Análisis de la diferencia en el diseño estructural de edificaciones regulares entre la microzonificación sísmica del municipio de Ibagué y el reglamento sismo resistente NSR-10

El diseño estructural es una rama esencial en la ingeniería civil y en el desarrollo de la sociedad, puesto que brinda sistemas estructurales seguros y eficientes para los diversos tipos de edificaciones y obras civiles necesarias para mejorar la calidad de vida de sus usuarios y ocupantes. Consider...

Full description

Autores:
Toro Ruiz, Jean Paul Alejandro
Quintero Pinzón, Juan Sebastián
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4876
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/4876
Palabra clave:
Ibagué (Tolima) - Diseño estructural de edificaciones - Análisis de diferencia
Ibagué (Tolima) - Microzonificación sísmica
Ibagué (Tolima) - Reglamento sismoresistente NSR-10
Diseño estructural
Microzonificación sísmica
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Coeficientes de amplificación
Disipación de energía
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Seismic microzoning
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description El diseño estructural es una rama esencial en la ingeniería civil y en el desarrollo de la sociedad, puesto que brinda sistemas estructurales seguros y eficientes para los diversos tipos de edificaciones y obras civiles necesarias para mejorar la calidad de vida de sus usuarios y ocupantes. Considerando lo anterior, en este proyecto se realizó un estudio en la ciudad de Ibagué en el cual se buscó determinar y comparar las variables requeridas para diseñar una estructura de concreto reforzado. Para esto, se comparan los coeficientes de amplificación sísmica del Reglamento NSR-10 dados para los tipos de suelo más comunes en Ibagué y la microzonificación sísmica vigente de la ciudad, los cuales afectan y generan una variación en el sismo de diseño. Además de esto, se planteó el estudio de la capacidad de disipación de energía de la estructura para generar un análisis completo de las variables de diseño y obtener parámetros y recomendaciones seguras y óptimas para la ejecución del diseño estructural de edificaciones regulares con menos de 5 pisos. Se utilizó la herramienta BIM Revit, la cual permite tener información completa del proyecto estructural relacionada con los materiales y así estimar las variaciones entre los diferentes diseños obtenidos.
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spelling del Rio Gaitán, Juan Davidd91604a5-228a-4813-9499-92c1427b4f0c-1Toro Ruiz, Jean Paul Alejandro8f632088-038a-4718-ab00-e3ace709428d-1Quintero Pinzón, Juan Sebastiánd7b2dc63-cccf-48b0-b194-2cec676a5c85-1Zuluaga, Juan Guillermo03fd0080-783e-420f-bf0c-efa579cc4a44-12025-03-20T19:34:50Z2025-03-20T19:34:50Z2021El diseño estructural es una rama esencial en la ingeniería civil y en el desarrollo de la sociedad, puesto que brinda sistemas estructurales seguros y eficientes para los diversos tipos de edificaciones y obras civiles necesarias para mejorar la calidad de vida de sus usuarios y ocupantes. Considerando lo anterior, en este proyecto se realizó un estudio en la ciudad de Ibagué en el cual se buscó determinar y comparar las variables requeridas para diseñar una estructura de concreto reforzado. Para esto, se comparan los coeficientes de amplificación sísmica del Reglamento NSR-10 dados para los tipos de suelo más comunes en Ibagué y la microzonificación sísmica vigente de la ciudad, los cuales afectan y generan una variación en el sismo de diseño. Además de esto, se planteó el estudio de la capacidad de disipación de energía de la estructura para generar un análisis completo de las variables de diseño y obtener parámetros y recomendaciones seguras y óptimas para la ejecución del diseño estructural de edificaciones regulares con menos de 5 pisos. Se utilizó la herramienta BIM Revit, la cual permite tener información completa del proyecto estructural relacionada con los materiales y así estimar las variaciones entre los diferentes diseños obtenidos.Structural design is an essential branch in civil engineering and in the development of society, since it provides safe and efficient structural systems for the various types of buildings and civil works necessary to improve the quality of life of its users and occupants. Considering the above, in this project, a study was carried out in the city of Ibagué in which it was sought to determine and compare the variables required to design a reinforced concrete structure. For this, the seismic amplification coefficients of Regulation NSR-10 given for the most common types of soil in Ibagué and the current seismic microzoning of the city are compared, which affect and generate a variation in the design earthquake. In addition to this, the study of the energy dissipation capacity of the structure was proposed to generate a complete analysis of the design variables and obtain safe and optimal parameters and recommendations for the execution of the structural design of regular buildings with less than 5 floors. The BIM Revit tool was used, which allows to have complete information of the structural project related to the materials and thus estimate the variations between the different designs obtained.PregradoIngeniera CivilIntroducción.....17 Capítulo 1.....19 Objetivos.....19 Objetivo general.....19 Objetivos específicos.....19 Capítulo 2.....20 Marco teórico.....20 1.Diseño estructural.....20 1.1 Microzonificación.....20 1.2 NSR-10.....21 1.3 Elementos estructurales.....21 1.4 Elementos no estructurales.....22 1.5 Tipos de suelos.....22 1.6 Sistemas estructurales.....23 1.7 Sistema de pórtico resistente a momentos.....24 1.8 Concreto estructural.....24 1.9 Interacción suelo-estructura.....25 1.10 Building Information Modeling (BIM).....25 2. Nivel de amenaza sísmica.....26 2.1 Coeficientes de aceleración y Localización.....27 2.1.1. Aceleración Pico efectiva (Aa).....27 2.1.2. Velocidad pico efectiva Pico efectiva (Av).....28 2.2 Movimientos sísmicos de diseño.....28 2.2.1. Efectos locales.....29 2.2.2. Coeficiente de amplificación Fa.....29 2.2.3. Coeficiente de amplificación Fv.....30 2.2.4. Grupo de uso.....30 2.2.5. Coeficiente de importancia.....31 2.2.6. Espectro de Diseño.....31 2.3 Capacidad de disipación de energía.....32 2.4 Configuración estructural.....33 3. Fuerzas sísmicas de diseño.....33 3.1 Cortante sísmico en la base.....33 3.2 Periodo fundamental de vibración.....34 4. Desplazamientos horizontales.....34 4.1 Derivas.....35 5. Coeficiente de capacidad de disipación de energía R.....35 5.1. Acero de refuerzo.....35 5.2. Diseño a flexión.....36 5.3. Diseño a compresión.....36 5.4. Diseño a cortante.....37 5.5. Diagrama de interacción.....37 5.6. Traslapos o empalmes.....38 5.7. Estribos.....38 Estado del arte.....39 Estudios sobre microzonificación sísmica.....39 Estudios acerca de Building Information Modeling (BIM).....41 Capítulo 3 :.....44 Metodología.....44 Fase 1. Determinar la ubicación de las zonas de estudio.....44 Fase 2. Precisar los parámetros sísmicos de las zonas de estudio.....45 Fase 3. Establecer la tipología estructural estandarizada.....47 Fase 4. Análisis y Diseño sismorresistente.....49 Fase 5. Realización de planos estructurales.....50 Fase 6. Obtención de cantidades.....51 Fase 7. Comparación y análisis de resultados obtenidos en el diseño estructural.....51 Capítulo 4 :.....53 Resultados.....53 Definición de parámetros sísmicos.....53 Avaluó de cargas.....62 Dimensionamiento de elementos estructurales.....63 Chequeo de derivas.....64 Cortante basal.....69 Chequeo y verificación de irregularidades.....75 Fuerzas sísmicas de diseño.....76 Diseño de elementos estructurales.....77 Dibujo y despiece de elementos estructurales.....80 Cálculo de cantidades de obra.....85 Capítulo 5.....95 Conclusiones.....95 Recomendaciones.....97 Referencias bibliográficas.....98100 páginasapplication/pdfToro Ruíz, J.P.A. & Quintero Pinzón, J.S. (2021). Análisis de la diferencia en el diseño estructural de edificaciones regulares entre la microzonificación sísmica del municipio de Ibagué y el reglamento sismo resistente NSR-10. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4876https://hdl.handle.net/20.500.12313/4876spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería CivilAsociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. (2009). Estudio general de amenaza sismica de Colombia 2009.Autodesk. (s.f.). Autodesk. Obtenido de https://www.autodesk.mx/solutions/bimAwad, R. R. (2012). Análisis y diseño sísmico de edificios . Medellin .Barros Plazarte, L. M., & Peñafiel, M. J. (2015). Análisis Comparativo economico - estructural entre un sistema aporticado, un sistema aporticadocon muros estructurales y un sistema de paredes portantes, de un edificio de 10 pisos. Quito, Ecuador.Becosan. (s.f.). Obtenido de https://www.becosan.com/es/concreto-reforzado/Building smart. (s.f.). Building smart. 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