Diseño estructural del edificio de posgrado de la Universidad Técnica de Cotopaxi para garantizar su correcto desempeño sísmico
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Date
2021-09
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
This technical project aims to carry out the structural design of a building dedicated to
educational activities in the postgraduate area of the Technical University of Cotopaxi,
located in the city of Latacunga, to guarantee its correct seismic performance, taking
into consideration the requirements of the Ecuadorian Construction Standard (NEC
2015). For the elaboration of this work, the bibliographic, deductive and analytical
research method was applied, as well as descriptive, applied and explanatory research.
Based on the technical analysis and architectural design provided by the institution,
the design of a steel structure was carried out, for which a system of special
concentrically braced frames (SCBF) was established and determined gravitational
loads, overloads, seismic loads for a structure of special occupation and pre-designs of
structural elements, parameters that allowed the structure to be modeled in a structural
analysis and design software where the behavior of the same was observed by carrying
out the linear analysis, in addition the structural elements and connections were
designed. For the validation of the design carried out, the seismic requirements, drifts
presented and design considerations that are specified in the NEC-SE-CG-15 NECSE-DS-15, NEC-SE-AC-15, AISC 360-10, AISC 341-10, ASCE-SEI 7-16, ASCE 41-
13, AISC 358-16. Finally, applying the methodology of FEMA 440, the non-linear
analysis of the structure was carried out, evaluating its seismic performance using a
return period of 2500 years, concluding that the structure will behave safely in the
event of a seismic event.
Description
Este proyecto técnico tiene como objetivo realizar el diseño estructural de un edificio
dedicado a actividades educativas en el área de posgrado de la Universidad Técnica de
Cotopaxi, ubicado en la ciudad de Latacunga, para garantizar su correcto desempeño
sísmico, teniendo en consideración los requerimientos de la Norma Ecuatoriana de la
Construcción (NEC 2015). Para la elaboración de este trabajo se aplicó el método de
investigación bibliográfico, deductivo y analítico, así como también la investigación
descriptiva, aplicada y explicativa. En base al análisis técnico y diseño arquitectónico
proporcionados por la institución se realizó el diseño de una estructura de acero, para
lo cual se estableció un sistema de pórticos arriostrados concéntricamente (PEAC) y
se determinó cargas gravitacionales, sobrecargas, cargas sísmicas para una estructura
de ocupación especial y prediseños de elementos estructurales, parámetros que
permitieron modelar la estructura en un Software de análisis y diseño estructural donde
se observó el comportamiento de la misma realizando el análisis lineal, además se
diseñó los elementos estructurales y conexiones. Para la validación del diseño
realizado se verificó los requerimientos sísmicos, derivas presentadas y
consideraciones de diseño que se encuentran especificados en la NEC-SE-CG-15
NEC-SE-DS-15, NEC-SE-AC-15, AISC 360-10, AISC 341-10, ASCE-SEI 7-16,
ASCE 41-13, AISC 358-16. Finalmente aplicando la metodología de FEMA 440 se
realizó el análisis no lineal de la estructura evaluando el desempeño sísmico de la
misma utilizando un periodo de retorno de 2500 años, concluyendo que la estructura
se comportará de manera segura ante un evento sísmico
Keywords
NEC, PEAC, NEC-SE-AC, NEC-SE-DS, NEC-SE-CG, AISC, ASCE-SEI, FEMA, ANÁLISIS LINEAL, ANÁLISIS NO LINEAL, PERIODO DE RETORNO, DISEÑO ESTRUCTURAL, DESEMPEÑO SÍSMICO