Diseño del bloque de aulas F de la Unidad Educativa Juan León Mera (La Salle) de la ciudad de Ambato
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Date
2024-05
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
The research was carried out with the central purpose of designing classroom block F
of the Juan León Mera school (La Salle) in the city of Ambato. This project was carried
out with the fulfillment of a series of specific objectives that encompassed various
aspects of structural design and safety. First of all, the superstructure of the classroom
block was chosen, opting for a metallic structure with ASTM A 572 GR50 steel. Based
on the technical specifications of the different standards, the aim was to achieve an
adequate level of reliability in the response to the application of different static and
dynamic loads.
In addition, a thorough substructure design was carried out, taking into account the
geotechnical particularities of the local soil. This approach included comprehensive
geotechnical evaluations to ensure the construction of a solid and safe foundation to
support the entire structure. In addition, a structural analysis using both static and
dynamic nonlinear methods was conducted using three significant seismic records -
Northridge 1994, Kobe 1995 and Pedernales 2016. This analysis covered the evaluation and verification of various aspects, including drifts, deformations, shear
forces, plastic joint formation, failure mechanisms, displacements, hysteresis diagrams
and energy dissipation capacity of the structure. The seismic performance and
vulnerability of the structure to earthquakes with return periods of 475 and 2500 years
were examined, anticipating that the structure has the capacity to resist the design
earthquake.
As a result of this exhaustive research and design, a robust and durable classroom
block has been conceived that complies with current technical regulations,
guaranteeing the safety of the educational community of the Unidad Educativa Juan
León Mera school (La Salle) in Ambato, it was concluded that the non-linear dynamic
analysis determines the performance level of the structure.
Description
La investigación se llevó a cabo con el propósito central de diseñar el bloque de aulas
F de la Unidad Educativa Juan León Mera (La Salle) en la ciudad de Ambato. Este
proyecto se llevó a cabo con el cumplimiento de una serie de objetivos específicos que
englobaron diversos aspectos del diseño estructural y la seguridad. En primer lugar, se
abordó la superestructura del bloque de aulas, optando por una estructura metálica con
acero ASTM A 572 GR50. Con base de las especificaciones técnicas de las diferentes
normativas, se busca alcanzar un nivel adecuado de fiabilidad en la respuesta frente a
la aplicación de distintas cargas estáticas y dinámicas.
Además, se llevó a cabo un minucioso diseño de la subestructura, donde se tomaron
en cuenta las particularidades geotécnicas del suelo local. Este enfoque incluyó
evaluaciones geotécnicas exhaustivas para garantizar la construcción de una base
sólida y segura que sustentara la estructura en su totalidad. Además, se llevó a cabo un
análisis estructural utilizando métodos no lineales tanto estáticos como dinámicos,
utilizando tres registros sísmicos significativos: Northridge 1994, Kobe 1995 y
Pedernales 2016. Este análisis abarcó la evaluación y verificación de diversos aspectos, incluyendo derivas, deformaciones, fuerzas cortantes, formación de
articulaciones plásticas, mecanismos de falla, desplazamientos, diagramas de
histéresis y capacidad de disipación de energía de la estructura. Se examinó el
desempeño sísmico y la vulnerabilidad de la estructura frente a terremotos con
períodos de retorno de 475 y 2500 años, anticipándose que la estructura tenga la
capacidad de resistir el terremoto de diseño.
Como resultado de esta investigación y diseño exhaustivo, se ha concebido un bloque
de aulas robusto y duradero que cumple con las regulaciones técnicas actuales,
garantizando la seguridad de la comunidad educativa de la Unidad Educativa Juan
León Mera (La Salle) en Ambato, se concluyó que el análisis dinámico no lineal
determina el nivel de desempeño de la estructura.
Keywords
COMPORTAMIENTO SÍSMICO, DISEÑO ESTRUCTURAL, SEGURIDAD ESTRUCTURAL, SUBESTRUCTURA, SUPERESTRUCTURA