Memoria Descriptiva Del Diseño Estructural

1. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL DISEÑO ESTRUCTURAL  

El diseño estructural para esta vivienda ha sido desarrollada en base a los resultados arrojados de los ensayos experimentales realizados en laboratorio, en el cual la estructura en particular fue sometido a cargas verticales y horizontales, con la finalidad de recabar datos que definan su comportamiento mediante deformaciones y capacidad de resistencia mecánica de la estructura en forma global y de sus elementos en forma independiente.

La estructura está compuesta por elementos prefabricados que conforman las paredes y divisiones internas, estos elementos prefabricados en concreto simple cuyas medidas son de 97cmx97cm y 3cm de espesor, están simplemente apoyados uno encima del otro en forma vertical formando un muro, transmitiendo las cargas verticales de panel en panel hasta llegar al piso.

Según esta descripción del sistema modular no convencional es que dicha estructura no tiene un sistema estructural especifico que se mencione en la norma peruana de diseño sismorresistente. Asimismo debemos resaltar también que los paneles no están mecánicamente conectados entre sí mediante pernos u otro tipo de fijación, este tipo de pared tiene no obstante rigidez en su plano que nace de la fricción entre paneles ubicados uno encima del otro, de la fricción entre el panel inferíos y el piso en que se apoya y de la fricción entre el panel y el accesorio metálico que los que une y ajusta.

Por todo esto se puede decir que la estructura se podría definir como un “sistema tipo caja” abierta compuesta por las paredes y la losa de piso, que en una dirección las paredes se unen mediante vigas de madera y en la otra dirección mediante la cobertura de techo en fibrocemento o similar.

Debido a la falta de continuidad explicita o rozamiento controlado de sus elementos, por lo que se trata de muros o paredes no continuas por lo tanto el modelaje matemático de dicha estructura puede ser no real, pero para esto se han realizado los ensayos experimentales para poder realizar comparaciones de resultados teóricos y experimentales, que permitan ajustarse a la norma peruana de diseño sismorresistente.

1. Calculo de fuerzas verticales

Las fuerzas verticales aplicadas a la estructura son:

1. Peso propio de sus elementos, como muros, vigas de madera y cobertura de techo. (f’c=105 kg/cm2 para la plaqueta)
2. Sobrecarga aplicada en la cobertura de techo igual a 30 kg/m2 según norma para viviendas ubicadas en zona que no acumulan carga de nieve.

1. Calculo de fuerzas horizontales

Las fuerzas horizontales aplicadas a la estructura son:

1. Carga de viento, que según el procedimiento establecido en la norma se tiene una velocidad del viento de 75km/h con la cual se obtuvo la velocidad de diseño y luego según la fórmula de obtuvo la presión o succión exterior aplicada a dicha estructura.
2. Carga de sismo, para el análisis se tomo en cuenta un espectro de diseño sísmico para realizar un análisis dinámico modal espectral, que para este tipo de estructuras fue conveniente realizarlo, para la confección del espectro de diseño se tomo en cuenta los siguientes parámetros sísmicos para un suelo flexible:

[pic 3]

El valor de “R” considerado a un intermedio entre un sistema de muros estructurales y muros de ductilidad limitada, resultando el siguiente espectro de diseño.

[pic 4]

1. Modelo matemático y determinación de fuerzas de diseño

La estructura fue modelada utilizando el programa SAP2000, en el modelo fue considerado las propiedades mecánicas de los elementos prefabricados, la madera y perfiles metálicos. Asimismo han sido aplicadas las cargas verticales y horizontales e introducidas el espectro de diseño sísmico para el análisis modal espectral.