Evaluación del comportamiento estructural con la incorporación de viguetas de acero en el edificio de aulas de la I.E.P ”Euclides”, Pillco Marca – Huánuco 2016

Abstract

El objetivo general del presente trabajo de investigación es evaluar que si con la incorporación de viguetas de acero en la estructura de concreto armado se mejora el comportamiento estructural del edificio de aulas de la I.E.P “Euclides” para ello comparamos y analizamos (con el método analítico comparativo) los comportamientos estructurales antes y después de la incorporación del nuevo sistema de losa aligerada en el edificio de concreto armado utilizando el programa Etabs 2015, previamente se pre dimensionó los elementos estructurales. La investigación parte de un diseño arquitectónico típico proyectado sobre un terreno de propiedad de la I.E.P.”Euclides” ubicado en Cayhuayna Alta del distrito de Pillcomarca, provincia y departamento de Huánuco, cuya área construida es de 656 m2 considerando seis pisos destinado al uso educativo (aulas, SS.HH y SUM). El tipo de suelo sobre el cual se encuentra el edificio es grava mal graduada con una capacidad admisible de 4kg/cm2 (suelo rígido). Para la circulación vertical se planteó dos escaleras y dos ascensores. Se utilizó el sistema dual en ambas direcciones, los cuales combinan columnas con muros de corte (para controlar los desplazamientos laterales durante la acción de un sismo severo), siendo estos conectados entre sí por medio de vigas peraltadas. Para poder mejorar el comportamiento tanto en la dirección Y y X se consideraron columnas T, L y Cruz, así para garantizar la rigidez de la edificación y cuidar la arquitectura. Como se puede apreciar, se tiene una alta densidad de muros de corte en la dirección X e Y casi similar, Pero cuidando la Arquitectura de la edificación. El criterio utilizado para colocar las vigas fue el de evitar el impacto visual de los ocupantes; para ello, se colocaron en lugares donde se pudiera disimular su presencia, como por ejemplo, en los ejes que tienen tabiques fijos, divisiones de ambiente, o en donde sólo se verían como dinteles de puertas o ventanas. Se usaron losas Nervadas armadas en dos direcciones (en los halls que son paños más grandes), losas macizas armada en una dirección (en las cajas de escaleras y techo de los ascensores), losas aligeradas en una dirección (en el resto de la edificación). De esta manera, al combinar losas Nervadas, macizas y aligeradas se trató de asegurar que existiera un trabajo en conjunto entre los techos y los elementos estructurales, obteniendo con ello un comportamiento similar al de un diafragma rígido que permita uniformizar los desplazamientos laterales y repartir uniformemente los esfuerzos a las muros de corte y columnas. El diseño aplicado fue el experimental ya que se manipularon la variable de estudio, el tipo de diseño experimental es el cuasi- experimental por ser una intervención deliberada con objetos y no con sujetos o personas además no se tubo grupos de control, el nivel de investigación es explicativo porque se quiere demostrar si es verdadero o falso que las viguetas de acero mejoran el comportamiento estructural del edificio de aulas y como técnica de recolección de datos se empleó la observación y los instrumentos fueron los planos, las normas y el programa Etabs. El sistema estructural con viguetas de acero representó la alternativa más óptima para la construcción de edificaciones sismo resistentes, debido a que permite reducir el peso de la estructura hasta un 4%, manteniendo un comportamiento estructural eficaz y cumpliendo con las exigencias de las normas. El sistema estructural con viguetas de acero contó con una considerable rigidez lateral, superior al del sistema convencional, brindando una mejor respuesta ante las cargas horizontales sísmicas. Esto se demuestra gracias a los periodos de vibración, desplazamientos máximos y derivas inherentes a las estructuras, cuyos valores resultaron mucho más favorables que en aquella que se utilizó el sistema convencional