Comparación del efecto P - Delta y la deriva en estructuras de concreto analizado en una zona de amenaza sísmica baja que cumple los requisitos de deriva de la NSR-98

Abstract

El objetivo de esta investigación es demostrar que al controlar la deriva en edificaciónes regulares, el diseñador puede omitir el cálculo de los efectos de segundo orden que se puedan presentar en las estructuras ubicadas en zona de amenaza sísmica baja. Para ello se establecieron tres tipos de estructuras, de 8, 12 y 20 niveles, con alturas de entrepiso de 3.0 m, para los cuales se definieron diferentes dimensiones de vigas y columnas y así poder analizar su comportamiento y realizar la comparación de los resultados obtenidos; en total fueron noventa (90) estructuras las que se estudiaron. Una vez definidas las cargas y las dimensiones de los elementos se modelaron las edificaciones en el programa estructural SAP-2000, el cual arrojó resultados de desplazamientos en sentido X y sentido Y, y a partir de estos se determinaron los valores de Deriva (Δx y Δy) e Índice de Estabilidad (Qx, Qy), los cuales se compararon con los permitidos en la Norma Colombiana de Diseño Sismo Resistente de 1998 (NSR-98); en esta parte se determinaron las edificaciones que satisfacen los límites de Deriva e Índice de Estabilidad y se comprobó que las edificaciones que cumplían con el requerimiento de deriva, también controlaban el límite del Índice de Estabilidad y por lo tanto no era necesario realizar cálculos de los Efectos de Segundo Orden o Efectos P-Delta aunque en las edificaciones de 20 pisos se presentaron seis excepciones pero no son de gran importancia ya que ninguno de ellos cumple con los requisitos de deriva máxima permitida en todos los pisos y sus dimensiones se deben replantear.

With base in the results obtained in the previous theses of optimization of concrete adding shaving in a few certain percentages and in which it analyzes the behavior of concrete to compression, one decided to work the same addition when it works to flexion and replacing fine aggregate in percentages of 6 %, 8 %, 10 %, 12 %, and 14 %, obtaining as more ideal results those of the addition of shaving to 10 % replacing the fine aggregate of the mixture, nevertheless it works with minor percentages like it mentioned previously, but that results were not waited when standard piece was compared with a sample of concrete of 3000 psi. Also laboratory tests were realized to the materials used in the different mixtures, which served for its respective characterization and as information of entry for the accomplishment of the designs of the worn out mixtures; once these designs were elaborated the respective elements that for the case were fusing 10 elements for the ages to failing; 3, 7 and 28 days and this way to obtain the sufficient information of Resistance to the flexion, to be able to realize an analysis and conclude that with a percentage of 10 % of shaving it is possible to have concrete highly, efficiently and economically.