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UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS, FÍSICAS Y QUÍMICAS.
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
PROYECTO DE TESIS
PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE ING. CIVIL
MODALIDAD
DESARROLLO COMUNITARIO
TEMA:
EVALUACION Y ANALISIS ESTRUCTURAL Y ECONOMICO DE LA CONSTRUCCION DEL EDIFICIO DE LA BIBLIOTECA GENERAL DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ COMPARADO CON LOSCODIGOS NEC 2011 (NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCION) Y EL CODOGO MEXICANO DE LA CONSTRUCCION
AUTORES:
JARAMILLO PINTADO EDGAR ARNOLDOVIVAS ESPINOZA EDISON EDUARDO
VELEZ ZAMBRANO MARIANA ISABELPLUA ARGANDOÁ LUIS AROOM
PORTOVIEJO – MANABI - ECUADOR
2013
1.0. DENOMINACION DEL PROYECTO 5
2.0. LOCALIZACION FISICA DEL PROYECTO:................................................................................6
2.1. MACRO LOCALIZACION:..................................................................................................................62.2. MICRO LOCALIZACION:...................................................................................................................6
3.0. FUNDAMENTACION:..................................................................................................................... 8
3.1. DIAGNOSTICO DE LA COMUNIDAD:..............................................................................................83.2. IDENTIFICACION DE PROBLEMA:..................................................................................................93.3. PRIORIZACION DEL PROBLEMA:....................................................................................................9
4.0. JUSTIFICACIÓN:............................................................................................................................ 9
5.0. OBJETIVOS.................................................................................................................................... 10
5.1. OBJETIVO GENERAL:......................................................................................................................105.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS...............................................................................................................10
6.0. MARCO DE REFERENCIA:.......................................................................................................... 10
6.1 IMES.....................................................................................................................................................126.1.1..-El Instituto Mexicano del Edificio Sustentable (IMES)................................................................126.1.2.-Objetivo........................................................................................................................................136.1.3.- Misión..........................................................................................................................................136.1.4.-Visión............................................................................................................................................146.1.5 DERIVAS DE PISO........................................................................................................................16
6.2. CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGA...................................................................................176.3 RESISTENCIA NOMINAL Y RESISTENCIA DISPONIBLE............................................................17
6.3.1 RESISTENCIA NOMINAL.............................................................................................................176.3.2 RESISTENCIA DISPONIBLE........................................................................................................17
6.4 MATERIALES......................................................................................................................................176.4.1 ESPECIFICACIONES PARA LOS MATERIALES.........................................................................176.4.2 RESISTENCIA PROBABLE DEL MATERIAL...............................................................................18
6.4.2.1 Metodología de Diseño por Capacidad.....................................................................................................186.4.2.2 Esfuerzo de Fluencia Probable.................................................................................................................196.4.2.3 Resistencia a la Fluencia Probable............................................................................................................196.4.2.4 Resistencia a la Tensión Probable.............................................................................................................196.4.2.5 Valores de Ry y Rt...................................................................................................................................196.4.2.6 TENACIDAD EN SECCIONES PESADAS...........................................................................................22
6.4.3 MIEMBROS...................................................................................................................................226.4.3.1 CANCE...................................................................................................................................................226.4.3.2 CLASIFICACIÓN DE LAS SECCIONES SEGÚN SU RELACIÓN ANCHOESPESOR.....................23
6.4.3.2.1 Secciones Compactas......................................................................................................................236.4.3.2.2 Secciones Sísmicamente Compactas..............................................................................................23
6.4.3.3 ARRIOSTRAMIENTO PARA LA ESTABILIDAD EN VIGAS...........................................................276.4.3.4 ARRIOSTRAMIENTO ESPECIAL EN ZONAS DE ARTICULACIONES PLÁSTICAS......................276.4.3.5 JUNTAS SOLDADAS............................................................................................................................28
6.4.3.5.1 Diseño..............................................................................................................................................286.4.3.5.2 Proceso de soldadura.....................................................................................................................286.4.3.5.3 Requerimientos Generales............................................................................................................28
6.4.3.5.4 Soldaduras de Demanda Crítica...................................................................................................296.4.3.5.5 Placas de Continuidad y Rigidizadores........................................................................................30
6.5. SISTEMA ESTRUCTURAL................................................................................................................306.5.1 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS..................................................................................306.5.2 CRITERIO DE COLUMNA FUERTE - VIGA DÉBIL...................................................................306.5.3 ARRIOSTRAMIENTO LATERAL EN VIGAS.................................................................................33
6.5.3.1 ARRIOSTRAMIENTO LATERAL DE LAS CONEXIONES VIGA - COLUMNA...............................336.5.3.2 Arriostramiento en Conexiones...............................................................................................................336.5.3.3 Conexiones sin arriostramiento................................................................................................................34
6.5.4 SOLDADURA.................................................................................................................................356.5.4.1 ZONAS DE PANEL EN CONEXIONES VIGA-COLUMNA.................................................................35
6.5.4.1.1 Definición de zona de panel............................................................................................................356.5.4.1.2 Espesor de la Zona de Panel...........................................................................................................356.5.4.1.3 Soldadura en Doble Placas en la Zona de Panel...........................................................................36
7.0. BENEFICIARIOS........................................................................................................................... 37
7.1. DIRECTOS:.........................................................................................................................................377.2. INDIRECTOS:.....................................................................................................................................37
8.0. METODOLOGÍA............................................................................................................................ 37
8.1 METODOS...........................................................................................................................................378.2 TECNICAS...........................................................................................................................................378.3 MATRIZ DE INVOLUCRADOS.........................................................................................................398.4 ÁRBOL DEL PROBLEMA..................................................................................................................408.5 ÁRBOL DE OBJETIVOS.....................................................................................................................418.6 ÁRBOL DE ALTERNATIVAS............................................................................................................428.7. MATRIZ DE MARCO LOGICO........................................................................................................43
9. RECURSOS A UTILIZAR................................................................................................................. 45
9.1. HUMANOS..........................................................................................................................................459.2. INSTITUCIONALES...........................................................................................................................469.3. MATERIALES Y EQUIPOS...............................................................................................................469.4. RECURSOS FINANCIERO...............................................................................................................46
10. EJECUCIÓN DEL PROYECTO.....................................................................................................46
10.1 MATRIZ DE MONITOREO Y SEGUIMIENTO...............................................................................48
11. RESULTADOS ESPERADOS...................................................................................................49
12. CRONOGRAMA VALORADO....................................................................................................... 50
13. BIBLIOGRRAFIA........................................................................................................................... 51
1.0. DENOMINACION DEL PROYECTO
Evaluación y Análisis Estructural Financiero y Económico de la Construcción del Edificio de la Biblioteca General de la Universidad Técnica de Manabí, comparado con los códigos NEC-2011(NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCION) y el Código Mexicano de Construcción.
2.0. LOCALIZACION FISICA DEL PROYECTO:
2.1. MACRO LOCALIZACION:Manabí es una provincia en el noreste del Ecuador Continental, ubicada en la Región Geográfica del Litoral Ecuatorial. Su capital es Portoviejo. Limita al oeste con el Océano Pacífico, al norte con la Provincia de Esmeraldas, al este con la Provincia de Santo Domingo de los Tsachilas y Los Ríos, al sur con la Provincia de Santa Elena y al sur y este con la Provincia del Guayas. En él su costa se encuentra la Ciudad y Puerto de Manta, el cual es un importante centro pesquero y de transferencia de carga del Ecuador.
Manabí tiene un clima agradable, entre subtropical seca y tropical húmedo con 25 grados centígrados de temperatura promedio por año.
Manabí es también una provincia rica en yacimientos arqueológicos, entre los que destacan los hallazgos de Machalilla, en el Parque Nacional de Machalilla, Bahía y Manta. Esta es la última ciudad portuaria, pesquera e industrial, así como Montecristi y Portoviejo, su capital
son los principales núcleos urbanos de la Provincia.
2.2. MICRO LOCALIZACION:En el cantón Portoviejo en estos últimos años se han realizado obras de gran importancia en
ventaja a la población; y por ende el trabajo comunitario está directamente en beneficio a la
comunidad universitaria e indirectamente a la población general.
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El cantón Portoviejo es una entidad territorial sub-nacional ecuatoriana, capital de la
provincia de Manabí, en la República del Ecuador. Su cabecera cantonal es la ciudad de
Portoviejo, lugar donde se agrupa más del 72% de su población total. Limita al Norte con
los cantones Rocafuerte, Sucre, Junín y Bolívar, al Sur con el cantón Santa Ana, al Oeste
con el cantón Montecristi y el Océano Pacifico y al Este con los cantones Pichincha y Santa
Ana.
Portoviejo está situada en el suroeste del país, capital de la provincia de Manabí, a 1°03' de
latitud sur y 80°27' de longitud occidental. Altitud promedia de la cabecera cantonal es 37
m.s.n.m; la elevación máxima es de 400 m.s.n.m. se ubica a orillas del rio y del canal del
mismo nombre, a 44 m de altitud y a poco más de 35 km de la costa. Esta es un centro
administrativo, industrial de tejidos, curtidos, conservas y otras agroindustrias potenciales
por la fertilidad que le otorga la posibilidad de riego del canal homónimo.
El trabajo comunitario se realiza en los predios de la Universidad Técnica de Manabí, cerca
de la Facultad de Ciencias Administrativas y Económicas. En la Avenida Universitaria.
PortoviejoUTM
3.0. FUNDAMENTACION:En los periodos de estudios cruzados en la alma mater, se ha podido evidenciar ciertas
falencias en lo que corresponde a espacios físicos de ciertas aulas y laboratorios, y por no
dejar de menos el área de la biblioteca central de la universidad técnica de Manabí
actualmente a la alta demanda de los estudiantes debido al incremento anualmente del
número de estudiantes no ha podido prestar un servicio eficiente a poca área física, de
libros y debido a la evolución que hay en la tecnología no presta una rápida y verdadero
servicio para mejorar el nivel académico de estudiantes, profesores .
La universidad técnica de Manabí de acuerdo al artículo 72 del reglamento d la graduación
aprobado el 15 de Septiembre del 2003, por el Honorable Consejo Universitario resolvió
como opción nuevas modalidades de tesis previas a la obtención de títulos de ingenieros
civil las cuales deben ser dirigidas a las solución de diversas problemáticas de nuestras
comunidades, conforme en ese marco en el siguiente proyecto nos hemos propuesto a
realizar un a análisis comparativo de las normas de construcción, que servirá para el diseño
estructural de la biblioteca central de la universidad técnica de Manabí.
3.1. DIAGNOSTICO DE LA COMUNIDAD:La Universidad Técnica de Manabí tiene un gran espacio físico, con estudiantes con deseos
de superación, se noto la necesidad de la creación de la Biblioteca General que consta con
un área de construcción de 1800 m2 con una capacidad de 400 estudiantes de las diferentes
facultades de la Universidad Técnica de Manabí.
Se nota que se debe adquirir más libros y herramientas tecnológicas que permitan
interactuar con bibliotecas virtuales a nivel mundial.
3.2. IDENTIFICACION DE PROBLEMA:Los estudiantes y docentes coinciden en que se realice la edificación de la biblioteca central
de la universidad técnica de Manabí con una infraestructura acorde a las necesidades de los
estudiantes y docentes, razón por la cual se procedió a identificar los problemas existentes
de acurdo a como siguen:
La necesidad de acceder a un ambiente adecuado con total comodidad donde sean
atendido los estudiantes con calidad y calidez por parte del personal administrativos.
No se cuenta libros actualizados en función a las distintas especialidades y carreras
que oferta la universidad técnica de Manabí.
Limitado ingreso a bibliotecas virtuales
Falta de computadoras y laptops
Poco acceso a redes inalámbricas (Wi-Fi)
Falta de sociabilización de las normas de construcción
3.3. PRIORIZACION DEL PROBLEMA:Teniendo identificado algunos de los problemas que se presentan, en la Biblioteca General,
y que pretendemos resolver con un cálculo comparativo en el diseño estructural utilizando
las normas del NEC 2011 y el CODOGO MEXICANO DE LA CONSTRUCCION, la cual
nos permitirá conocer con exactitud cuál de las normas es la más apropiada para la
construcción de la biblioteca central.
4.0. JUSTIFICACIÓN:La Universidad Técnica de Manabí tiene un espacio físico, que podría ser aprovechado al
máximo para la construcción de una Biblioteca General dotándola de un ambiente adecuado
para que los alumnos se sientan motivados día a día, y que puedan acceder a los
instrumentos virtuales que la tecnología nos facilita, en un ambiente amplio y seguro. Los
Docentes tendrán materiales actualizados para un mayor conocimiento y enseñanza;
además que esta Biblioteca Gneral servirá para dar mayor apoyo y soporte académico a los
estudiantes y docentes.
La construcción de la Biblioteca General de la Universidad Técnica de Manabí está
condicionada por muchos factores como: el diseño estructural, excavación, relleno
compactado, contrapiso, mallas soldadas, estructuras de acero, cubierta metálica.
A través de estas adecuaciones se lograra que los estudiantes y los docentes accedan a este
tipo de herramientas tecnológicas, para adquirir mayor conocimiento en las distintas
carreras y formando profesionales de calidad
5.0. OBJETIVOS
5.1. OBJETIVO GENERAL:Realizar la Evaluación y Análisis Estructural y Económico de la Construcción del Edificio de la Biblioteca Central de la Universidad Técnica de Manabí, comparado con los Códigos NEC-2011 y el Código Mexicano de Construcción
5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Definir las especificaciones técnicas utilizadas en la obra. Indagar los resultados de cada uno de estos códigos luego de la comparación.
Demostrar la diferencia que hay entre el NEC 2011 y el CODIGO MEXICANO DE
LA CONSTRUCCION
Satisfacer los conocimientos de los docentes y estudiantes en cuanto a la
comparación del diseño con el NEC 2011 y el CODIGO MEXICANO DE LA
CONSTRUCCION
6.0. MARCO DE REFERENCIA:Los profesionales, constructores, entidades públicas, privadas, centros educativos y la
ciudadanía podrán realizar sus aportes, a los diferentes capítulos de la Norma Ecuatoriana
de la Construcción (NEC10), que fueron presentados, para su socialización, por parte del
Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda y la Cámara de la Construcción en Quito, el 19
de octubre.
Esta normativa contempla requisitos mínimos que se deberán observar al momento de
realizar los diseños, al construir y controlar la ejecución de las obras. Esto permitirá
mejorar la calidad de las edificaciones e infraestructura, aspecto por demás necesario por
encontrarse nuestro país en una zona de alto riesgo, especialmente sísmico.
El sustento jurídico de la elaboración de éste Código se encuentra en el Decreto Ejecutivo
No.3970 del 15 de julio de 1996, mediante el cual se creó el Comité Ejecutivo del Código
Ecuatoriano de la Construcción, el mismo que está integrado por el Ministro de Desarrollo
Urbano y Vivienda quien lo preside, Secretaría Nacional de Riesgo, Secretaría de
Investigación y Desarrollo Tecnológico, los Presidentes de la Federación de Cámaras de la
Construcción, Colegio de Ingenieros Civiles del Ecuador y la Sociedad de Ingeniería
Estructural.
Para el desarrollo de sus actividades se cuenta con el Comité Técnico y Subcomités para
cada una de las áreas consideradas en el Código y la participación de sus integrantes es el
resultado de la convocatoria realizada a nivel nacional, especialmente a la Facultades de
Ingeniería y Arquitectura y a los gremios relacionados, hecho que permitió juntar a
reconocidos técnicos e investigadores de institutos de educación superior del país
principalmente de Loja, Cuenca, Guayaquil y Quito y consultores particulares
especializados, nacionales y extranjeros.
La primera acción de éste Comité Ejecutivo concluye con la elaboración del documento
sobre "Sismicidad del Ecuador y Determinación de Parámetros de Diseño" que está en
vigencia desde el año 2000. Este trabajo determina el primer mapa de regionalización
sísmica del país.
La segunda tarea del Comité Ejecutivo se inicia con el Convenio de Cooperación
Institucional suscrito el 11 de diciembre del 2008, el Adendum del 15 de abril del 2009 y el
Convenio Específico del 22 de junio del 2009, entre el MIDUVI y la Cámara de la
Construcción de Quito, mediante los cuales el Gobierno Nacional a través del MIDUVI
aporta con los recursos económicos que demande su elaboración y la Cámara se encarga de
la administración del proyecto.
En ésta segunda fase se considera la revisión y actualización del capítulo sobre sismicidad y
la elaboración y actualización de las normas sobre cargas y materiales, hormigón armado,
hormigón pretensado, estructuras metálicas, mampostería estructural, instalaciones
electromecánicas, evaluación de estructuras existentes, estructuras de madera, seguridad de
vida, energías renovables, eficiencia energética y materiales alternativos.
Es de señalar que ésta normativa se orienta a considerar la realidad local sin descuidar los
avances tecnológicos a nivel internacional.
Una vez que ha concluido la mayor parte de la elaboración de los borradores de los
diferentes capítulos de éste Código y con la finalidad de dar inicio al proceso de
socialización, aspiramos que los aportes que se hagan en esta fase permitan enriquecer el
trabajo hasta hoy efectuado.
El mecanismo para recibir estos aportes principalmente está previsto efectuarlo a través de
la página web: www.normaconstruccion.ec
Todos estos aportes serán procesados y analizados para la elaboración del documento final,
el mismo que por las características de estas normativas son documentos dinámicos que
debido a la experiencia de su aplicación y al avance tecnológico, permanentemente se van
perfeccionando.
La tarea no concluye con la elaboración de esta norma, su aplicación requiere de llevar
adelante un proceso de concientización y capacitación, para lo cual se realizará una
campaña a nivel nacional que estará orientada a promover la necesidad de mejorar la
calidad de las edificaciones y, sobre todo, a proteger la vida de la gente.
6.1 IMES
6.1.1..-El Instituto Mexicano del Edificio Sustentable (IMES)Es una asociación civil, sin fines de lucro, de participación incluyente del sector industrial,
gubernamental y de la sociedad civil, Este organismo surge como resultado de una
autentica preocupación por garantizar un desarrollo sustentable en el diseño,
construcción mantenimiento y operación de construcciones de bajo impacto ambiental y
energético. Certifica, en estrecha relación con organizaciones afines, las acciones
empleadas en la construcción de edificaciones con la finalidad de preservar el equilibrio
ecológico; protección y mejoramiento del ambiente, conservación de suelo, agua y otros
recursos naturales, que impacta directamente derivada de las practicas de la construcción, a
través de la vinculación con todos los niveles de gobierno, industria y con los diversos
sectores de la sociedad.
Su lema es “construyendo un México más verde”, ya que los hechos muestran que no
podemos comprometer el futuro sin garantizar la viabilidad del presente. De ahí que el
IMES MEDIANTE SU METODOLOGÍA ofrezca un sistema medible, creíble y adecuado
a la economía de sistemas de construcción de impacto medio ambiental que generan las
edificaciones.
6.1.2.-ObjetivoReducir los impactos medio ambientales originados de la construcción de edificaciones,
mediante un sistema de medición estandarizado en la republica Mexicana.
Llevar a cabo investigaciones y actividades de difusión del conocimiento, con
enfoque principal en el desarrollo y la puesta en marcha de un sistema nacional para
la calificación ambiental de edificios.
Estimular mejores prácticas, estándares avanzados y nuevas tecnologías para la
arquitectura y la construcción sustentable.
Realizar actividades de difusión del conocimiento en materia de edificación
sustentable.
Colaborar con organizaciones con metas afines.
6.1.3.- MisiónPromover mediante la Sociedad civil, Industria de la construcción, y gobierno, en
participación conjunta el desarrollo sustentable a través de la planeación y la edificación de
un ambiente construido superior.
6.1.4.-VisiónSer una sociedad organizada en armonía con el ambiente que fomente el cuidado de su
entorno ecológico y aproveche de manera racional y ordenada los recursos naturales,
logrando con ello el PROGRESO SUSTENTABLE en la construcción de edificaciones.
MEES es un reconocimiento DE LAS MEJORES PRACTICAS empleada en
la construcción mediante un sistema de certificación sustentable, proporcionando-
verificación por terceras partes que un edificio el cual fue diseñado y construido utilizando
las estrategias destinadas a mejorar el rendimiento en todas las métricas más importantes:
del ahorro de energía, uso eficiente del agua, reducción emisiones de CO2 la mejora de
calidad ambiental en interiores, y la administración de los recursos y la sensibilidad a sus
efectos. Desarrollado por el Instituto Mexicano del Edifico sustentable, MEES, proporciona
a los propietarios de edificios y los operadores un marco conciso para identificar y ejecutar
los proyectos de edificios sustentables y mensurables práctica, la construcción, operación y
mantenimiento.
MEES es suficientemente flexible para aplicarse a todos los tipos de edificios - tanto
comerciales como residenciales.
Funciona en todo el edificio considerando el ciclo de vida del mismo- diseño,
construcción, operación y mantenimiento, los beneficios de la certificación MEES
considera, mayor productividad, confort, ahorro de energía, nulos o bajos costos de
mantenimiento, mejor gestión de recursos, aumentando considerablemente la plusvalía del
inmueble.
¿Qué es MEES?
MEES (METODO DE EVALUACIÓN DE EDIFICACIONES SUSTENTABLES), es la
evaluación ambiental de los edificios, Se establece el estándar para la mejorar la práctica en
el diseño sustentable y se ha convertido en la medida de factor utilizado para describir el
comportamiento ambiental del edificio. Los créditos son otorgados en diez categorías de
acuerdo a su rendimiento.
Estos créditos se suman para producir una única puntuación global en una escala de
calificación, bueno, muy bueno, excelente y sobresaliente. La operación de MEES
es supervisado por un comité independiente de Sustentabilidad, que representan una
amplia muestra del sector de la industria De la construcción.
Objetivos del MEES:
Para mitigar los impactos de los edificios en el medio ambiente
Permitir a los edificios ser reconocidos de acuerdo a sus beneficios ambientales
Para proporcionar un mecanismo creíble, etiqueta ecológica para los edificios.
Estimular la demanda de edificios sustentables:
Proporcionar el reconocimiento del mercado para edificios de bajo impacto
ambiental.
Asegurar la mejor práctica ambiental que se ha incorporado en los edificios.
Establecer los criterios y normas que superan a los requeridos por las regulaciones y
el desafío en el mercado para proporcionar soluciones innovadoras que minimicen
el impacto ambiental de los edificios.
Aumentar la conciencia de los propietarios, ocupantes, los diseñadores y
operadores.
Permitir a las organizaciones a demostrar el progreso hacia los objetivos
medioambiental de las empresas.
Gobernanza y Estándares de Calidad
El IIESBE "Consejo Mundial de Sostenibilidad" supervisa guías MEES Mundial,
publicaciones, las normas y los sistemas de certificación en el ámbito de la sostenibilidad y
el medio ambiente. Las normas actuales y los planes incluyen NORMATIVIDAD
MEXICANA (NOMS).
ISO 14001. Una de las principales responsabilidades de este Consejo es garantizar que las
normas, guías y la forma MEES, opere para satisfacer las necesidades de los interesados.
La Junta se reúne tres veces al año para examinar estas cuestiones. El Consejo de
Sustentabilidad da informes a al Consejo de Administración Global del IMEV. A.C. que
tiene una de las responsabilidades específicas del Consejo de Sustentabilidad y otras juntas,
estas incluyen: Asesorar sobre la necesidad de nuevos esquemas de certificación, normas y
publicaciones, incluidas las actualizaciones de los existentes
Asesorar al MEES, sobre las legislaciones mundiales y las cuestiones técnicas
La promoción de la certificación:
Aprobación de los planes de certificación, normas, publicaciones o aprobación y
revisión de resultados de los Grupos de Expertos y Grupos de Trabajo.
Asegurar una participación equilibrada, sin predominio de interés único. ·
Dar comentarios y proporcionar orientación, en su caso, sobre los métodos de
evaluación y de pruebas, para examinar el progreso de las evaluaciones y
asesoramiento sobre el contenido de los certificados, antes de su publicación,
Revisar y asesorar sobre las quejas y apelaciones a lo solicitado.
El Consejo representa a un amplio espectro de partes interesadas de la industria de la
construcción incluyendo diseñadores, desarrolladores, usuarios finales, los financiadores,
aseguradores, organizaciones, colegios, empresarios y gobierno.
6.1 REQUERIMIENTOS GENERALES DE DISEŇO
6.1.1 REQUERIMIENTOS GENERALES DE DISEŇO SÍSMICO
6.1.2 RESISTENCIA REQUERIDA
La resistencia requerida de los miembros estructurales y sus conexiones deberá ser el valor
mayor entre:
(1) la resistencia requerida determinada por medio de un análisis estructural el mismo que
se basará en función de las cargas y combinaciones de carga estipuladas en la sección
6.2.2.
(2) la resistencia requerida basada en las resistencias probables según lo indicado en las
secciones 6.2.4.2, 6.3, 6.4,6.5 y 6.6.
6.1.5 DERIVAS DE PISO La deriva de piso de diseño y las limitaciones de derivas serán determinadas según lo
especificado en el Capítulo 2 de esta Norma.
Para el caso de pórticos especiales a momento (PEM) con conexiones con viga de sección
reducida, (ver sección 6.6.6) las derivas de piso elásticas, ∆E, deben considerar el efecto de
la reducción de las alas de las vigas (FEMA 350). En el caso de que el modelo elástico
lineal no considere la reducción de las alas de las vigas, se deberán incrementar las derivas
de piso en un 8% cuando la reducción del ala esté en el orden del 50% del ancho del ala de
la viga. Para reducciones menores a un 50% del ancho del ala de la viga, las derivas de
piso se deberán incrementar en un valor determinado por medio de interpolación lineal.
6.2. CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGA Las cargas y combinaciones de carga a aplicarse, serán determinadas según lo estipulado en
el Capítulo 1 de la presente norma.
6.3 RESISTENCIA NOMINAL Y RESISTENCIA DISPONIBLE
6.3.1 RESISTENCIA NOMINAL La resistencia nominal, Rn, de los SRCS, miembros y conexiones deberán cumplir con la
Especificación, a menos que esta Disposición indique algo diferente.
6.3.2 RESISTENCIA DISPONIBLE La resistencia disponible, Rd, es definida como la resistencia de diseño, φRn, para diseño
de acuerdo con el método de diseño por factores de carga y resistencia (DFCR) y la
resistencia admisible, Rn/Ω, de acuerdo con el método de diseño por resistencia admisible
(DRA). La resistencia disponible de los SRCS, miembros y conexiones deberán cumplir
con la Especificación, a menos que esta Disposición indique algo diferente.
6.4 MATERIALES
6.4.1 ESPECIFICACIONES PARA LOS MATERIALES 6.4.1.1 El acero estructural usado en Sistemas Resistentes a Cargas Sísmicas (SRCS) debe
cumplir con las especificaciones indicadas en las secciones 6.2.4.1.2 y 6.2.4.1.3.
6.4.1.2 El mínimo esfuerzo de fluencia especificado, Fy, que debe tener el acero utilizado
en miembros en los cuales se espera comportamiento inelástico no debe exceder de 345
MPa (50 psi) para los sistemas definidos en las secciones 5.3 a 5.5 a menos que la
idoneidad del material sea determinada mediante ensayos u otros criterios racionales. Esta
limitación no es aplicable para las columnas, en las cuales el único comportamiento
inelástico esperado es la fluencia en la base. En estos casos el mínimo esfuerzo de fluencia
especificado no debe exceder 450 MPa (65 psi).
6.4.1.3 Los aceros estructurales usados en los SRCS debe cumplir con una de las siguientes
Especificaciones ASTM: A36/A36 M, A53/A53 M (Grado B),A500 (Grado B o C), A501,
A572/A572M [Grado 50 (345)], A588/A588M, A992/A992M. El acero estructural usado
para placas base de columnas debe seguir una de las Especificaciones ASTM anteriores o
ASTM A283/A283M Grado D.
Los aceros estructurales que se permiten usar en aplicaciones sísmicas han sido
seleccionados en base a sus propiedades inelásticas y de soldabilidad. En general, ellos
cumplen las siguientes características:
(1) una meseta de fluencia bien pronunciada en el diagrama esfuerzo – deformación
unitaria;
(2) una gran capacidad de deformación inelástica (por ejemplo, elongación del 20% o más
en una longitud de 50 mm).
(3) buena soldabilidad. Otros aceros no deben usarse sin la evidencia que los criterios de
arriba se cumplan.
6.4.2 RESISTENCIA PROBABLE DEL MATERIAL
6.4.2.1 Metodología de Diseño por Capacidad Las Disposiciones emplean una metodología para varios sistemas (por ejemplo, pórticos
especiales a momento, pórticos especiales arriostrados concéntricamente y pórticos
arriostrados excéntricamente) que esencialmente es un “Diseño por Capacidad”. En el
diseño por capacidad, la resistencia requerida en la mayoría de los elementos es
determinada en base a las fuerzas correspondientes a la capacidad probable (resistencia
disponible) de ciertos miembros designados como cedentes (fusibles). Algunos de estos
miembros incluyen las regiones de articulaciones plásticas en pórticos especiales a
momento, las diagonales de pórticos especiales arriostrados concéntricamente y los
vínculos en pórticos arriostrados excéntricamente. Esta metodología sirve para confinar
demandas de ductilidad en miembros que tienen requerimientos específicos para asegurar
comportamiento dúctil; además, la metodología sirve para asegurar que dentro del
miembro gobierne el deseado modo dúctil de fluencia mientras que los modos no dúctiles
se excluyen (ANSI/AISC 341-05).
Esta metodología de diseño por capacidad requiere una estimación realística de la
resistencia probable de los miembros designados como cedentes. Con este propósito, se
introducen a continuación los conceptos de esfuerzo de fluencia probable, resistencia a la
fluencia probable y resistencia a la tensión probable.
6.4.2.2 Esfuerzo de Fluencia Probable El esfuerzo de fluencia probable, Fyp, de un material deberá determinarse como RyFyen
donde Fy es el mínimo esfuerzo de fluencia especificado del acero y Ry es el factor de
esfuerzo de fluencia probable. Ry se define como la relación ente el esfuerzo de fluencia
probable y el mínimo esfuerzo de fluencia especificado Fy del material.
6.4.2.3 Resistencia a la Fluencia Probable Cuando se indique en estas Disposiciones, la resistencia a la fluencia probable de un
elemento (un miembro o una conexión) a tensión deberá determinarse a partir del esfuerzo
de fluencia probable, Fyp, definido en la Sección 6.2.4.2.2, multiplicado por el área Ag de
la sección transversal.
6.4.2.4 Resistencia a la Tensión Probable La resistencia a la tensión probable, Rtp, de un material deberá determinarse como RtFuen
donde Fu es la resistencia mínima a la tensión especificada del acero y Rt es el factor de
resistencia a la tensión probable. Rt se define como la relación ente la resistencia a la
tensión probable y la resistencia mínima a la tensión especificada Fu del material.
6.4.2.5 Valores de Ry y RtLas especificaciones de la American Society of Testing and Materials (ASTM),
proporcionan las propiedades mecánicas mínimas del esfuerzo de fluencia, Fy , y de la
resistencia a la tensión, Fu, de los aceros. Los ingenieros utilizan el valor mínimo de Fy y
Fu para el diseño, en lugar de utilizar los valores reales que se obtienen a partir de los
ensayos a tracción realizados al material y que están estipulados en los certificados de
fábrica emitidos por las acereras.
Los valores de los esfuerzos de fluencia y de la resistencia a la tensión de los aceros
típicamente exceden los valores mínimos estipulados en las especificaciones ASTM. Para
calibrar el rango de variación entre los valores de esfuerzos de fluencia y de la resistencia a
la tensión de los aceros utilizados en el diseño y los valores reales, Cassagne 2009 realizó
un análisis estadístico de las propiedades mecánicas reales de los aceros (planchas)
utilizados en la ciudad de Guayaquil para la construcción de edificios y puentes. El análisis
se basó en los certificados de fábrica emitidos por las acereras y los esfuerzos mínimos
dados por las especificaciones ASTM. Los certificados de fábrica fueron proporcionados
por seis de las principales distribuidoras de acero de la ciudad de Guayaquil. De un total de
2816 certificados, 2136 correspondían al material ASTM A36, 363 correspondían al
material ASTM A572 Gr 50 y 317 correspondían al material ASTM A588 Gr 50. La
Tabla5.1 presenta un resumen de las propiedades a tensión de los aceros evaluados en el
análisis estadístico realizado por Cassagne mientras que la Tabla 5.2 presenta las
propiedades a tensión especificadas por la ASTM.
Tabla 5.1. Resumen de las Propiedades de las planchas de Acero Evaluadas (Tomado
de Cassagne 2009)
Tabla 5.2. Propiedades a Tensión Especificadas por la Norma ASTM (Tomado de las
Especificaciones ASTM 2005)
Tabla 5.3. Valores de Factores de Fluencia y Tensión Probables para las planchas de
los aceros ASTM A36, A572 Gr50 y A588 Gr50
El Factor de Esfuerzo de Fluencia Probable (Ry), se lo obtuvo mediante los resultados del
análisis estadístico. Los valores medios de los esfuerzos de fluencia de los aceros ASTM
A36, A572 Gr 50 y A588 Gr 50, fueron divididos para los valores mínimos de esfuerzos de
fluencia estipulados en las especificaciones ASTM de cada acero. De igual manera, el
Factor de Resistencia a la Tensión Probable (Rt) se lo obtuvo con la relación de los valores
medios de las resistencias a la tensión de los aceros evaluados y las resistencias a la tensión
estipuladas en las especificaciones ASTM.
En función del análisis estadístico realizado por Cassagne 2009, en estas Disposiciones se
recomiendan los valores de Ry y Rt presentados en la Tabla 5.3 para los diversos tipos de
acero. Otros valores de Ry y Rt pueden usarse si los valores son determinados por ensayo
de especímenes similares en tamaño y fuente conducido de acuerdo con los requerimientos
para el grado de acero especificado.
Para el caso de que se utilicen perfiles laminados en caliente cuya procedencia es de los
Estados Unidos de Norteamérica se recomienda utilizar los valores especificados en la
Tabla A3.1 de ANSI/AISC 341-10.
6.4.2.6 TENACIDAD EN SECCIONES PESADAS Para aceros estructurales que conforman el SRCS, adicional a los Requerimientos de la
Sección A3.1c de la Especificación, los perfiles laminados en caliente con alas de
espesores iguales o mayores a 38 mm (1½pulg.) deben tener una mínima tenacidad Charpy
de muesca en V de 27 J (20 lb-pie) a 21°C ensayados en núcleos alternados tal como se
describe en el Requerimiento Complementario S30 de la ASTM A6. Las placas con
espesores iguales o mayores a 50 mm (2 pulg.) deben tener una mínima tenacidad Charpy
de muesca en V de 27 J (20 lb-pie) a 21°C medidas en cualquier lugar permitido por
ASTM A673, donde la placa sea usada en lo siguiente:
(1) Miembros armados a partir de planchas
(2) Placas de conexión donde se espera un comportamiento inelástico ante cargas sísmicas
(3) Núcleos de acero en arriostramientos restringidos al pandeo.
Ejemplos de placas de conexión en donde se espera comportamiento inelástico incluyen a
placas gusset diseñadas para actuar como articulación que permiten pandeo de los
arriostramientos fuera del plano; algunas cubreplacas empernadas para conexiones a
momento; algunas placas extremas para conexiones a momento empernadas y algunas
placas base en columnas articuladas.
6.4.3 MIEMBROS
6.4.3.1 ALCANCE Los miembros en un sistema resistente a carga sísmica (SRCS) deben cumplir con la
Especificación y lo estipulado en esta sección. Para aquellas columnas que no son parte del
SRCS, véase la Sección 6.2.6.4.
6.4.3.2 CLASIFICACIÓN DE LAS SECCIONES SEGÚN SU RELACIÓN ANCHO-ESPESOR
6.4.3.2.1 Secciones Compactas Cuando sea requerido por estas Disposiciones, los miembros del SRCS deben tener alas
continuamente conectadas al alma o almas y las relaciones ancho-espesor de sus elementos
a compresión no deben exceder las relaciones máximas ancho-espesor, λp, de las Tablas
B4.1a y B4.1b de la Especificación.
6.4.3.2.2 Secciones Sísmicamente Compactas Cuando sea requerido por estas Disposiciones, los miembros del SRCS deben tener alas
continuamente conectadas al alma o almas y las relaciones ancho-espesor de sus elementos
a compresión no deben exceder las relaciones máximas ancho-espesor, λps, de la Tabla
5.4.
Las Disposiciones contenidas en este capítulo para el diseño de miembros en sistemas
estructurales especiales (tales como pórticos a momento, pórticos especiales arriostrados
concéntricamente y pórticos arriostrados excéntricamente) referencian específicamente a la
Tabla 5.4.
Para proporcionar grandes niveles de deformaciones inelásticas en aquellos SRCS que
requieren altos niveles de inelasticidad, las alas de los miembros deben estar
continuamente conectadas al alma (o almas). Adicionalmente, las relaciones ancho-espesor
de los elementos a compresión deben ser menores o iguales que aquellas relaciones que
son resistentes al pandeo local cuando los elementos a compresión son esforzados en el
rango inelástico. A pesar de que las relaciones ancho-espesor para miembros compactos,
λp, dadas en la Tabla B5.1 de la Especificación, son suficientes para prevenir el pandeo
local antes de iniciar la zona de endurecimiento por deformación, los resultados de los
ensayos disponibles sugieren que estas relaciones máximas no son adecuadas para un buen
desempeño sísmico en algunos de los SRCS.
Las relaciones máximas ancho-espesor para miembros sísmicamente compactos, λps, dadas
en la Tabla 5.4 son considerados adecuados para ductilidades de 6 a 7 (ANSI/AISC 341-
05). Las relaciones máximas ancho-espesor para miembros sísmicamente compactos para
almas de vigas (Ca =0) fueron recomendadas para cumplir con las recomendaciones
estipuladas en FEMA 350.
En el caso de pilotes H de acero, durante la etapa de servicio, el pilote está
fundamentalmente sujeto a compresión axial y actúa como una columna cargada
axialmente. Por lo tanto, la relación máxima b/t dada en la Tabla B5.1 de la Especificación
debería ser adecuada. Durante un sismo severo, debido a los movimientos laterales del
cabezal de los pilotes y de la cimentación, el pilote H de acero se convierte en un miembro
viga-columna y podría tener que resistir grandes momentos flectores y consecuentemente
experimentar levantamiento. Ensayos cíclicos (Astaneh-Asl y Ravat, 1977) indicaron que el
pandeo local de los pilotes que cumplían con las relaciones ancho-espesor de la Tabla 5.4
ocurría después de muchos ciclos de carga. Adicionalmente, este pandeo local no tuvo
mucho efecto en el desempeño del pilote durante el ensayo cíclico o después de haber
finalizado el mismo.
Tabla 5.4.Máximas Relaciones Ancho-Espesor para Elementos a Compresión
(Adoptado de ANSI/AISC 341-10)
Tabla 5.4. (cont.) Máximas Relaciones Ancho-Espesor para Elementos a Compresión
(Adoptado de ANSI/AISC 341-10)
6.4.3.3 ARRIOSTRAMIENTO PARA LA ESTABILIDAD EN VIGAS El arriostramiento para la estabilidad de vigas de acero estructural sujetas a flexión deber
ser suministrado para restringir el pandeo torsional lateral (PTL) tal como se indica en esta
Sección. El arriostramiento debe satisfacer los siguientes requerimientos:
(1) Ambas alas de las vigas deben estar arriostradas lateralmente o la sección transversal de
la viga debe estar arriostrada torsionalmente.
(2) La resistencia a la flexión probable de los arriostramientos de las vigas deberá cumplir
los requerimientos del apéndice 6 de la Especificación, con Cd = 1, y deberá determinarse
como se indica a continuación:
Mr= Mu = RyFyZ (DFCR) (5-1a)
o, Mr = Ma =(2/3)RyFyZ (DRA) (5-1b)
En donde Zes el módulo plástico de la sección, Ry fue ya definido en la Sección 6.2.4.2.5 y
Z es el módulo plástico de la sección.
(3) El arriostramiento de la viga debe tener un espaciamiento máximo de:
Lb = 0.17ry E / Fy
En donde ry es el radio de giro alrededor del eje Y y E es el módulo de Elasticidad del
acero.
6.4.3.4 ARRIOSTRAMIENTO ESPECIAL EN ZONAS DE ARTICULACIONES PLÁSTICAS Cuando sea requerido en las Secciones 6.3, 6.4 y 6.5, se deberá colocar un arriostramiento
especial en las vigas en las zonas adyacentes donde se espera una articulación plástica. El
arriostramiento debe cumplir con los siguientes requerimientos:
(1) Ambas alas de la viga deben estar arriostradas lateralmente o la sección transversal de la
viga debe estar arriostrada torsionalmente.
(2) La resistencia axial requerida del arriostramiento lateral en cada ala en las zonas
adyacentes a la articulación plástica debe ser:
Pu = 0.06 RyFyZ/ (d-tf) (DFCR) (5-2a)
o, Pa = (0.04) Ry FyZ/ (d-tf) (DRA) (5-2b)
en donde d y tf son el peralte del elemento y el espesor del ala de la viga, respectivamente.
(3) La resistencia requerida del arriostramiento torsional en las zonas adyacentes a la
articulación plástica debe ser:
Mu = 0.06 RyFyZ (DFCR) (5-3a)
o, Ma = (0.04) Ry FyZ (DRA) (5-3b)
(4) La rigidez requerida del arriostramiento debe satisfacer los requerimientos del Apéndice
6 de la Especificación para el pandeo torsional o lateral de vigas, con Cd= 1.0, y en donde
la resistencia a la flexión probable de la viga debe ser:
Mr = Mu = RyFyZ (DFCR) (5-4a)
o, Mr = Ma = (2/3) Ry FyZ (DRA) (5-4b)
6.4.3.5 JUNTAS SOLDADAS
6.4.3.5.1 Diseño Las juntas soldadas deben diseñarse de acuerdo a la sección J2 de la Especificación.
6.4.3.5.2 Proceso de soldadura El proceso de soldadura debe realizarse según lo estipulado en la Sección
6.8.Adicionalmente, el proceso de soldadura debe ser ejecutado de acuerdo con una
especificación de procedimiento de soldadura (EPS) como es requerido en la AWS
(American WeldingSociety) D1.1 y sus suplementos, y aprobado por el inspector de
soldadura según lo indicado en la Sección 5.8.6.1.Las variables EPS deben estar dentro de
los parámetros establecidos por el fabricante del metal de aporte.
6.4.3.5.3 Requerimientos Generales Todas las soldaduras usadas en miembros y conexiones de un SRCS deben ser realizadas
con un metal de aporte que produzca soldaduras capaces de proporcionar como mínimo una
tenacidad Charpy de muesca en V de 27 J (20 lb-pie) a - 18°C (0°F) tal como se especifica
en el método de ensayo de clasificación AWS A5 o la certificación del fabricante.
6.4.3.5.4 Soldaduras de Demanda Crítica Una Soldadura de Demanda Crítica (SDC) es aquella que tiene requerimientos adicionales
de calidad y tenacidad. La designación de una soldadura de demanda crítica debe basarse
en la demanda de deformación inelástica y la consecuencia de falla. Estas soldaduras son
identificadas en estas Disposiciones en la sección correspondiente al SRCS. Enuna SDC, el
material de aporte debe ser capaz de proporcionar como mínimo una tenacidad Charpy de
muesca en V de 27 J (20 lb-pie) a -29° C (-20°F) como lo determina el método de ensayo
de clasificación de la AWS o la certificación del fabricante, y 54 J (40 lb-pie)a 21°C
(70°F) como lo determina la Sección 5.8 u otro método aprobado, cuando el acero
estéencerrado normalmente y mantenido a una temperatura de 10°C (50°F) o mayor. Para
estructuras con temperaturas de servicio menor a 10°C (50°F), la temperatura de
calificación de acuerdo a la Sección 5.8 debe ser 11°C (20°F)mayor que la mínima
temperatura de servicio estimada, o una temperatura menor.
Los electrodos SMAW clasificados en AWS A5.1 como E7018 o E7018-X, los electrodos
SMAW clasificados en AWS 5.5 como E7018-C3L o E8018-C3 y los electrodos sólidos
GMAW, se eximen de cualquier tipo de ensayo cuando la tenacidad Charpy de muesca en
V del electrodo iguale o exceda los 27 J (20lb-pie) a una temperatura máxima de -29°C (-
20°F), tal como lo determinan los métodos de clasificación de AWS. El certificado del
fabricante debe considerarse como suficiente evidencia del cumplimiento de este
requerimiento.
Algunos ejemplos de SDC son los siguientes:
(1) Las soldaduras de ranura de penetración completa (SRPC) entre las columnas y las
placas base así como los empalmes soldados de columnas.
(2) Las siguientes soldaduras enlos pórticos especiales a momento:(a) soldaduras de alas y
almas de viga a las columnas; y (b) Soldaduras de placas de cortante a columnas.
(3) Las siguientes soldaduras en pórticos arriostrados excéntricos (PAE): (a) las SRPC entre
las vigas de vínculo y las columnas; (b) las soldaduras que conectan la placa del alma a las
placas de las alas en vínculos armados.
6.4.3.5.5 Placas de Continuidad y Rigidizadores Las esquinas de las placas de continuidad y rigidizadores colocados en las almas de perfiles
rolados en caliente (y soldados) deben ser recortadas como se describe a continuación: A
lo largo del alma, el recorte debe extenderse al menos 38mm más allá de la zona k
(distancia desde el borde exterior hasta el filete de unión del alma) de la columna, mientras
que si se está considerando el lado que está en contacto con el ala de la columna, entonces
el recorte debe extenderse un máximo de 12mm más allá de la zona k. El recorte debe ser
detallado con el fin de facilitar los acabados de la soldadura tanto del alma como de las
alas. Si se usa un recorte curveado, debe tener un radio mínimo de 12mm o 13 mm. Para
mayores detalles, véase la sección 6.6.5.6
En el extremo de la soldadura adyacente a la unión ala-alma de la columna, no deben usarse
soldaduras de pre-armado para las placas de continuidad, excepto cuando sea permitido por
el Ingeniero Civil
Fiscalizador de Estructuras. A menos que sea especificado por el fiscalizador de que sean
removidas, las soldaduras de pre-armado no deben ser removidas cuando sean usadas en
este lugar.
6.5. SISTEMA ESTRUCTURAL
6.5.1 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS Para la presente sección, las estructuras se clasificarán como Estructuras Tipo 1 ó 2. Una
estructura se considera Tipo 1 si todos sus pórticos, tanto interiores como exteriores, son
diseñados como PEM. Una estructura se considera Tipo 2 si solamente sus pórticos
perimetrales se diseñan como PEM.
6.5.2 CRITERIO DE COLUMNA FUERTE - VIGA DÉBIL El criterio de columna fuerte – viga débil tiene como objetivo fundamental contar con un
sistema estructural en el cual las columnas son generalmente más fuertes que las vigas a fin
de forzar el estado límite de fluencia por flexión en las vigas en los diferentes niveles de
los PEM cuando éstos estén sujetos a las fuerzas resultantes producidas por el sismo de
diseño. De esta manera, se logra un alto nivel de disipación de energía.
La siguiente relación debe satisfacerse en la conexión viga – columna:
es la suma de los momentos plásticos nominales de las columnas que llegan a la junta.
Debe determinarse en base a la suma de las resistencias nominales a la flexión de las
columnas que llegan a la junta evaluadas en las caras de la junta, tomando en cuenta la
reducción debido a la carga axial presente en la columna. Es permitido adoptar:
es la suma de momentos plásticos nominales de las vigas que llegan a la junta. Debe
determinarse en base a la suma de las resistencias probables de las vigas en las zonas de las
articulaciones plásticas incluyendo el momento, Muv (DFCR) o Mav (DRA), producido
por el cortante desarrollado en las articulaciones plásticas con respecto a la cara de la
columna. Es permitido adoptar:
Cuando se usen conexiones con vigas de sección reducida, el valor de Zv debe ser
reemplazado por ZVSR (módulo plástico en la sección de viga reducida).
En las ecuaciones anteriores, Ages el área gruesa de la columna, Fyc el mínimo esfuerzo de
fluencia especificado de la columna, Fyv el mínimo esfuerzo de fluencia especificado de la
viga, Muves el momento adicional basado en combinaciones DFCR, producido por la
fuerza cortante localizada en la articulación plástica cuyo brazo es igual a la distancia
existente entre la articulación plástica y la cara de la columna, Maves el momento
adicional basado en combinaciones DRA, producido por la fuerza cortante localizada en la
articulación plástica cuyo brazo es igual a la distancia existente entre la articulación plástica
y la cara de la columna, Puc la resistencia axial requerida usando las combinaciones de
carga DFCR de la columna y Pac la resistencia axial requerida usando las combinaciones
de carga DRA de la columna.
La Figura 5.3presenta un esquema para la determinación de M* pv para el caso de una
columna interior de un PEM.
Excepciones. Este requerimiento no se aplica si se satisfacen las siguientes condiciones:
(1) Columnas con Prc< 0.3 Pc para todas las combinaciones de cargas que satisfacen una de
las siguientes condiciones:
(a) Columnas usadas en edificios de un piso, o en la cubierta de un edificio de varios pisos.
(b)Columnas donde: (1) La suma de las resistencias a cortante disponibles para todas las
columnas exentas en el entrepiso, es menor al 20% de la suma de las resistencias a cortante
disponibles de todas las columnas de los pórticos a momento en el entrepiso actuando en la
misma dirección; y (2) la suma de las resistencias a cortante disponibles de todas las
columnas exentas en cada línea de columnas del pórtico a momento del entrepiso, es menor
al 33% de la resistencia disponible a cortante de todas las columnas de dicho pórtico en esa
línea de columnas.
Donde:
Pc = Fyc Ag y Prc = Puc,que es la resistencia a la compresión requerida (DFCR); y
Pc=(2/3)Fyc Ag y Prc = Pac, que es la resistencia a la compresión requerida (DRA)
(2) Columnas en cualquier entrepiso con una relación de resistencia al cortante disponible a
resistencia al cortante requerida mayor a 50% que en el entrepiso superior.
6.5.3 ARRIOSTRAMIENTO LATERAL EN VIGAS Las vigas deben arriostrarse según lo indicado en la sección 6.2.5.4. Adicionalmente, a
menos que se demuestre lo contrario mediante ensayos, los arriostramientos laterales
deben colocarse cerca de cargas concentradas, en los cambios de sección transversal y otros
sitios donde el análisis indique que se formará una articulación plástica durante las
deformaciones inelásticas del pórtico especial resistente a momento. La colocación del
arriostramiento lateral debe ser consistente con lo indicado en la sección 5.6o con las
conexiones precalificadas según ANSI/AISC 358-05 y sus suplementos.
6.5.3.1 ARRIOSTRAMIENTO LATERAL DE LAS CONEXIONES VIGA - COLUMNA
6.5.3.2 Arriostramiento en Conexiones Las alas de las columnas en la conexión viga – columna requieren de arriostramiento lateral
solo en el nivel del ala superior de la viga, cuando las almas de viga y columna se
encuentran en un mismo plano, y la columna muestra un comportamiento elástico fuera de
la zona de panel. Está permitido asumir que la columna permanece elástica cuando la
relación de momentos determinada mediante la ecuación (5-5) es mayor a 2.
Cuando la columna tenga un comportamiento elástico fuera de la zona de panel, se deben
cumplir los siguientes requerimientos:
(1) Las alas de las columnas deben estar arriostradas lateralmente al nivel de las alas
superior e inferior de la viga. El arriostramientolateral puede ser directo o indirecto. El
soporte (arriostramiento) lateral directo en las alas de la columna se consigue por medio
dearriostramientos y otros miembros, lámina colaborante y losa, conectadas a las alas de la
columna cerca o en el punto que resistirá el pandeo lateral. El soporte lateral indirecto se
consigue por medio de la rigidez de miembros y conexiones que no están conectados
directamente a las alas de la columna, pero que actúan a través del alma de la columna o de
placas rigidizadoras.
(2) Cada arriostramiento lateral en las alas de la columna, debe ser diseñado para tener una
resistencia igual al 2% de la resistencia disponible en el ala de la viga, Fybftvf (DFCR), o
Fybftvf/1.5 (DRA).
6.5.3.3 Conexiones sin arriostramiento Una columna que tenga una conexión viga-columna sin arriostramiento lateral
transversalmente al pórtico resistente a momento, debe ser diseñada considerando la
distancia entre los arriostramientos laterales como la altura de la columna para el pandeo
transversal al pórtico resistente a momento, según el Capítulo H dela Especificación,
excepto en los siguientes casos:
(1) La resistencia requerida en la columna debe ser determinada en base a las
combinaciones de carga estipuladas en el Capítulo 1, excepto si el valor deE ha sido
calculado a partir de 1.25 veces la resistencia disponible basada en la resistencia a flexión
de la viga o la resistencia al cortante de la zona de panel.
(2) La esbeltez L/r de la columna debe ser menor a 60.
(3) La resistencia requerida a flexión de la columna transversal al pórtico a momento debe
incluir el momento originado por la aplicación de la carga en el ala de la viga especificada
en el numeral 2 de 6.3.2.4.1, adicionalmente al momento de segundo orden resultante del
desplazamiento del ala de la columna.
6.5.4 SOLDADURA Las soldaduras de ranura de penetración completa (SRPC) utilizadas en las alas de vigas,
placas de cortante y almas de vigas conectadas a las columnas deben ser Soldaduras de
demanda crítica (SDC) tal como se describió en la Sección
6.5.4.1 ZONAS DE PANEL EN CONEXIONES VIGA-COLUMNA
6.5.4.1.1 Definición de zona de panel La zona de panel de una junta viga-columna es el segmento rectangular del alma de la
columna encerrada por las alas de la columna (fronteras verticales) y las placas de
continuidad (fronteras horizontales). Típicamente, la zona de panel está sujeta
simultáneamente a fuerzas axiales, cortantes y momentos provenientes de las columnas y
vigas tal como se observa en la Figura 5.6.
Figura 5.6.Fuerzas internas actuando en la zona de panel de un PEM sujeto a carga lateral
6.5.4.1.2 Espesor de la Zona de Panel El espesor requerido de la zona de panel deberá determinarse de acuerdo con el método
usado para dimensionar la zona de panel de la conexión ensayada o precalificada.
Los espesores individuales “t” de las almas de la columna y doble placas, en caso de usarse,
deberá regirse por la ecuación:
en donde:
t = espesor del alma de la columna o de la doble placa en mm
dZ = peralte de la zona de panel medido entre las placas de continuidad en mm
wZ = ancho de la zona de panel entre alas de columna en mm.
Alternativamente, se puede usar un mínimo de 4 soldaduras tipo tapón para conectar el
alma de la columna con las dobles placas cuando se desee prevenir el pandeo local de ellas.
En estas condiciones, el espesor total de la zona de panel debe satisfacer la ecuación 5.9. La
Figura 5.7presenta un esquema de la ubicación de las soldaduras tapón.
Figura 5.7. Esquema de ubicación de soldaduras tapón en la zona de panel de un PEM
6.5.4.1.3 Soldadura en Doble Placas en la Zona de Panel Las doble placas deben soldarse a las alas de la columna usando soldaduras de ranura de
penetración completa (SRPC) o soldaduras de filete (SF) que desarrollen la resistencia al
cortante disponible del espesor total de las doble placas. Cuando las doble placas se
coloquen contra el alma de la columna, se deben soldar a lo largo de las bordes superior e
inferior a fin de desarrollar la proporción de la fuerza total que es transmitida a la doble
placa. Cuando las doble placas se coloquen lejos del alma de la columna, deberán colocarse
simétricamente en pares y soldadas a las placas de continuidad para desarrollar la
proporción de fuerza total que es transmitida a la doble placa.
7.0. BENEFICIARIOS
7.1. DIRECTOS: Personal docente administrativo de la biblioteca central
Estudiantes universitarios, quienes gozaran, en un ambiente confortable
Los postulantes a cumplir con uno de los requisitos previo al título de ingeniería
civil
Universidad Técnica de Manabí y autoridades de la universidad
7.2. INDIRECTOS: Estudiantes de otras universidades que soliciten las estanterías de la Biblioteca
Central
La comunidad general
8.0. METODOLOGÍAEn la ejecución de la tesis de grado se empleara la investigación participativa y de campo
porque contara con la intervención de los involucrados en la modalidad de desarrollo
comunitario
8.1 METODOS Para la elaboración de este trabajo comunitario se emplearán todas las normas técnicas del NEC 2011 y CODIGO MEXICANO DE LA CONSTRUCCION, para la Biblioteca General, además depender en gran parte de este grupo de compañeros que estamos trabajando para la confrontación de las dos normas.
El método que se utilizara, dadas las circunstancias y de acuerdo a la forma de desarrollo es el método científico.
8.2 TECNICASLas técnicas que se aplicarán:
Matriz de Involucrados Árbol de Problemas Árbol de Objetivos Árbol de Alterativas Matriz de Marco Lógicos
La técnicas que se aplican son las Técnicas Bibliográficas y de Observación.
Las técnicas Bibliográficas y documentos en la investigación científica nos brindan gran ayuda porque a través de ellas se puede encontrar información que nos ayude a comprobar las hipótesis que se elaboren en el proceso, llevándonos a un avance para obtener
resultados. En ellas se conservan documentos los cuales guardan información de distintos eventos ocurridos, los cuales son importantes porque hay datos escritos y visuales que se pueden utilizar como parte de la investigación.
La Observación, es una actividad realizada por un ser vivo(como un ser humano), que detecta y asimila los rasgos de un elemento, utilizando los sentidos como instrumentos principales. El término también puede referirse a cualquier dato corregido durante esta actividad. La observación, como técnica de investigación, consiste en “ver” y “oir” los hechos y fenómenos que queremos estudiar, y se utilizan fundamentalmente para conocer hecho, conductas y comportamientos colectivos.
8.3 MATRIZ DE INVOLUCRADOSGRUPOS E
INSTITUCIONES INTERESESPROBLEMAS PERCIBIDOS
RECURSOS Y MANDATOS
INTERESES DEL PROYECTO
CONFLICTOS POTENCIALES
Autoridades de la Universidad
Técnica de Manabí
Que los Docentes través de la
implementación de esta Biblioteca
Central mejoren el proceso de enseñanza
La Universidad Técnica de Manabí no cuenta con una Biblioteca General Virtual acorde a los nuevas reglamentos
de acreditación superior
Apoyo para la ejecución del
proyecto.
Beneficiar a la las distintas carreras del Alma Mater
Que no exista recursos suficiente para la culminación
de este proyecto
DocentesMejorar
significativamente el nivel de
conocimiento en los docentes
Carencia de tecnologías para
desarrollar investigaciones
dentro de la Biblioteca
Conocimientos y Predisposición.
Brindar comodidad en el espacio de aprendizaje
Que los docentes que no están
capacitados para utilizar los equipos
Estudiantes Adquirir conocimientos.
Poco interés en el cuidado y manejos
de los equipos virtuales
Predisposición para el cuidado de los
equipos tecnológicos
Mejorar los conocimientos tecnológicos
Uso inadecuado del sistema
implementado en la institución educativa
Empleados Administrativos
Dotar de un servicio de calidad
y calidez a los usuarios
Personal poco capacitados para el manejo de equipo
tecnológico
Capacitación constante al
personal administrativo
Mejorar condiciones de
atención al público en general
Uso inadecuado de las instalaciones de
la Biblioteca General o “Equipos
tecnológicos”
8.4 ÁRBOL DEL PROBLEMAE
F
E
C
T
O
S
PROBLEMA
C
A
U
S
A
S
Des actualización de conocimientos
y poco aprendizaje.
Desinterés por ir a la biblioteca y hacer uso de ella
Estudiantes y egresados con
falta de conocimiento
La Universidad Técnica de Manabí no cuenta con una Biblioteca General Virtual acorde a las nuevas
reglamentos de acreditación superior.
Equipos desactualizados
y reducidos para el número de estudiantes.
Ambiente y espacio
inadecuado para recibir a
los estudiantes
Libros desactualizados
y carencia de ellos para el número de estudiantes
8.5 ÁRBOL DE OBJETIVOS
F
I
N
E
S
OBJETIVO
M
E
D
I
O
S
Actualización de conocimiento y
aprendizaje constante por los
estudiantes.
Interés por ir a la Biblioteca y hacer
uso de ella.
Profesionales y estudiantes con bajo grado de conocimiento
La Universidad Técnica de Manabí cuenta con una Biblioteca General Virtual acorde a las nuevas reglamentos de acreditación superior
Equipos actualizados
para el número de estudiantes.
Ambiente adecuado para
consultar y aumentar el
conocimiento atreves de la
lectura
Libros actualizados y
suficientes para el número de estudiantes.
8.6 ÁRBOL DE ALTERNATIVAS
F
I
N
E
S
OBJETIVO
A
L
T
E
R
N
A
T
I
V
A
Actualización de conocimiento y
aprendizaje constante por los
estudiantes.
Interés por ir a la Biblioteca y hacer
uso de ella.
Profesionales y estudiantes con
alto grado de conocimiento
La Universidad Técnica de Manabí cuenta con una Biblioteca General Virtual acorde a las nuevas
reglamentos de acreditación superior
Equipos actualizados
para el número de estudiantes
Ambiente adecuado para
consultar y aumentar el
conocimiento atreves de la
lectura
Libros actualizados y
suficientes para el número de estudiantes.
Evaluación y Análisis Estructural Financiero y Económico de la Construcción del Edificio de la
Biblioteca General de la Universidad Técnica de Manabí, comparado con los códigos NEC-
2011(NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCION) y el Código Mexicano de Construcción.
Portoviejo en el periodo 2013.
8.7. MATRIZ DE MARCO LOGICO.
OBJETIVO
INDICADORES OBJETIVAMENTE
VERIFICABLES
MEDIOS DE VERIFICACIÓN
. SUPUESTOS.
FIN:
Diseño y Construcción de la Biblioteca General
Virtual de la Universidad
Técnica de Manabí a través de la Evaluación y
Análisis Estructural Financiero y
Económico de la Construcción del
Edificio de la Biblioteca General de la Universidad
Técnica de Manabí, comparado con los
códigos NEC-2011(NORMA
ECUATORIANA DE LA
CONSTRUCCION) y el Código
Mexicano de Construcción.
Para abril 15 del 2013 este construida la biblioteca central
Especificaciones técnicas.
Mantenimiento del software y actualización de las
computadoras.
PROPÓSITO:
Análisis comparado con los códigos
NEC-2011(NORMA
ECUATORIANA DE LA
CONSTRUCCION) y el Código
Mexicano de
Para Junio del 2013, los estudiantes
habrán adquirido mayor conocimiento en las carreras que
oferta la Universidad
Una mayor concurrencia de
estudiantes y docentes a la
Biblioteca General y registros de estos al usar la
Biblioteca
Capacitación del personal que atiende a los estudiantes y
público en general para acceder a los medios tecnológicos
Construcción.
PRODUCTO:
Ambiente adecuado y climatizado
Equipos actualizados de última generación
Capacidad optima de Libros actualizados
Para inicios del mes de abril tiene que estar el edificio completamente climatizados en un 90%
Para mediados del mes abril se contara con equipos actualizados 90%
Para las últimas semanas del mes de abril se contara con un 95% de libros actualizados
facturas, fotografías, actas de entrega
facturas, fotografías, actas de entrega
facturas , fotografía, actas de entrega.
Ambienté apropiado para la lectura y consulta
Favorables niveles de conocimientos
Satisfacción de la demanda estudiantil
Actividades
Gestión de las autoridades de la Universidad para la Construcción de la Biblioteca General
Dialogo entre los grupo de estudiantes y egresados
Reuniones con las autoridades parar recibir el apoyo en
Materiales /costos
Materiales de oficina
Movilización
Viáticos
Improvistos
Presupuesto estimativo
Fotos
Facturas
Actas de Entrega de la Biblioteca
Participación de cada uno de los involucrados en el presente proyecto,
Existencia de recursos para la construcción de la Biblioteca General
la Construcción de la Biblioteca
Construcción de la Biblioteca
Análisis de precios unitarios
Cronograma
9. RECURSOS A UTILIZAR.Para la realización del proyecto utilizaremos los siguientes recursos:
• Humanos.
• Institucionales
• Materiales y equipos
• Financieros.
9.1. HUMANOS• Director de Tesis
• Miembros del tribunal de revisión y evaluación de tesis
• Empleados
• Estudiantes de la facultad
• Técnicos especializados.
9.2. INSTITUCIONALES• Universidad Técnica de Manabí.
• Facultades de la Universidad.
9.3. MATERIALES Y EQUIPOS Cemento
Lastre
Arena
Ripio
Agua
Acero de Refuerzo
Ángulos Metálicos
Perfilería Metálica
Soldaduras
Software
Materiales Eléctricos.
Materiales Electrónico
Computadoras.
9.4. RECURSOS FINANCIEROEl proyecto tendrá un costo aproximado de $ 14.000,00 de los cuales pondremos un
desglose de los gastos.
10. EJECUCIÓN DEL PROYECTO. El presente proyecto de tesis persigue complementar la Construcción de la Biblioteca
General que otros grupos de compañeros y estudiantes se encuentran realizando; obra que
se espera culminar para la acreditación de la Universidad Técnica de Manabí.
Para la ejecución de este proyecto se tomara en cuenta el siguiente aspecto:
Diseño y Construcción de la Biblioteca General Virtual de la Universidad
Técnica de Manabí a través de la comparado con los códigos NEC-
2011(NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCION) y el Código
Mexicano de Construcción.
ACTIVIDADESINSUMOS
FECHA DE EJECUCIÓN
FUENTES DE VERIFICACIÓN
RESULTADOSCUALITATIVO Y CUANTITATIVO
25% 50% 75% 100%MATERIALES HUMANOS PREVISTA LIMITE R M MB E
TERCERA FASE IMPLEMENTACIÓNInstalación y prueba de equipos
Elaboración y presentación del informe final
- Cuaderno de apuntes.
-Lapicero.
-Autoridades de la Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas.-Director de Tesis.-Miembros del Tribunal Examinador y Evaluador.-Autores de Tesis.
-Cuaderno de apuntes.
X
CUARTA FASE DE ELABORACIÓN-Revisión y aprobación del informe finalTramite en la Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas para la sustentación-Sustentación e Incorporación
-Resma de papel.-Anillados-Computadora.-Impresora.Flash memory.
.
-Autores de Tesis.
-Director de Tesis.
-Oficio de orden de sustentación.
X
10.1 MATRIZ DE MONITOREO Y SEGUIMIENTO
11. RESULTADOS ESPERADOS. Desde el inicio de la planificación esperamos una coordinación con los
integrantes del grupo con el fin de lograr un excelente trabajo para obtener nuestro título.
Se analizaran las normas utilizadas en el diseño para la estructura de la Biblioteca General comparando las normas NEC 2011 con el código Mexicano de la Construcción.
Se supervisara y se verificara que la construcción este en lo correcto, de acuerdo a las especificaciones técnicas.
Una vez analizadas las normas y puesto en práctica los conocimientos adquiridos, esto nos llevara a la excelencia académica
12. CRONOGRAMA VALORADO
ENTIDAD:
1
2
4
5
6
7
8
9
10Sustentación e Incorporación
PORCENTAJE ACUMULADO (%):
MES 5 MES 6
PLAZO EN MESES
ITEM ACTIVIDADESCOSTO
PARCIALMES 1 MES 2 MES 3
Elaboración y presentación del informe final
Adquisición de equipos y materiales
Elaboracion del informe preliminar
Instalación y prueba de equipos
Revisión y aprobación del informe final
Tramite en la Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas para la sustentación
Recolección, organización y selección de la información
Analisis y estudio del area de implementación
DIRECTOR DE TESIS:PERIODO:MONTO:
POSTULANTES:UBICACION:
MES 4
COMPARACIÓN DEL DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA BIBLIOTECA CENTRAL DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ ENTRE EL NEC 2011 Y CEC 2000 APORTADOS A LA CONSTRUCCION
CRONOGRAMA VALORADO DE ACTIVIDADES PARA LA TESIS
TOTALES:COSTO MENSUAL PARCIAL:
COSTO MENSUAL ACUMULADO:PORCENTAJE MENSUAL (%):
13. BIBLIOGRRAFIA
http://ayudaingcivilec.blogspot.com/ NEC-2011 http://imes.mex.tl/688404_MEES.html
