.15.1. Periodo fundamental suelo C (PORTICOS Estructura 5 pisos).........................101 4.15.2. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (PORTICOS Estructura 5 pisos) 101 4.15.3. Periodo fundamental suelo C (PORTICOS Estructura 3 pisos).........................101 4.15.4. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (PORTICOS Estructura 3 pisos) 102 4.15.5. Periodo fundamental suelo C DES (PORTICOS Estructura 1 piso)..................102 4.15.6. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (PORTICOS Estructura 1 piso) 102 4.15.7. Periodo fundamental suelo D (PORTICOS Estructura 5 pisos).........................102 4.15.8. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DES (PORTICOS Estructura 5 pisos) 102 4.15.9. Periodo fundamental suelo D (PORTICOS Estructura 3 pisos).........................102 4.15.10. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DES (PORTICOS Estructura 3 pisos) 103 4.15.11. Periodo fundamental suelo D (PORTICOS Estructura 1 piso).......................103 4.15.12. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DES (PORTICOS Estructura 1 pisos) 103 4.15.13. Pesos y cortantes basales pórticos suelo C DES (PORTICOS Estructura 5, 3 y un piso) 103 4.15.14. Derivas sistema pórticos suelo C DES ...........................................................104 4.15.15. Pesos y cortantes basales pórticos suelo D DES (PORTICOS Estructura 5, 3 y un piso) 105 4.15.16. Derivas sistema pórticos suelo D DES ...........................................................106 4.15.17. Peso equivalente losa de cubierta ...................................................................109 4.16. Fuerza Horizontal Equivalente (DMO)..................................................................110 4.16.1. Periodo fundamental suelo C (PORTICOS DMO Estructura 5 pisos)...............110 4.16.2. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DMO (PORTICOS Estructura 5 pisos) 111 4.16.3. Periodo fundamental suelo C (PORTICOS Estructura 3 pisos).........................111 4.16.4. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DMO (PORTICOS Estructura 3 pisos) 111 4.16.5. Periodo fundamental suelo C (PORTICOS Estructura 1 piso)...........................111 4.16.6. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (PORTICOS Estructura 1 piso) 111 4.16.7. Periodo fundamental suelo D DMO (PORTICOS Estructura 5 pisos) ..............111 4.16.8. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DMO (PORTICOS Estructura 5 pisos) 112 4.16.9. Periodo fundamental suelo D DMO (PORTICOS Estructura 3 pisos) ..............112 4.16.10. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DMO (PORTICOS Estructura 3 pisos) 112 4.16.11. Periodo fundamental suelo D DMO (PORTICOS Estructura 1 piso) ............112 4.16.12. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DMO (PORTICOS Estructura 1 pisos) 112 4.16.13. Pesos y cortantes basales pórticos suelo C DMO (PORTICOS Estructura 5, 3 y un piso) 113 4.16.14. Derivas sistema pórticos suelo C DMO..........................................................113 4.16.15. Pesos y cortantes basales pórticos suelo D DMO (PORTICOS Estructura 5, 3 y un piso) 115 4.16.16. Derivas sistema pórticos suelo D DMO .........................................................115 4.17. Sistema Mampostería .............................................................................................116 4.18. Fuerza Horizontal Equivalente (DES) Mampostería .............................................119 4.18.1. Periodo fundamental suelo C (MAMPOSTERÍA Estructura 5 pisos) ...............119 4.18.2. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (MAMPOSTERÍA Estructura 5 pisos)................................................................................................................119 4.18.3. Periodo fundamental suelo C (MAMPOSTERÍA Estructura 3 pisos) ...............119 4.18.4. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (MAMPOSTERÍA Estructura 3 pisos)................................................................................................................119 4.18.5. Periodo fundamental suelo C (MAMPOSTERÍA Estructura 1 piso).................119 4.18.6. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo C DES (MAMPOSTERÍA Estructura 1 piso) .................................................................................................................120 4.18.7. Periodo fundamental suelo D (MAMPOSTERÍA Estructura 5 pisos)...............120 4.18.8. Periodo fundamental suelo D (MAMPOSTERÍA Estructura 3 pisos)...............120 4.18.9. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DES (MAMPOSTERÍA Estructura 3 pisos)................................................................................................................120 4.18.10. Periodo fundamental suelo D DES (MAMPOSTERÍA Estructura 1 piso) ....120 4.18.11. Fuerza sísmica Horizontal equivalente suelo D DES (MAMPOSTERÍA Estructura 1 pisos)................................................................................................................121 4.18.12. Pesos y cortantes basales pórticos suelo C DES (MAMPOSTERÍA Estructura 5, 3 y un piso).......................................................................................................................121 5. Resultados......................................................................................................................133 5.1. Resultados rigidez en sistema aporticado...............................................................133 5.2. Resultados inercias en sistemas aporticados..........................................................134 5.3. Resultados volúmenes de los sistemas de pórticos ................................................136 6. Conclusiones..................................................................................................................140 7. Recomendaciones..........................................................................................................142 Referencias Bibliográficas.......................................................................................................143PregradoIngeniero(a) Civil202 páginas. ilustraciones, (Trabajo completo) 9.530 KBapplication/pdfspaUniversidad Francisco de Paula SantanderFacultad de IngenieríaSan José de CúcutaIngeniería CivilDerechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santanderhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://catalogobiblioteca.ufps.edu.co/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=61553Comparación del comportamiento sismo resistente de edificios de hasta cinco pisos estructurados con sistema de pórtico de concreto reforzado y con sistema de mampostería estructural usando parámetros de amenaza sísmica de la ciudad de CúcutaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Mampostería reforzadaPórticosAnálisis estructuralSAP2000DerivaRigidezArias. (2006). Metodología de la investigación . Recuperado el 6 de Noviembre de 2023Chávez. (2007). Recuperado el 7 de Noviembre de 2023Flórez-Góngora, C. H., Medrano-Lindarte, C. T., Sarmiento-Montaño, M., & Lozano-Lozano, C. F. (2005). Análisis y recopilación de información secundaria para la elaboración de la microzonificación sísmica preliminar de san josé de cúcuta, colombia. Respuestas UFPS. doi:https://doi.org/10.22463/0122820X.645Flórez-Góngora, C. H.-L.-M.-L. (2005). ANÁLISIS Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SECUNDARIA. Respuestas, 31-41.J.F., M. P. (2006). DISEÑO SISMO RESISTENTE DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERÍA. Cúcuta : Universidad Francisco de Paula Santander.Márquez Peñaranda J.F., C. R. (2022). DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN CONCRETO REFORZADO SEGÚN NSR-10. Cúcuta: Universidad Francisco de Paula Santander.MÉNDEZ, A. F. (2019). ESTUDIO Y ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE EL MÉTODO APORTICADO Y . Bogotá DC: Universidad Católica de Colombia.Nicolas, p. C. (2021). EFECTOS DE INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA EN SISTEMAS . Universidad tecnológica de Bolívar. Cartagena de indias: Universidad tecnológica de Bolívar. Obtenido de https://utb.alma.exlibrisgroup.com/view/delivery/57UTB_INST/1231253620005731NSR-10, M. d. (2010). Norma sismo resistente Colombiana del 2010. Bogotá D.C.Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10. (s.f.). Recuperado el 19 de Octubre de 2023, de https://www.unisdr.org/campaign/resilientcities/uploads/city/attachments/3871-10684.pdfTamayo y Tamayo, M. (2004). Diccionario de la investigación científica (Vol. II). Ciudad de México, México: Limusa. Recuperado el 7 de Noviembre de 2023Tamayo y Tamayo, M. (2004). Diccionario de la investigación científica (Vol. II). Ciudad de México, México: Limusa. Recuperado el 7 de Noviembre de 2023Urbina, A. G. (2011). LOS DESPLAZAMIENTOS DE LOS PÓRTICOS ANTE FUERZAS HORIZONTALES Y VERTICALES Y SU FORMA DE CÁLCULO. Ambato, Ecuador. Recuperado el 14 de Noviembre de 2023Wladimir, L. I. (2015). Diseño estructural de una edificación de seis pisos, mediante un análisis lineal controlado por derivas inelásticas y una comprobación con un análisis estático no lineal, aplicando la técnica de pushover. Quito: Escuela Politecnica NacionalPublicationORIGINALTG11138051113812.pdfTG11138051113812.pdfTrabajo de Gradoapplication/pdf9757758https://repositorio.ufps.edu.co/bitstreams/57304b37-59ce-4f04-9086-58e8abfae2cb/download07a71863716ab5f8e17392fed61489b2MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://repositorio.ufps.edu.co/bitstreams/ee18ebd3-3c99-47e4-a4ca-387de1051a37/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52falseAnonymousREADTEXTTG11138051113812.pdf.txtTG11138051113812.pdf.txtExtracted texttext/plain201890https://repositorio.ufps.edu.co/bitstreams/01b042ff-ef44-4983-8d12-db1066b4dcc3/download6b625c949e9340678ac0715ffa66e34bMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTG11138051113812.pdf.jpgTG11138051113812.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg16326https://repositorio.ufps.edu.co/bitstreams/5e421649-ce3a-41cf-a127-646a291fe182/download60f6aa2cde47415bd604abde56be95eaMD54falseAnonymousREADufps/9707oai:repositorio.ufps.edu.co:ufps/97072025-10-16 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