Diseño estructural de una edificación de concreto armado de nueve pisos y un sótano en Cajamarca

Abstract

El presente documento se desarrolla el análisis y diseño estructural de una edificación multifamiliar de nueve pisos y un sótano, ubicada en la ciudad de Cajamarca, con un área construida aproximada de 255 m² por piso, considerando las condiciones sísmicas y geotécnicas propias del entorno. Se establecen los criterios de modelado, análisis y diseño conforme a las NTP E.030 (Diseño Sismorresistente) y NTP E.060 (Concreto Armado), tomando como referencia una zonificación sísmica Z3 y un suelo de naturaleza arcillosa de 2kg/cm2. El sistema estructural corresponde a un sistema de muros estructurales de concreto armado. Asimismo, la edificación presenta una configuración irregular, que influye directamente en su respuesta sísmica estructural y en los controles exigidos por normativa. El desarrollo del presente trabajo se inicia con la definición del modelo estructural de la edificación, a partir de la interpretación de los planos arquitectónicos, la estructuración del sistema resistente y el metrado de cargas, lo que permite su modelación y la verificación del comportamiento del diafragma central, con el fin de determinar si puede ser considerado rígido, y posterior análisis sísmico, mediante el cual se verifican desplazamientos, derivas e irregularidades de rigidez y torsión como criterios de control del desempeño estructural. Posteriormente, se aborda el diseño de los elementos estructurales principales. Se desarrolla el diseño de losas conforme a los criterios normativos. Seguidamente, se aborda el diseño de vigas, incluyendo vigas tipo parrilla de luz considerable, adoptando las medidas necesarias para cumplir los límites de deflexión y asegurar un buen desempeño en servicio a largo plazo. Posteriormente, se presenta el diseño de placas. Para mejorar la precisión del análisis, se empleará el método de elementos finitos en los elementos que lo requieren, principalmente en las losas macizas y en la zapata combinada. Finalmente, se desarrolla el diseño de la cimentación, etapa crítica por el suelo arcilloso, la geometría de la zapata combinada resultante y la presencia de momentos en ambas direcciones, logrando una representación más precisa de esfuerzos y deformaciones. Los resultados se integran en la documentación técnica y planos estructurales. Este trabajo también busca aportar técnicamente a la ciudad de Cajamarca, donde las edificaciones formales de esta escala son aún limitadas, sirviendo como referencia para futuros proyectos similares en la región.