Análisis y diseño estructural de un pabellón de tres pisos dentro de una institución educativa estatal

Abstract

Mediante el presente informe se busca describir puntualmente el proceso de análisis y diseño estructural de un edificio dentro de un local educativo. La institución educativa posee once pabellones destinados a aulas, talleres y áreas administrativas. Para el presente trabajo se analizará un pabellón de concreto armado de 3 niveles ubicado en la zona norte del colegio y colindante con un módulo de escalera, una rampa, y un muro de contención debido al desnivel entre la vía exterior y el límite de propiedad de la institución. El pabellón es considerado una edificación esencial ubicada en la zona sísmica 4, con suelo tipo S2 y presencia de sulfatos moderada en el suelo de cimentación. El sistema estructural es de muros estructurales de concreto armado en ambas direcciones conectados con vigas. El sistema de techos es de losas aligeradas y macizas de 20 y 25 cm. En la cimentación, debido a la proximidad con estructuras adyacentes, se presentan zapatas combinadas y aisladas. Luego del predimensionamiento de los elementos estructurales, se realizó un modelo de la estructura en el software ETABS 2019. Se desarrolló el análisis sísmico con el espectro de aceleraciones y los parámetros sísmicos de la norma E.030. Se verificó que los desplazamientos de la estructura cumplan los limites exigidos y que la estructura no presente irregularidades, tal como se requiere en edificaciones esenciales. Con las cargas muertas, vivas y de sismo, se obtuvieron del modelo las fuerzas de diseño amplificadas para el diseño de los elementos de concreto armado. Se elaboró una descripción del diseño de losas, vigas, placas y zapatas, tomando como referencia un elemento representativo. Además, se incluyó el diseño del muro de contención contiguo, cuyo análisis de estabilidad y presiones en el suelo, se ven afectados por el pabellón de estudio. Por otro lado, se analizó un tabique de albañilería ubicado en el segundo nivel, arriostrado por columnas y vigas de concreto que debe resistir las cargas sísmicas ortogonales a su plano. Finalmente, se realizarán algunos comentarios y conclusiones de los resultados obtenidos del diseño final de la edificación. En anexos se presentan algunos cálculos y los planos estructurales y de arquitectura relevantes de la edificación.