análisis y diseño sísmico de un edificio a base de marcos, de acuerdo al reglamento de ... PDF
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS “ANÁLISIS Y DISEÑO SÍSMICO DE UN EDIFICIO A BASE DE MARCOS, DE ACUERDO AL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL DISTRITO FEDERAL 2004” QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL, PRESENTA: CARLOS AMBROSIO LÓPEZ GÓMEZ DIRECTORA DE TESIS: M. en I. ADRIANA DEL SOCORRO CUEVAS MORÍN UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LÓPEZ MATEOS ZACATENCO MÉXICO, D.F. 2008 d DEDICATORIA A DIOS Por permitirme haber culminado una etapa más en mi vida, y por mantenerme con salud y bienestar. A MIS PADRES Por haberme enseñado, día con día la forma de manejarme como una persona de bien en la vida. A MI HERMANA Por convivir y brindarme su ejemplo de tenacidad y esfuerzo constante. A MI NOVIA Por la paciencia y cariño que me ha dado desde el día en que la conocí. A.L.L. (q.e.d.) Hemos concluido lo que juntos soñamos. _______________________________________________________________________________ d AGRADECIMIENTOS La realización del presente trabajo fue posible gracias a la ayuda de las siguientes personas: A LA DIRECTORA DE LA TESIS: M. en I. ADRIANA DEL SOCORRO CUEVAS MORÍN. Por su paciencia, motivación y conocimiento brindado. AL M. en I. ALFREDO PÁEZ ROBLES. Por su tiempo, colaboración, ayuda y observaciones. AL ING. LUIS IGNACIO ESPINO MÁRQUEZ. Por el espacio brindado en la academia de estructuras, para elaborar parte del presente trabajo. _______________________________________________________________________________ d AL ING. ALEJANDRO JESÚS LÓPEZ ARGUELLEZ. Por los consejos brindados. AL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL. A LA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LÓPEZ MATEOS ZACATENCO. “Si tu hermano pasa necesidad y ves que no puede salir del apuro, ayúdalo, aunque sea forastero o huésped, para que pueda vivir junto a ti” (Lev. 25,35). _______________________________________________________________________________ ÍNDICE d ÍNDICE Capitulo 1 Introducción 1 Justificación 3 Objetivo y alcances 4 Estado del arte 6 Metodología de investigación 12 Capitulo 2 Análisis sísmico 13 Estático 33 Capitulo 3 Diseño de elementos estructurales (trabes,..columnas..y..losa) 39 Capitulo 4 Ejemplo de aplicación 93 Estudios preliminares 93 Descripción del proyecto 98 Estructuración 100 Predimensionamiento 101 Análisis de cargas 122 Modelado del edificio 155 __________________________ i ÍNDICE d Análisis sísmico 169 Diseño de trabes 202 Diseño de columnas 226 Diseño de losa 263 Capitulo 5 Conclusiones y recomendaciones 281 Anexos 285 I.Anexo..fotográfico 285 II.Mapa..de..zona..sísmica 290 III.Corridas..SAP..2000 291 Bibliografía 295 __________________________ ii CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN d CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN Una estructura en general es una unidad formada a base de diversos elementos, que en su conjunto brindan estabilidad a esta misma, ante acciones internas y externas, las cuáles son transmitidas a través de la cimentación al terreno. La estructura debe cumplir la función a la que esta destinada con un grado razonable de seguridad, y de manera que tenga un comportamiento adecuado en las condiciones normales de servicio (González, 2006). El contar con información clara y eficiente para el análisis y diseño de edificios resulta primordial para los profesionistas, estudiantes de ingeniería estructural, arquitectos, etc., los cuáles tratan con estos temas de manera muy importante. El sistema estructural de la edificación motivo de este trabajo, es a base de marcos de concreto ortogonales entre sí. Los marcos están conformados por elementos horizontales (trabes) y verticales (columnas). Estos en su conjunto brindan la estabilidad necesaria en la edificación. Por lo que se procede al análisis del edificio, con el objeto de observar el comportamiento estructural ante una eventualidad sísmica, de tal manera que se pueda describir el diseño de cada uno de los elementos que lo conforman: trabes, columnas y losa. _______________________________________________________________________________ 1 CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN d En el alcance de este trabajo solo se diseñó la superestructura, el diseño de la cimentación no fue considerado, sin embargo podría ser motivo de un trabajo futuro. _______________________________________________________________________________ 2 CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN d JUSTIFICACIÓN El presente trabajo consiste en realizar la metodología para el análisis y diseño sísmico de un edificio a base de marcos de acuerdo al Reglamento de Construcciones del Distrito Federal del 29 de enero de 2004 (RCDF 2004). Se justifica para ejemplificar los aspectos primordiales del diseño sísmico de edificios, en virtud de los cambios efectuados a las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Concreto 2004 (NTCC 2004) y las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo 2004 (NTCS 2004). Es importante en la ingeniería civil contar con información clara y eficiente, para el análisis y diseño de edificios. Este trabajo puede tomarse como base para el diseño de edificios, siguiendo la metodología que presenta este trabajo, adaptándolo a la normatividad que rija en el momento en que se consulte. _______________________________________________________________________________ 3
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