Diseño sismorresistente de un edificio de 4 plantas en estructura metálica con un subsuelo en hormigón armado ubicado en la ciudad de Quito
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Date
2024-09
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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 present thesis shows the structural design of a project located in a high seismic activity zone, with particular focus on seismic safety and compliance with applicable regulations such as AISC 341, AISC 360, AISC 358, NEC 2015, and ASCE 7-16. Based on previous geotechnical studies, a detailed analysis of soil conditions and expected loads was conducted to ensure a solid foundation for the structure. This analysis enabled the identification of the necessary seismic parameters to adapt the structural design to the specific characteristics of the terrain and ensure stability against seismic movements.
During the project development, specialized software was used to perform structural modeling. Through these programs, seismic loads were precisely simulated, analyzing both the stresses and deformations that the structure could experience. This approach optimized the structural behavior, ensuring an adequate distribution of stresses and minimizing inter-story drifts and lateral displacements at each level.
The results demonstrated robust structural performance under the seismic demands of the site, highlighting the implementation of cruciform steel columns. This structural solution maximized the building's efficiency, leveraging its high moment of inertia, which is essential for resisting lateral loads.
Finally, the validation of the design parameters confirmed compliance with seismic design codes, ensuring that the building can withstand the expected seismic demands without compromising its safety or functionality. This comprehensive approach has allowed the development of an optimized structure that meets local requirements, providing a viable and safe solution for high seismic risk conditions.
Description
El presente trabajo de titulación aborda el diseño estructural de un proyecto en una zona de alta actividad sísmica, con especial atención en los aspectos relacionados con la seguridad sísmica y el cumplimiento de las normativas vigentes tales como la AISC 341, AISC 360, AISC 358, NEC 2015 y ASCE 7-16. Basado en estudios geotécnicos previos, se realizó un análisis detallado de las condiciones del suelo y las cargas esperadas, con el fin de garantizar una base sólida para la estructura. Este análisis permitió identificar los parámetros sísmicos necesarios para adaptar el diseño estructural a las características específicas del terreno y asegurar la estabilidad ante movimientos sísmicos.
En el desarrollo del proyecto, se utilizaron programas especializados para realizar el modelado estructural. A través de estos softwares, se lograron simular de manera precisa las cargas sísmicas, analizando tanto los esfuerzos como las deformaciones que la estructura podría experimentar. De esta forma, se optimizó el comportamiento estructural, garantizando una adecuada distribución de los esfuerzos y minimizando las derivas y desplazamientos laterales en cada nivel.
Los resultados obtenidos mostraron un comportamiento robusto de la estructura ante las exigencias sísmicas del lugar, destacando la implementación de columnas metálicas en sección cruciforme. Esta solución estructural permitió maximizar la eficiencia de la edificación, aprovechando su elevada inercia, lo cual es esencial para resistir cargas laterales.
Finalmente, la validación de los parámetros de diseño demostró el cumplimiento de los requisitos establecidos por las normativas sismorresistentes, asegurando la capacidad del edificio para soportar las demandas sísmicas previstas sin comprometer su seguridad ni funcionalidad. Este enfoque integral ha permitido desarrollar una estructura optimizada y acorde a las exigencias locales, proporcionando una solución viable y segura para las condiciones de alto riesgo sísmico.
Keywords
AISC 341, AISC 358, AISC 360, ASCE 7-16, COLUMNA CRUCIFORME, DISEÑO ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE, ESTRUCTURA METÁLICA, NEC 2015, PÓRTICO SMF