Diseño estructural basado en desempeño sismico mediante el analisis estático no lineal “Pushover” de la institución educativa virgen de la natividad, carabamba - Julcan, 2020.

Abstract

En la presente tesis se realizará el diseño estructural basado en desempeño sísmico mediante el análisis estático no lineal “Pushover” de la Institución Educativa Virgen de la Natividad, Distrito de Carabamba, Provincia de Julcán, que consiste en hallar la curva de capacidad de la estructura del Módulo Aulas, aplicándole cargas laterales incrementales hasta que está presente un mecanismo de falla, con la finalidad de que el diseño de la estructura sea capaz de brindar un comportamiento aceptable para cada nivel de sismo que se pueda presentar durante su vida útil. Este proyecto se realizará a partir de estudios previos: Topografía, Estudio de Mecánica de Suelos y un diseño arquitectónico definido. Seguidamente se realizó la estructuración, y predimensionamiento de los elementos estructurales para luego idealizarlo mediante un modelo pseudo-tridimensional en el software Etabs(super-estructura) y Safe (losa de techo y sub-estructura). El módulo en análisis(aulas) está constituido por material predominante de concreto armado y tiene un sistema estructural tipo Dual en ambos sentidos de análisis X-X e Y-Y. El análisis Lineal (estático y dinámico) y no lineal estático de la estructura se realizó en el Software Etabs, tomando como referencia los parámetros de las normas peruanas: NTE E.020(Cargas), NTE E.030 (Diseño Sismorresistente), NTE E.050(Suelos y Cimentaciones), NTE E.060 (Concreto Armado) y los procedimientos de los códigos internacionales: (FEMA 440, 2005), (American Society of Civil Engineers-ASCE/SEI 41-13, 2014) y (Seismology Committee Structural Engineers Association of California-SEAOC, 1999). Al aplicar el análisis estático no lineal a la estructura se determinó que se encuentra en los niveles de desempeño: Operacional, Operacional, Resguardo de Vida y Cerca al Colapso para los niveles de sismo: frecuente, ocasional, de diseño y máximo respectivamente. Finalmente se realizó el diseño estructural definitivo de los elementos estructurales de la super-estructura y la sub-estructura, los resultados se reflejan en los planos estructurales.

In this thesis, the structural design based on seismic performance will be carried out using the non-linear static analysis "Pushover" of the Virgen de la Natividad Educational Institution, Carabamba District, Julcan Province, which consists of finding the capacity curve of the structure of the Classroom Module, applying incremental lateral loads until a failure mechanism is present, so that the design of the structure is capable of providing acceptable behavior for each level of earthquake that may occur during its useful life. This project will be carried out based on previous studies: Topography, Soil Mechanics Study and a defined architectural design. Subsequently, the structuring and pre-dimensioning of the structural elements were carried out and then idealized using a pseudo-three-dimensional model in the Etabs (superstructure) and Safe (roof slab and substructure) software. The module under analysis (classrooms) is made up of predominantly reinforced concrete material and has a Dual type structural system in both directions of analysis X-X and Y-Y. The Linear (static and dynamic) and static nonlinear analysis of the structure was carried out in the Etabs Software, taking as reference the parameters of the Peruvian standards: NTE E.020 (Loads), NTE E.030 (Earthquake Resistant Design), NTE E.050 (Soils and Foundations), NTE E.060 (Reinforced Concrete) and the procedures of international codes: (FEMA 440, 2005), (American Society of Civil Engineers-ASCE / SEI 41-13, 2014) and ( Seismology Committee Structural Engineers Association of California-SEAOC, 1999). When applying the non-linear static analysis to the structure, it was determined that it is at the performance levels: Operational, Operational, Life Safe and Near Collapse for the earthquake levels: frequent, occasional, design and maximum respectively. Finally, the final structural design of the structural elements of the superstructure and substructure was carried out, the results are reflected in the structural plans.