I

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENERA CIVIL Y MECNICA

CARRERA DE INGENIERA CIVIL

TRABAJO ESTRUCTURADO DE INVESTIGACIN

DE MANERA INDEPENDIENTE PREVIO A LA

OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO CIVIL

Tema:

DISEO ESTRUCTURAL SISMO-RESISTENTE DE LOS EDIFICIOS

DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGN ARMADO LIMBURG

PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR LA

SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.

Nombre del Autor: Estefany Lucia Ortiz Naveda

Nombre del Director: Ing. Santiago Medina

Ambato - Ecuador

2012

II

APROBACIN DEL TUTOR

En mi calidad de Director de la presente Tesis de Grado previa a la obtencin del

Ttulo de Ingeniero Civil, bajo el tema: DISEO ESTRUCTURAL SISMO-

RESISTENTE DE LOS EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGN

ARMADO LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA

GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES., ejecutado por la

Srta. Estefany Luca Ortiz Naveda, egresada de la Facultad de Ingeniera Civil y

Mecnica de la Universidad Tcnica de Ambato, certifico que la presente

tesis es un trabajo indito, la misma que ha sido concluida en forma

total, en apego al Plan de Tesis aprobado.

Ambato, Septiembre del 2012

Ing. Santiago Medina

DIRECTOR DE TESIS

III

AUTORA

El contenido del presente trabajo investigativo, clculo y diseo, as como los

criterios, opiniones y dems concepciones vertidas y expuestas en el mismo, son

de absoluta autora y exclusiva responsabilidad del autor.

Ambato, Septiembre del 2012

-------------------------------------------

Egda. Luca Ortiz Naveda

C.I. 160043376-5

IV

DEDICATORIA

Este trabajo lo dedico a cada persona que puso su granito de arena para la

realizacin del mismo, a todas las personas que siempre me apoyaron, estuvieron

pendientes de m.

A las personas que luchan cada da por salir adelante a pesar de los golpes de la

vida, siempre brindan una sonrisa, disfrutando de cada paso en su vida.

A mis Padres, a mi gran Familia, a mis queridos amigos, por brindarme su apoyo

incondicional y su cario, su fe en MI.

Autor

V

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por haberme dado el privilegio de vivir y salir adelante.

A mis padres, mi gran ejemplo, Nelson e Irma, que siempre me han apoyado en

todo momento, mis hermanos Gaby, Ren y Jos, de una u otra manera me

ayudaron en toda mi vida, a mis grandes amores mis sobrinos, Martn, Junior y

Dani, ellos son la fuerza que me mantiene cada da, con su cario y ternura

llenaron nuestras vidas.

A la Universidad Tcnica de Ambato, a la Facultad de Ingeniera Civil y

Mecnica y cada uno de los Ingenieros que siempre me apoyaron en todo

momento, en las aulas y fuera de ellas con sus palabras y sabios consejos.

Al Ing. Santiago Medina, profesional y profesor, quien me supo ayudar con

paciencia en todo momento en cada captulo de la elaboracin de este proyecto de

Investigacin.

Al Ing. Wilson Medina, profesional destacado y un gran profesor, quien me guio y

me brind su ayuda en el proceso de la realizacin de este proyecto,

Al Arq. Ramiro Padilla, un gran profesional, por ayudarme con la facilitacin de

los planos, con sus consejos y ayuda incondicional en todo aspecto durante la

elaboracin del trabajo.

A toda mi gran Familia, mis abuelitas, mis tos y mis grandes amigos, mis

compaeros, que siempre me apoyaron en todo momento, en las buenas y en las

malas, no me dejaron caer y estuvieron pendientes de m en todo aspecto.

VI

Autor

A. PGINAS PRELIMINARES

NDICE GENERAL DE CONTENIDOS

Pg.

PORTADA..I

APROBACIN DEL AUTOR...II

AUTORA.III

DEDICATORIA....IV

AGRADECIMIENTOV

NDICE GENERAL DE CONTENIDOSVI

NDICE DE CUADROS Y GRFICOS.VII

RESUMEN EJECUTIVO...VIII

B. TEXTO

Pg.

CAPITULO I

Problema de Investigacin

1.1 Tema de Investigacin 2

1.2 Planteamiento del Problema

1.2.1 Contextualizacin 2

1.2.2 Anlisis Crtico 5

1.2.3 Prognosis 6

1.2.4 Formulacin del Problema 7

1.2.5 Interrogantes 7

1.2.6 Delimitacin del Objeto de Investigacin

1.2.6.1 Delimitacin Temporal 7

1.2.6.2 Delimitacin Espacial 8

1.2.6.3 Delimitacin de Contenido 8

1.3 Justificacin 8

VII

1.4 Objetivos

1.4.1 General 9

1.4.2 Especficos 9

CAPITULO II

Marco Terico

2.1 Antecedentes Investigativos 11

2.2 Fundamentacin Filosfica 11

2.3 Fundamentacin Legal 12

2.4 Categoras Fundamentales

2.4.1 Supraordinacin de Variables 12

2.4.2 Conceptos Bsicos 13

2.4.2.1 Edificio 13

2.4.2.2 Construccin de Edificios 15

2.4.2.3 Clasificacin de Edificaciones 15

2.4.2.4 Partes Constitutivas de un Edificio 16

2.4.2.5 Parmetros de Diseo 16

2.4.2.5.1 Elementos Estructurales 16

2.4.2.5.2 Elementos No Estructurales 17

2.4.2.5.3 Distribucin y Concentracin de

Masas 17

2.4.2.5.4 Simetra 18

2.4.2.5.5 Altura 18

2.4.2.5.6 Rigidez 19

2.4.2.5.7 Calidad de los Materiales de

Construccin 19

2.4.2.6 Requerimientos de Diseo Sismo

Resistente 24

2.4.2.7 Diseo Sismo-Resistente 26

VIII

2.4.2.8 Desempeo Ssmico 27

2.4.2.9 Anlisis Esttico 27

2.4.2.10 ETABS 28

2.4.2.11 Mtodos Numricos 28

2.4.2.12 Diseo de Estructuras 28

2.5 Hiptesis 30

2.6 Sealamiento de Variables de la Hiptesis

2.6.1 Variable Independiente 30

2.6.2 Variable Dependiente 30

CAPITULO III

Metodologa

3.1 Enfoque 31

3.2 Modalidad Bsica de Investigacin

3.2.1 Modalidad 31

3.2.2 Nivel de Investigacin 31

3.3 Poblacin y Muestra 31

3.4 Operacionalizacin de Variables 32

3.5 Tcnicas de Recoleccin de la Informacin 33

3.6 Plan de Procesamiento de la Informacin 34

3.7 Procesamiento y Anlisis 34

CAPITULO IV

ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

4.1 Anlisis de resultados 35

4.2 Interpretacin de datos 40

4.3 Verificacin de la Hiptesis 42

IX

CAPTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones 43

5.2Recomendaciones 44

CAPTULO VI

PROPUESTA

6.1 Datos informativos 45

6.2 Antecedentes de la propuesta 46

6.3 Justificacin 47

6.4 Objetivos

6.4.1 Objetivo general 48

6.4.2 Objetivos especficos 48

6.5 Anlisis de factibilidad 48

6.6 Fundamentacin 49

6.6.1 Especificaciones de Planos 49

6.6.2 Losas 49

6.6.2.1 Recubrimiento Mnimo 53

6.6.3 Anlisis de Vigas 53

6.6.3.1 Diseo a Flexin en Hormign Armado 54

6.6.3.2 Refuerzo mnimo en elementos a Flexin 56

6.6.4 Anlisis de Columnas 56

6.6.4.1 Comportamiento 57

6.6.4.2 Diseo de una columna a Flexo

-Compresin biaxial 58

6.6.4.3 Resistencia mnima a flexin

en Columnas 59

6.6.4.4 Seccin mnima de Columnas 60

X

6.6.4.5 Diseo de elementos sometidos a esfuerzo

de corte 61

6.6.4.6 Refuerzo Longitudinal 61

6.6.4.7 Refuerzo Transversal 61

6.6.5 Procedimiento de Clculo de Fuerzas Ssmicas

(Segn CEC-2002) 64

6.6.5.1 Cortante Basal de Diseo (V) 64

6.6.5.2 Periodo de Vibracin (T) 64

6.6.5.3 Coeficiente del Suelo (S) 65

6.6.5.4 Zonas Ssmicas y Factor de zona (Z) 66

6.6.5.5 Coeficiente de Tipo de Uso (I) 66

6.6.5.6 Coeficiente de Reduccin de Respuesta

Estructural (R) 66

6.6.5.7 Coeficiente de Configuracin en Planta (P ) 67

6.6.5.8 Coeficiente de Configuracin en

Elevacin (E ) 67

6.6.6 Ascensores 68

6.6.6.1 Determinacin de la Carga Nominal 70

6.6.6.2 Determinacin de la Carga Dinmica 70

6.6.6.3 Cargas sobre la Estructura Sustentable 71

6.6.6.4 Capacidad de Carga Viva 71

6.6.6.5 Peso de la Cabina 72

6.6.6.6 Cantidad de Cables 72

6.6.6.7 Peso de los Cables 73

6.6.6.8 Clculo de Fuerzas Ssmicas 74

6.6.6.9 Tensiones 76

6.6.7 Muros de Corte 78

6.6.7.1 Tipos de Muros Estructurales 79

6.6.7.2 Muros Estructurales Esbeltos 81

6.6.7.3 Muros Estructurales Robustos 83

6.6.7.4 Refuerzos mnimos en Muros 84

6.6.7.5 Requisitos del Cdigo ACI para

XI

Muros de Corte 86

6.6.7.6 Diseo del refuerzo por Cortante para Muros 89

6.6.8 Sistema de Placas Colaborantes 90

6.6.8.1 Descripcin de las cargas 93

6.6.8.2 Instalacin 93

6.6.9 Modelo Estructural de Diseo 94

6.6.9.1 Cargas 94

6.6.9.2 Cdigos a Utilizar 96

6.6.9.3 Espesor Equivalente para Losa 98

6.6.10 Juntas de Construccin 100

6.6.11 Diseo de Cimentaciones de Hormign Armado 101

6.6.11.1 El suelo de Cimentacin 101

6.6.11.2 Tipos de Cimentaciones 101

6.6.11.3 Criterios para el Diseo de Plintos 104

6.7 Metodologa. Modelo operativo 108

6.7.1 Predimensionamiento de Elementos de la Estructura 108

6.7.1.1Predimensionamiento de Losas 108

6.7.1.1.1 Carga Muerta 109

6.7.1.1.2 Carga Viva 110

6.7.1.1.3 Reduccin de Cargas Vivas 110

6.7.1.1.4 Chequeo de la Flecha Mxima en Losa 111

6.7.1.1.5 Clculo de Cargas de Paredes Tipo 112

6.7.1.1.6 Clculo de Tableros 117

6.7.1.1.7 Chequeo a Flexin 120

6.7.1.1.8 Clculo de la Armadura 122

6.7.1.1.9 rea de Acero del Tablero Edificio A 123

rea de Acero del Tablero Edificio B 124

rea de Acero del Tablero Edificio C 125

rea de Acero del Tablero Edificio D 126

6.7.1.2 Clculo de Volados 127

6.7.1.2.1 Chequeo a Flexin 128

6.7.1.2.2 Chequeo a Corte 128

XII

6.7.1.2.3 Clculo de la Flecha mxima en Volado

De Losa Tipo 128

6.7.1.3 Clculo de Losas de Edificio A 130

6.7.1.4 Clculo de Losas de Edificio B 134

6.7.1.5 Clculo de Losas de Edificio C 138

6.7.1.6 Clculo de Losas de Edificio D 141

6.7.1.7 Preparacin de Pesos por Planta 144

6.7.1.7.1 Edificio de Departamento A 144

6.7.1.7.2 Edificio de Departamento B 151

6.7.1.7.3 Edificio de Departamento C 157

6.7.1.7.4 Edificio de Departamento D 162

6.7.1.8 Clculo de Fuerzas Ssmicas (Segn CEC-2002)

6.7.1.8.1 Edificio A con Tapagrada 167

6.7.1.8.2 Edificio A sin Tapagrada 170

6.7.1.8.3 Edificio B con Tapagrada 172

6.7.1.8.4 Edificio B sin Tapagrada 174

6.7.1.8.5 Edificio C y D sin Tapagrada 176

6.7.1.9 Mtodo del Portal

6.7.1.9.1 Edificio de Departamentos A (Sentido X) 178

6.7.1.9.2 Edificio de Departamentos A (Sentido Y) 179

6.7.1.9.3 Edificio de Departamentos B (Sentido X) 180

6.7.1.9.4 Edificio de Departamentos B (Sentido Y) 181

6.7.1.9.5 Edificio de Departamentos C (Sentido X) 182

6.7.1.9.6 Edificio de Departamentos C (Sentido Y) 183

6.7.1.9.7 Edificio de Departamentos D (Sentido X) 184

6.7.1.9.8 Edificio de Departamentos D (Sentido Y) 185

6.7.1.10 rea Cooperantes

6.7.1.10.1 rea Cooperante del Edificio A 186

6.7.1.10.2 rea Cooperante del Edificio B 187

6.7.1.10.2 rea Cooperante del Edificio C 188

6.7.1.10.2 rea Cooperante del Edificio D 189

6.7.1.11 Predimensionamiento de Vigas 190

XIII

6.7.1.11.1 Clculo de Vigas del Edificio A Sentido X 195

6.7.1.11.2 Clculo de Vigas del Edificio A Sentido Y 198

6.7.1.11.3 Clculo de Vigas del Edificio B Sentido X 202

6.7.1.11.4 Clculo de Vigas del Edificio B Sentido Y 204

6.7.1.11.5 Clculo de Vigas del Edificio C Sentido X 207

6.7.1.11.6 Clculo de Vigas del Edificio C Sentido Y 209

6.7.1.11.7 Clculo de Vigas del Edificio D Sentido X 212

6.7.1.11.8 Clculo de Vigas del Edificio D Sentido Y 214

6.7.1.12 Predimensionamiento de Columnas 216

6.7.1.13 Clculo de Ascensores 226

6.7.1.14 Diseo de los Muros de Corte 228

6.7.1.14.1 Tabla de Clculo de rea de Acero 232

6.7.1.14.2 Chequeo de Cuanta p de Refuerzo 233

6.7.1.14.3 Chequeo a Corte 233

6.7.1.15 Paso Peatonal entre los Edificios

de Departamentos 235

6.7.1.16 Proceso de Anlisis y Diseo de un Edificio

En ETABS 239

6.7.1.16.1 Datos de Entrada 239

6.7.1.16.2 Pasos de Modelacin 241

6.7.1.17 Diseo de Vigas

6.7.1.17.1 Diseo de Vigas del Edificio A 264

6.7.1.17.2 Diseo de Vigas del Edificio B 266

6.7.1.17.3 Diseo de Vigas del Edificio C 268

6.7.1.17.4 Diseo de Vigas del Edificio D 270

6.7.1.18 Diseo de Columnas 272

6.7.1.19 Diseo de Gradas del Edificio A 275

6.7.1.19.1 Diseo de Viga de descanso 281

6.7.1.20 Diseo de Gradas del Edificio B 284

6.7.1.20.1 Diseo de Viga de descanso 290

6.7.1.21 Diseo de Cimentaciones 293

6.7.1.21.1 Clculo de Cimentaciones del Edificio A 298

XIV

6.7.1.21.1.1 Clculo de Cimentaciones con

Trabe de Liga del Edificio A 300

6.7.1.21.2 Clculo de Cimentaciones del Edificio B 308

6.7.1.21.3 Clculo de Cimentaciones del Edificio C 311

6.7.1.21.4 Clculo de Cimentaciones del Edificio D 314

6.7.1.22 Diseo de Junta 317

6.8 Administracin 319

6.9 Previsin de la evaluacin 319

C. MATERIALES DE REFERENCIA

1.1 BIBLIOGRAFA 319

1.2 ANEXOS 321

XV

NDICE DE GRFICOS

CAPTULO II

Marco Terico

Figura 1.- Resistencia y Deformacin del Hormign

Armado a Compresin 21

Figura 2.- Resistencia y Deformacin del Acero

a Traccin 23

CAPTULO IV

Anlisis e Interpretacin de Resultados

Figura 3.- Distribucin porcentual de la poblacin en la

Provincia de Pichincha por Gnero 37

Figura 4.- Distribucin porcentual de permisos

de construccin en el Pas, segn su

Origen de Financiamiento 37

Figura 5.- Distribucin porcentual de la Superficie a

Construirse con Recursos Propios, a nivel

Provincial frente a la Regin 38

Figura 6.- Distribucin porcentual del Valor de

Financiamiento en el Pas por Recursos

Propios y Crditos 38

CAPTULO VI

Propuesta

Figura 7.- Ubicacin del Proyecto 45

Figura 8.- Esquema de Vigas 54

XVI

Figura 9.- Distribucin Rectangular equivalente de

Esfuerzos en el Concreto 55

Figura 10.- Carga Crtica Pcr 57

Figura 11.- Excentricidad de la Columna 58

Figura 12.- Ejemplos de Estribos cerrados de

Confinamiento Mltiples 63

Figura 13.- Esquema de un ascensor Panormico 69

Figura 14.- Fuerzas ssmicas que actan en las Paredes

Del Foso 75

Figura 15.- Cables de Acero 76

Figura 16.- Deformaciones de un Prtico 78

Figura 17.- Formas de los Muros de Corte 79

Figura 18.- Dimensiones del Muro de Corte 80

Figura 19.- Muro de Corte 86

Figura 20.- Propiedades de la Placa Colaborante 91

Figura 21.- Sistema Mixto 91

Figura 22.- Detalles Constructivos y Encofrado Lateral 92

Figura 23.- Instalacin en Construccin Mixta 93

Figura 24.- Esquema de Distancias para Inercias 98

Figura 25.- Ejemplo de Pilotes Aislados 102

Figura 26.- Zapatas Corridas 102

Figura 27.- Zapatas Combinadas 103

Figura 28.- Vigas de Cimentacin 103

Figura 29.- Losas de Cimentacin 104

Figura 30.- Pilotes 104

Figura 31.- Diseo de Plintos 105

Figura 32.- Seccin Crtica de Cortante 105

Figura 33.- Seccin Crtica al Punzonamiento 106

Figura 34.- Seccin Crtica a la Flexin (hormign armado) 106

Figura 35.- Seccin Crtica a la Flexin

(Muro de mampostera) 107

Figura 36.- Zapatas Inclinadas o Escalonadas 107

XVII

Figura 37.- Faja Unitaria del Muro 229

Figura 38.- Diagrama de Carga y Momento 229

Figura 39.- Esquema de Paso Peatonal 235

Figura 40. Esquema de Correas de Acero 241

Figura 41. Pantalla principal de ETABS 242

Figura 42. Cambio de Unidades 242

Figura 43. Ventana para crear o abrir un modelo 242

Figura 44. Pantalla para definir la grilla 243

Figura 45. Pantalla para definir dimensiones de Grilla 243

Figura 46. Pantalla para definir la altura 244

Figura 47. Pantalla para definir el material 245

Figura 48. Pantalla para definir la seccin de Columna 245

Figura 49. Pantalla para definir dimensiones e inercia

Agrietada de Columnas 246

Figura 50. Pantalla para definir las propiedades

de refuerzo de Columnas 246

Figura 51. Pantalla para definir dimensiones e inercia

Agrietada de Vigas 247

Figura 52. Pantalla para definir las propiedades

de refuerzo de Vigas 247

Figura 53. Pantalla para definir el tipo de Losa, dimensiones

Y propiedades 248

Figura 54. Pantalla para definir el tipo de Muros, dimensiones

Y propiedades 248

Figura 55. Dibujo de Columnas, Vigas y Losas 249

Figura 56. Estados de Carga 250

Figura 57. Definicin de Cargas Ssmicas 251

Figura 58. Definicin de Diagrama de Piso 251

Figura 59. Definir tipos de apoyo 252

Figura 60. Colocacin de Cargas 252

Figura 61. Definicin de combinacin de cargas 253

Figura 62. Colocacin de Rigidez infinita 253

XVIII

Figura 63. Proceso de anlisis del modelo 254

Figura 64. Modelacin del Edificio C 254

Figura 65. Datos de entrada y salida de la modelacin 255

Figura 66. Diseo del Edificio C 256

Figura 67. Datos de diseo del Edificio C 257

Figura 68. Datos necesarios para obtener la deriva

Global del edificio 258

Figura 69. Edificio de tres pisos con desplazamientos

De piso ante un sismo 259

Figura 70. Muestra de Derivas 259

Figura 71. Datos de Deriva del Edificio A (Sentido X) 260

Figura 72. Datos de Deriva del Edificio A (Sentido Y) 260

Figura 73. Datos de Deriva del Edificio B (Sentido X) 261

Figura 74. Datos de Deriva del Edificio B (Sentido Y) 261

Figura 75. Datos de Deriva del Edificio C (Sentido X) 262

Figura 76. Datos de Deriva del Edificio C (Sentido Y) 252

Figura 77. Datos de Deriva del Edificio D (Sentido X) 263

Figura 78. Datos de Deriva del Edificio D (Sentido Y) 263

XIX

NDICE DE TABLAS

CAPITULO II

Marco Terico

Tabla 1.- Coeficiente de suelo S y de Coeficiente Cm 24

CAPTULO IV

Anlisis e Interpretacin de Resultados

Tabla 2.- Cuadro de reas 39

CAPTULO VI

Propuesta

Tabla 3.- Dimensiones de Bloques 50

Tabla 4.- Mximas Deflexiones permisibles

Calculadas en Losas 50

Tabla 5.- Altura Mnima de Vigas o Losas en una Direccin

Cuando no se calculan Deflexiones 52

Tabla 6.- Coeficiente del Suelo (S) y Coeficiente (Cm) 65

Tabla 7.- Poblaciones ecuatorianas y valor de factor (Z) 66

Tabla 8.- Tipo de uso, destino e importancia de estructura 66

Tabla 9.- Coeficiente de Reduccin de Respuesta (R) 66

Tabla 10.- Coeficiente de Configuracin en Planta (p) 67

Tabla 11.- Coeficiente de Configuracin en Elevacin (e) 67

Tabla 12.- Anlisis de la Energa Dinmica de los

Ascensores de Tipo Normal 71

Tabla 13.- Refuerzos Mnimos entre Juntas 85

Tabla 14.- Datos de Catlogo de Placa Colaborante 236

Tabla 15.- Tabla de Datos de Correas de acuerdo a la

XX

Distancia entre apoyos 238

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

TEMA: DISEO ESTRUCTURAL SISMO-RESISTENTE DE LOS

EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGN ARMADO

LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR

LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.

AUTOR: Egda. Luca Ortiz N.

TUTOR DE TESIS: Ing. Santiago Medina

FECHA: Septiembre del 2012

RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto tiene por finalidad realizar el Diseo Estructural Sismo-

resistente de los Edificios de Departamentos de Hormign Armado LIMBURG

PLATZ" de la ciudad de Quito, para garantizar la seguridad de los ocupantes;

iniciando con el estudio de los planos arquitectnicos, el estudio de suelos y las

normas de construccin, datos de poblacin y de construccin en la ciudad.

Siguiendo con el diseo, realizamos un predimensionamiento de las losas, vigas y

columnas, basados en las normas del Cdigo ACI318-05 y del CEC 2002, para

tener una idea de las dimensiones con las que se construirn los edificios de

departamentos. Preparamos los datos para ingresar en el programa ETABS, ya

que este es una herramienta fundamental para el desarrollo del proyecto, en el

realizamos la modelacin de las estructuras, una vez realizado el anlisis esttico,

el programa nos da los datos que servirn para confrontarlos con los datos

XXI

obtenidos en el predimensionamiento de las vigas y columnas resistentes de los

edificios.

El objetivo de esta comparacin es comprobar que los momentos solicitantes sean

menores o iguales a los momentos resistentes calculados.

Luego, con los datos finales, realizamos los planos correspondientes para cada

edificio de departamentos.

Este trabajo consta de 6 captulos, distribuidos de la siguiente manera:

El Captulo I, el Problema plantea el problema de la falta medidas en la

realizacin de estudios previos para la construccin de edificios, la falta de usos

de las normas de construccin establecidas en el pas, los tipos de problemas que

se pueden presentar en el evento de un sismo y las posibles soluciones para

mejorar el nivel de construccin en el Ecuador.

El Captulo II, trata sobre el Marco Terico nos permite establecer

antecedentes investigativos, adems de definir los principales trminos

relacionados con los parmetros de construccin en el pas, incluyendo normas,

caractersticas y definiciones necesarias para identificar una posible hiptesis.

El Captulo III, indica la Metodologa utilizada en la investigacin, establece el

tamao de la muestra a partir de la poblacin, y operacionalizacin de las

variables en estudio.

El Captulo IV, incluye el Anlisis e Interpretacin de Resultados de los datos

obtenidos en las Encuestas realizadas de Poblacin y Vivienda del INEC, con ello

realizamos la verificacin la hiptesis propuesta.

El Captulo V contiene las Conclusiones y Recomendaciones de la

investigacin obtenidos a partir del anlisis de los resultados.

XXII

El Captulo VI presenta la propuesta motivo de la investigacin, establece los

parmetros de diseo estructural sismo-resistente de los Edificios de

Departamentos LIMBURG PLATZ", basada en la investigacin bibliogrfica de

normas del Cdigo ACI 318-05 y el Cdigo Ecuatoriano de la Construccin, con

la realizacin del estudio previo y los planos estructurales.

2

CAPITULO I

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIN

1.1 TEMA DE INVESTIGACIN

Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos LIMBURG PLATZ" de la

ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus ocupantes.

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1 CONTEXTUALIZACIN

En el comienzo de la historia de la humanidad, los hechos arquitectnicos slo se

conocan despus de su construccin. A partir del renacimiento surge, con la

perspectiva, la posibilidad de representar los edificios y apreciar sus formas y

proporciones antes de su construccin y como mtodo de verificacin. Luego,

aparecen otras formas de representacin como son los planos en la actualidad.

Las nuevas ideas arquitectnicas en estos das estn proyectadas a crear

estructuras modernas e innovadoras, las cuales deben estar ligadas a un diseo

estructural de alta calidad y eficacia que ofrezca soluciones concretas.

Un edificio est definido como una estructura que sirve fundamentalmente para

dar cabida al ser humano, permitindole que realice todas las actividades del

diario vivir en un ambiente ptimo, lleno de comodidad y confort, mejorando el

rendimiento de sus labores y promoviendo el desarrollo de las ciudades.

El clculo estructural es de vital importancia para el buen funcionamiento del

mismo, ya que de esto depender la vida de quienes lo habitan.

3

En la actualidad, el mundo ha vivido momentos difciles a causa de los sismos

ocurridos en Hait, Chile y el ms reciente ocurrido en Japn, los cuales nos han

hecho analizar sobre la inseguridad existente en edificaciones de todo uso como:

edificios educativos, departamentales, histricos, etc.

El Ecuador es un claro ejemplo de un pas expuesto a la ocurrencia de sismos por

su ubicacin en el cinturn de Fuego, los cuales siempre han afectado las

edificaciones,por lo que un proyecto de este tipo presenta un ejemplo del tipo de

clculo que debemos realizar para garantizar que la edificacin resista ante un

sismo, garantizar el comportamiento del mismo y proporcione seguridad a sus

ocupantes.

La vulnerabilidadde una edificacin frente a un terremoto, la cual es el

comportamiento deficiente de una estructura frente a un sismo incluso moderado,

debido a un dficit de resistencia o a una ductilidad escasa. Las normativas sismo-

resistentes, en general, admiten que los edificios sean diseados para resistir

sismos fuertes sin colapso, incluso admitiendo daos estructurales severos, en el

caso de sismos moderados no se permiten daos en elementos estructurales, pero

s algn dao en elementos no estructurales como tabiques, particiones, etc., y

que, en general, sean fcilmente reparables, en el caso de sismos leves, la

estructura no debe sufrir ningn dao.

Las nuevas tendencias en el diseo ssmico de edificios, parecen estar orientadas a

la estimacin del comportamiento estructural a diferentes niveles de la intensidad

del movimiento del terreno ocasionado por sismos. Para ello, el anlisis

estructural sismo-resistente ha sido identificado como un parmetro para medir la

confiabilidad de ocupacin de la estructura.

La evolucin de los mtodos de anlisis ha sido particularmente notoria en las

ltimas dcadas, con el uso cada vez ms frecuente de las computadoras digitales.

Actualmente estas herramientas se consideran indispensables para un anlisis

ssmico apropiado, no tanto por la posibilidad de efectuar los cmputos ms

4

rpidamente cuanto porque, al poder considerar mejores modelos, se logran

estructuras ms eficientes y confiables. Sin embargo, debe reconocerse que por las

incertidumbres en las acciones ssmicas e incluso en las propiedades de los

materiales, as como por las numerosas hiptesis simplificadoras previas al

anlisis, los resultados del mejor programa de cmputo es slo una descripcin

aproximada de la realidad.

Generalmente existen muchas consideraciones asociadas que pueden determinar

que una Estructura sismo- resistente cumpla con estas condiciones de seguridad,

siendo agrupadas en el tipo de suelo, la simetra del diseo, en que los pisos

superiores sean lo ms livianos posible, la necesidad de una adecuada seleccin en

cantidad y calidad de los materiales especialmente del acero, el cual debe ser

dctil, tambin es necesario que la estructura se deforme limitadamente, as como

una buena prctica de construccin e inspeccin estructural rigurosa.

Debido a que las ondas ssmicas se trasmiten bsicamente de tres formas

horizontal, vertical y mixta, se requiere que el diseo de las estructuras sean lo

ms simtricas posibles y que el efecto de los esfuerzos cortantes y de traccin

asociados a estos movimientos sean adecuadamente asimilados por la misma.

Cuando el pas empez a utilizar hormign como material fundamental para las

construcciones, existieron un sinnmero de problemas que en la actualidad han

sido superados. Si bien es cierto que existe una buena experiencia en el medio con

respecto al hormign armado, se continan presentando problemas al momento de

ensayar los materiales que forman parte del hormign.

Los edificios de departamentos de Hormign Armado LIMBURG PLATZ"

ubicados en la ciudad de Quito, como muchas otras edificaciones en diferentes

ciudades del pas requieren no solo un estricto control de calidad en sus

materiales, sino tambin en sus sistemas constructivos para que lo calculado en el

diseo se acerque lo ms posible a la realidad.

5

1.2.2 ANLISIS CRTICO

Los acontecimientos ssmicos recientes, como los sismos de Hait, Chile y Japn

que causaron daos importantes en estructuras de concreto reforzado y que han

llevado al colapso de estructuras o daos en elementos estructurales y no

estructurales impidiendo el uso de la edificacin en un tiempo considerable han

hecho eco en el mundo entero sobre la inseguridad existente en edificaciones.

El crecimiento de la poblacin y la urbanizacin hace que el pas se caracterice en

la actualidad por su naturaleza urbana la tasa anual de crecimiento urbano es de

3.67%, la poblacin urbana es de alrededor del 68% de la poblacin total, hechos

que influyen indiscutiblemente en el desarrollo de vivienda y por tanto en el

desarrollo del pas si se considera que el sector de la construccin es un sector

lder en el desarrollo econmico.

En la ciudad de Quito, a pesar de la modernidad de las edificaciones, muchas

veces su construccin se ha basado en la experiencia del ingeniero, por lo que la

falta de conciencia sobre los problemas que pueden acarrear el no realizar un

estudio profundo sobre una edificacin que se vaya a construir pueden producirse

fallas o el colapso al momento de producirse un sismo de mediana intensidad.

El mal desempeo ssmico de estructuras sismo resistente modernas han puesto en

evidencia que la confiabilidad del diseo ssmico no solo era menor que la que se

esperaba, sino que presenta grandes inconsistencias entre estructuras que tienen

un mismo sistema estructural, lo cual ha enfatizado la necesidad de replantear las

metodologas actuales de diseo ssmico para salvaguardar la vida de los

ocupantes cuando ocurra algn sismo.

De acuerdo con los resultados de la evaluacin estructural, se debe realizar un

clculo objetivo que cumplan las normas establecidas de construccin aplicada a

cualquier tipo estructura, que cumpla un buen funcionamiento dentro del diseo

sismo-resistente para salvaguardar las vidas humanas y que resulte conveniente a

la economa actual que vive el pas.

6

1.2.3 PROGNOSIS

El impulso necesario que se ha generado para la incorporacin de nuevas tcnicas

de construccin procede bsicamente de dos fuentes diferentes: el anlisis de las

construcciones tradicionales y las nuevas tcnicas; sintetizando ambas, el uso

consecuente de tecnologas apropiadas, incorporando la lgica ingenieril, se

ofrece una amplia gama de posibilidades de construccin con procesos rpidos y

de alta calidad para ser aplicados en el medio.

Las nuevas tendencias de la Ingeniera Ssmica, reconocen la necesidad de evaluar

la vulnerabilidad de las estructuras en los entornos urbanos, ya que es all en

donde existe mayor concentracin de la poblacin, infraestructuras y servicios.

As pues, el estudio del comportamiento de los edificios ante la eventual

ocurrencia de un sismo intenso, es el responsable de evitar verdaderas catstrofes,

como las que hasta la fecha continan dejando grandes prdidas de vidas humanas

y econmicas.

El desarrollo y aplicacin de diversos mtodos o tcnicas avanzadas del anlisis

estructural para el desempeo, vulnerabilidad y fragilidad de una estructura, ha

permitido establecer de forma cuantitativa, la importancia que, para la

minimizacin de un riesgo ssmico, tiene el diseo y construccin sismo

resistente, quedando an varias dudas e interrogantes respecto del anlisis

estructural, mismas que en el futuro seguirn sin ser investigadas si no se les da la

importancia necesaria, pudiendo conducir en muchos casos a decisiones y

soluciones erradas en la evaluacin y diseo de una estructura, con consecuencias

para la seguridad estructural y peor an, para la vida humana.

Si no se realiza un clculo y diseo estructural sismo-resistente a las estructuras,

al no aplicar los cdigos, normas y procedimientos establecidos para este tipo de

edificios de departamentos, llevaran en lo posterior a cometer errores en los

clculos que conduciran a poner en riesgo vidas humanas adems de los costos en

la reparacin y reforzamiento de las estructuras.

7

1.2.4 FORMULACIN DEL PROBLEMA

Qu tipo de Diseo Estructural Sismo-Resistente ser necesario realizar en los

Edificios de Departamentos de Hormign Armado LIMBURG PLATZ" de la

ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus habitantes?

1.2.5 INTERROGANTES

Qu tipo de clculo se va a emplear?

Cules sern los procesos lgicos, ordenados y secuenciales de clculo y diseo

estructural sismo-resistente?

Qu es anlisis estructural sismo resistente?

Cul es el procedimiento correcto para realizar un anlisis estructural sismo-

resistente?

Cul es la herramienta computacional adecuada para la aplicacin del anlisis

estructural sismo-resistente?

Cmo evaluar e interpretar los reportes computarizados para un diseo ptimo y

seguro?

1.2.6 DELIMITACIN DEL OBJETO DE INVESTIGACIN

1.2.6.1 DELIMITACIN TEMPORAL

El proyecto propuesto se ejecutar en el segundo semestre del 2011.

8

1.2.6.2 DELIMITACIN ESPACIAL

La investigacin constar de estudios de campo, los cuales se realizarn en el

Barrio El Dorado, de la ciudad de Quito provincia de Pichincha.

Para el desarrollo de las actividades complementarias de la investigacin se

considera el uso de la biblioteca de la Facultad de Ingeniera Civil y Mecnica de

la Universidad Tcnica de Ambato.

1.2.6.3 DELIMITACIN DE CONTENIDO.

Problema: Inseguridad de los ocupantes de los Edificios de Departamentos de

Hormign Armado LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito.

Tema: Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos LIMBURG

PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus ocupantes.

Aspecto: Estructuras, Hormign, Computacin Aplicada, Obras Civiles,

Proyectos Estructurales, Proyecto de Tesis.

rea: Estructuras.

Campo: Ingeniera Civil.

1.3 JUSTIFICACIN

Segn el Instituto Geofsico que cuenta con un mapa de peligro ssmico, la ciudad

de Quito se encuentra ubicada en la Zona 4, que es la zona de mayor riesgo. Por

ello se tiene que tomar muy en cuenta sobre los diseos de estructuras que van a

tener ocupacin de vidas humanas, garantizando su comportamiento y

proporcionando seguridad.

9

Las experiencias de las edificaciones daadas que no solamente son producto de

una mala ejecucin, sino que denotan ligereza en los clculos y diseos

estructurales, producto de una prctica equivocada, que han conducido en unos

casos a subdimensionamientos y en otros a sobredimensionamientos, hace ms

que necesario contar con un clculo y diseo estructural sismo-resistente que

conduzca a diseos satisfactorios y precisos a travs de procesos lgicos que

tomen en cuenta las ltimas innovaciones tanto en materia tcnica como en el uso

de programas computarizados de ltima generacin.

Con la realizacin de un estudio estructural adecuado para los edificios de

departamentos se determinar que tipo de material es ms conveniente, las

secciones mnimas de diseo, el diseo sismo-resistente que cumpla con las

normas para que en un futuro se sigan cometiendo errores en los diseos que a su

vez conducen a poner en riesgo vidas humanas y grandes costos en la reparacin y

reforzamiento de las estructuras.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 GENERAL

Realizar el Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos LIMBURG

PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus ocupantes.

1.4.2 ESPECFICOS

Definir el clculo y diseo estructural sismo resistente para los edificios de

departamentos.

Seleccionar normas y cdigos de diseo estructural sismo-resistente para

edificios de hormign armado, tomando como base el ACI 318S-05 y el

CEC 2002.

10

Establecer procesos lgicos, ordenados y secuenciales de clculo y diseo

estructural sismo-resistente.

Definir alternativas de proceso para lograr resultados satisfactorios y

confiables para la seguridad humana.

Utilizar programas computarizados adecuados para el anlisis estructural y

diseo sismo-resistente.

Obtener resultados y evaluarlos para un diseo seguro.

Obtener la infraestructura ptima para la construccin del edificio en base

de los estudios fundamentales.

11

CAPITULO II

MARCO TERICO

2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS

En la actualidad el desarrollo tecnolgico e ingenieril se ha incrementado en gran

escala, motivo por el cual es necesario que toda estructura cuente con un anlisis

Sismo-Resistente, en cualquier sitio en el que se encuentre dicha estructura, ms

an en zonas de alto riesgo ssmico como es el caso de la ciudad de Quito; es por

esto que es imprescindible que el calculista conozca y maneje tcnicas modernas y

apropiadas para un correcto anlisis estructural, en todos y cada uno de los

diseos, garantizando su comportamiento y proporcionando una seguridad

mxima.

En la actualidad ya se realizan diseos ssmicos para estructuras que van a ser

construidas, pero poco o casi nada se realiza un anlisis en las edificaciones ya

existentes, sin embargo se requiere de un proceso para obtener una gama de

resultados que reflejen la respuesta real de la estructura, frente a esto, el anlisis

estructural Sismo-Resistente representa la mejor alternativa para dar solucin al

mencionado problema

2.2 FUNDAMENTACIN FILOSFICA.

La investigacin se halla bajo el paradigma crtico positivista, ya que es objetiva

y predominan los mtodos cuantitativos, sabemos que existen leyes y reglamentos

pre estructurados y esquematizados, es decir, que no podemos cambiar el

procedimiento, adems est orientado a la verificacin, confirmacin y anlisis de

resultados.

12

2.3. FUNDAMENTACIN LEGAL

La presente investigacin se basar en normas y especificaciones tcnicas para la

elaboracin de diseo del Edificio en cuestin.

Estas normas son obligatorias para cumplir con los requerimientos bsicos para la

construccin del edificio:

FEMA-440

Cdigo ACI (318-05)

Cdigo Ecuatoriano de la Construccin (CEC-2002)

2.4 CATEGORAS FUNDAMENTALES

2.4.1 SUPRAORDINACIN DE VARIABLES.

VARIABLE VARIABLE

INDEPENDIENTE. DEPENDIENTE.

Comparacin de

resultados

Nivel Ocupacional

Niveles de dao

Parmetros de

diseo

Calidad de los materiales

Resistencia ante un

sismo

Satisfaccin solicitaciones y

seguridad de ocupantes

Realizacin de Planos

Estructurales

Diseo Sismo-

Resistente

Interpretacin de

Resultados

Aplicacin del

Programa ETABS

Consideraciones de

Clculo

Anlisis de Planificacin

de Edificios

Estudio estructural

de Edificios

13

2.4.2 CONCEPTOS BSICOS.

2.4.2.1 EDIFICIO.- Construccin permanente, separado e independiente,

concebido para ser utilizada como vivienda o para servir a fines agrarios,

industriales, educativos, a la prestacin de servicios o en general al desarrollo de

una actividad. Una construccin es permanente si ha sido concebida y construida

para atender necesidades de duracin indefinida y que, por lo tanto, durar

normalmente en el mismo sitio ms de 10 aos.

Toda construccin tiene elementos verticales y horizontales, lineales o planos,

que pueden ser integrados en la estructura y que sern capaces de absorber

cargas ssmicas. Una clasificacin de estos elementos puede ser:

Diafragmas

Prticos

Tabiques de hormign armado resistentes al corte.

Mampostera portante arriostrada.

Prticos con triangulaciones.

Columna empotrada en la base.

Sistemas Estructurales tipo cajn.

Para realizar una evaluacin estructural de cualquier edificacin se requiere

realizar varios pasos:

Memoria.-En ella se incluye el programa de necesidades, se describir las

caractersticas del edificio y el uso previsto que condicionan las exigencias de

seguridad estructural, tanto a la capacidad portante, las bases de clculo y la

justificacin del cumplimiento de las exigencias de seguridad.

En la base de clculo se incluir los siguientes datos:

14

El periodo de servicio previsto, si difiere de 50 aos.

Las simplificaciones efectuadas sobre el edificio, en uno o varios modelos

de clculo, indicando el tipo estructural adoptado, las caractersticas de las

secciones, tipo de conexiones y condiciones de sustentacin.

Las caractersticas mecnicas consideradas para los materiales

estructurales y para el terreno que lo sustenta.

Las exigencias relativas a la capacidad portante y a la aptitud al servicio,

incluida durabilidad.

De cada tipo de elemento estructural, la modalidad de anlisis efectuado y

los mtodos de clculo empleados.

Los planos del proyecto correspondientes a la estructura deben ser

suficientemente precisos para la realizacin de la obra, a cuyos efectos se podrn

deducir de planos auxiliares de obra o de taller, lo cual deben incluir detalles y

especificaciones como:

Las cargas utilizadas en el diseo, carga viva, carga muerta, carga de

viento, etc.

Tamao y localizacin de todos los elementos estructurales, refuerzos y

anclaje.

Tipo y localizacin de los empalmes soldados y mecnicos de refuerzo.

Resistencia mnima a compresin del concreto.

Resistencia especificada o tipo de acero del refuerzo.

Ubicacin y detallado de todas las juntas de contraccin o expansin

especificadas del concreto.

La comprobacin estructural de un edificio requiere:

Determinar las situaciones de dimensionamiento adecuado que resulten

determinante;

Establecer las acciones que deben tenerse en cuenta y los modelos

adecuados para la estructura;

15

Realizar el anlisis estructural, adoptando mtodos de clculo adecuados a

cada problema;

Verificar que, para las situaciones de dimensionamiento correspondiente,

no se sobrepasen los estados lmite.

En las verificaciones se tendr en cuenta los efectos del paso del tiempo (acciones

qumicas, fsicas y biolgicas; acciones variables repetidas) que pueden inducir en

la capacidad portante o en la aptitud del servicio, en concordancia con el perodo

de servicio.

2.4.2.2 CONSTRUCCIN DE EDIFICIOS.- La construccin de edificio es un

ejemplo de las tareas de ingeniera civil que nos es muy familiar. Alrededor de

todo el mundo, se construyen en las ciudades enormes de rascacielos y grandes

bloques de viviendas u oficinas.

2.4.2.3 CLASIFICACIN DE EDIFICACIONES.- Para fines de evaluar las

fuerzas ssmicas los edificios se clasifican de acuerdo con su uso y sus

caractersticas estructurales. En cuanto al uso, la mayora de las normas distinguen

a los edificios importantes, ya sea porque en ellos existan grandes concentraciones

de personas, o porque su supervivencia resulte vital para responder a las

situaciones de emergencia provocadas por los sismos.

Conviene subrayar que los hospitales son un buen ejemplo, tanto de edificios con

una gran densidad de uso, como de centros indispensables para la atencin de las

vctimas despus de un sismo. En general, a los edificios importantes se les asigna

un factor de sobre-diseo que afecta directamente al clculo de las fuerzas

ssmicas.

Las caractersticas estructurales definen fundamentalmente el comportamiento

inelstico de los edificios. Como se ver ms adelante, un buen porcentaje de los

reglamentos latinoamericanos proporciona coeficientes ssmicos y espectros de

diseo que consideran el comportamiento inelstico de las estructuras, lo cual

16

permite utilizar valores de diseo, menores que los necesarios para mantenerse en

el rango elstico. De aqu que sea necesario clasificar a las estructuras en funcin

de las caractersticas que definen su capacidad para absorber energa en el rango

inelstico.

2.4.2.4 PARTES CONSTITUTIVAS DE UN EDIFICIO.

Un edificio est constituido por dos partes:

Superestructura.- es el conjunto de elementos que resisten directamente las

cargas, tales como: losas, vigas, viguetas, etc.

Infraestructura.- especficamente son las partes encargadas de transmitir las

cargas de la superestructura a la infraestructura hasta la tierra: columnas,

cimentaciones.

2.4.2.5 PARMETROS DE DISEO:

2.4.2.5.1 ELEMENTO ESTRUCTURAL.-Es cada una de las partes

diferenciadas aunque vinculadas en que puede ser dividida una estructura a

efectos de su diseo (cimientos, columnas, vigas y pisos). El diseo y

comprobacin de estos elementos se hace de acuerdo con los principios de la

ingeniera estructural y la resistencia de materiales.

Los elementos estructurales suelen clasificarse en virtud de tres criterios

principales:

Dimensionalidad del elemento, segn puedan ser modelados como

elementos unidimensionales (vigas, arcos, pilares,...), bidimensionales

(placas, lminas, membranas) o tridimensionales.

17

Forma geomtrica o posicin, La forma geomtrica concreta afecta a los

detalles del modelo estructural usado, as si la pieza es recta como una

viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estas diferencias,

tambin la posicin u orientacin afecta al tipo de estado tensional que

tenga el elemento.

Estado tensional o solicitaciones predominantes, Los tipos de esfuerzos

predominantes pueden ser traccin (membranas y cables), compresin

(pilares), flexin (vigas, arcos, placas, lminas) o torsin (ejes de

transmisin, etc.).

2.4.2.5.2 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.-Se consideran como

elementos no-estructurales, aquellos que estando o no conectados al sistema

resistente a fuerzas horizontales, su aporte a la rigidez del sistema es despreciable

y que estn unidos a las partes estructurales (cimientos, columnas, vigas y pisos).

Estos elementos se clasifican en dos grupos: arquitectnicos y las instalaciones

bsicas cumpliendo funciones esenciales en el edificio relacionados como

propsito y la funcin del mismo.

2.4.2.5.3 DISTRIBUCIN Y CONCENTRACIN DE MASAS.- La

distribucin de las masas debe ser lo ms uniforme posible, en cada planta

como en altura. Es conveniente que la variacin de las masas piso a piso

acompae a la variacin de la rigidez. Si la relacin masa-rigidez varia

bruscamente de un piso a otro se producen concentraciones de esfuerzos.

Se debe evitar la presencia de masas superfluas, tales como rellenos excesivos

en terrazas, terrazas con jardn, etc. Es conveniente solucionar la provisin de

agua con sistemas que eviten la construccin de una reserva de agua

voluminosa en el nivel ms alto del edificio.

18

2.4.2.5.4 SIMETRA.- Con el trmino simetra describimos una propiedad

geomtrica de la configuracin del edificio. Un edificio es simtrico respecto a

dos ejes en planta si su geometra es idntica en cualquiera de los lados de los

ejes. Este edificio ser perfectamente simtrico. La simetra puede existir

respecto a un eje solamente. Tambin existe simetra en elevacin, aunque es

ms significativa desde el punto de vista dinmico la simetra en planta. La

simetra en altura no es perfecta porque todo edificio tiene un extremo fijo al

terreno y libre el otro.

La falta de simetra tiende a producir excentricidad entre el centro de masa y el

centro de rigidez, y por lo tanto provocar torsin en planta. A medida que ms

simtrico es el edificio, disminuye el momento torsor en planta y el

comportamiento de la estructura es ms predecible.

La asimetra tiende a concentrar esfuerzos, el ejemplo ms comn es el caso de

las esquinas interiores. Aunque un edificio simtrico puede tener esquinas

interiores como es el caso de las plantas en cruz. En este caso la planta del

edificio es simtrica pero no es una planta regular.

Los ncleos de las circulaciones verticales, pueden producir tambin asimetras

si su ubicacin o solucin constructiva genera elementos estructurales rgidos

en la distribucin estructural. Existe simetra estructural si el centro de masa y

el centro de rigidez coinciden en la planta. La simetra es conveniente tambin a

la forma del edificio sino tambin a la distribucin de la estructura.

2.4.2.5.5ALTURA.- La altura de un edificio influye directamente en el perodo

de oscilacin, si aumenta la altura aumenta el perodo. Si un edificio alto tiene

un perodo cercano a 2 segundos es probable que su aceleracin sea menor que

un edificio ms bajo, de 5 a 10 pisos, con perodo de segundo. Los registros

de terremotos indican que los sismos concentran su energa y mayores

aceleraciones en perodos cercanos a segundo.

19

Algunos reglamentos limitaban la altura de los edificios en reas ssmicas, pero

en las normas actuales, la tendencia es que la limitacin sea un producto de la

calidad del diseo.

2.4.2.5.6 RIGIDEZ.- La rigidez se confunde con resistencia, pero son dos

conceptos diferentes, en tanto la resistencia es la capacidad de carga que puede

soportar un elemento estructural antes de colapsar, la rigidez mide la capacidad

que un elemento estructural tiene para oponerse a ser deformado.

Se dice que un cuerpo es ms rgido cuanto mayor sea la carga que es necesario

aplicar para alcanzar una deformacin dada. Analticamente la rigidez de un

elemento se expresa mediante el cociente entre la carga y la deformacin que

esta produce.

En las estructuras modernas de edificios es comn adoptar soluciones con

prticos, que se construyen con vigas y columnas unidas en sus nudos,

constituyendo un elemento con continuidad estructural. La unin entre

diferentes componentes de una estructura tiene una influencia decisiva en su

rigidez, o lo que es lo mismo en su deformabilidad. Matemticamente la

flexibilidad se define como la inversa de la rigidez, o sea como el cociente entre

la deformacin y la carga que produce esa deformacin.

2.4.2.5.7 CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIN:

CEMENTO.- Un material cementante es aquel que tiene las propiedades de

adhesin y cohesin necesario para unir agregados inertes y conformar una masa

slida de resistencia y durabilidad adecuada. (Nilson, 2001). Hay varios tipos de

cementos. Las propiedades de cada uno de ellos estn ntimamente asociadas a la

composicin qumica de sus componentes iniciales, que se expresa en forma de

sus xidos, y que segn cuales se formarn compuestos resultantes distintos en las

reacciones de hidratacin.

20

HORMIGN.- El hormign armado es el material de unir ridos con la pasta

que se obtiene al aadir agua a un conglomerante. El conglomerante puede ser

cualquiera, pero cuando nos referimos a hormign generalmente es un cemento

artificial, entre estos ltimos, el ms importante y habitual es el cemento portland.

La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormign su fraguado

y endurecimiento, mientras que el rido es un material inerte sin participacin en

el fraguado y endurecimiento.

Ventajas del hormign armado. Las ventajas del hormign armado incluyen las

de sus dos materiales componentes que son el hormign y el acero, a continuacin

describimos algunas ventajas:

Se adapta a formas diversas.

Su costo relativamente bajo.

Resistencia a los elementos atmosfricos y al fuego.

Resistencia a compresin

Resistencia a traccin.

Ductilidad.

Resistencia y deformacin del Hormign Armado a compresin. En efecto su

comportamiento depende de la relacin entre los esfuerzos sobre el material de las

estructuras y las deformaciones de dicho material.

21

Figura 1. Resistencia y deformacin del Hormign Armado a compresin.

En efecto su comportamiento depende de la relacin entre los esfuerzos sobre el

material de las estructuras y las deformaciones de dicho material.

fc = Esfuerzo caracterstico del hormign = esfuerzo de rotura a los 28 das.

0= Deformacin del hormign cuando alcanza su mxima resistencia = 0,002

tan = Ec = Mdulo de elasticidad del hormign =

; Ec = 15.000.00 cf '

(kg/cm2).

El comportamiento es lineal hasta un esfuerzo igual a 0,70fc. En la realidad y

observando el grfico, el comportamiento es lineal hasta un esfuerzo igual 0,50fc.

Mdulo de elasticidad.-Es la pendiente de la recta que identifica al rango elstico

de comportamiento de los materiales, y en el caso del hormign se representa

Ec. Numricamente el mdulo de elasticidad es el cociente entre el esfuerzo y

la deformacin unitaria dentro del rango elstico.

SE

22

AGREGADOS.- Para concretos estructurales comunes, los agregados ocupan

aproximadamente entre el 70 y el 75 por ciento del volumen de masa endurecida,

el resto est conformado por la pasta de cemento endurecida, agua no combinada

y vacos de aire. Mientras ms densamente pueda empaquetarse el agregado,

mejor ser el refuerzo, la resistencia a la intemperie y la economa del concreto.

Por esta razn, resulta de fundamental importancia la graduacin del tamao de

las partculas de los agregados, con el fin de producir este empaquetamiento

compacto.

Los agregados naturales se clasifican en finos y gruesos. Un agregado fino o arena

es cualquier material que pase el tamiz No. 4, es decir, un tamiz con cuatro

aberturas por pulgada lineal. El material ms grueso que este se clasifica como

agregado grueso o grava. Cuando se desea una graduacin ptima, los agregados

se separan mediante tamizado, en dos o tres grupos de diferente tamao.

ACERO DE REFUERZO.- El tipo ms comn de acero de refuerzo

(distinguindose de los aceros de pre-esfuerzo) viene en forma de barra circular

llamadas varillas y disponibles en un amplio intervalo de dimetro

aproximadamente de 10cm hasta 36cm para aplicaciones normales y en dos

tamaos de barra pesados de aproximadamente 40cm.

Hoy en da el acero que generalmente se utiliza para el diseo tiene una fluencia

fy=4200 kg/cm2 y no se recomienda soldar para los empalmes, estribos, zunchos,

etc. Razn por la cual para las diferentes necesidades de uniones entre varillas se

utiliza alambre de amarre debidamente especificado en el cdigo ecuatoriano de la

construccin CEC2002.

Estas barras vienen corrugadas para aumentar la resistencia al deslizamiento entre

el acero y el concreto. Los requisitos mnimos para los resaltes superficiales

(espaciamiento, proyeccin, etc.). Se han determinado mediante investigacin

experimental.

23

Figura. 2. Resistencia y deformacin del acero a traccin.

Obsrvese que su comportamiento a compresin es similar al de traccin, siempre

y cuando se controle el pandeo.

fy = Esfuerzo de fluencia.

y= Es

fy Deformacin cedente del acero.

an = Ductilidad del acero.

Es = Mdulo de elasticidad del acero.

Ductilidad = y

su

su = Deformacin de rotura del acero.

Detalles de armado.- El detalle de armado para las diversas barras de acero

(varillas) que conforman el diseo de hormign armado requiere un anlisis

detallado para salvaguardar la seguridad de la estructura. El CEC2002 provee

normas para cada una de las solicitaciones de construccin, especificados en los

siguientes partes:

24

Detalle de Refuerzo CEC2002 Parte 2, Captulo 7.

Longitudes de Desarrollo y Empalmes de Refuerzo CEC2002 Parte 2,

Captulo 12.

2.4.2.6 REQUERIMIENTOS DE DISEO SISMO-RESISTENTE:

SISMO DE DISEO.- Terremoto que tiene una probabilidad del 10% de ser

excedido en 50 aos, determinado bien a partir de un anlisis de la peligrosidad

ssmica del sitio de emplazamiento de la estructura, o a partir de un mapa de

peligro ssmico, tal como el proporcionado por este cdigo. Para representar

este terremoto, puede utilizarse un grupo de acelerogramas que presenten

propiedades dinmicas representativas de las caractersticas tectnicas,

geolgicas y geotcnicas del sitio. Los efectos dinmicos del sismo de diseo

pueden representarse mediante un espectro de respuesta para diseo.

CORTANTE BASAL DE DISEO.- Los valores establecidos en la Tabla 3

del CEC2002, provienen de los valores de aceleraciones espectrales mximas

esperados para valores de Z (Factor de Zona Ssmica) y de tipo de suelo crtico.

La interseccin entre el valor de C y su lmite interior Cm, define la frecuencia

de esquina o de corte que separa la zona de perodos con aceleracin constante

con la zona de perodos de velocidad constante, dependiendo del tipo de suelo.

Tabla 1. Coeficiente de suelo S y Coeficiente Cm

Perfil Tipo Descripcin S Cm

S1 Roca o suelo firme 1,0 2,5

S2 Suelos intermedios 1,2 3,0

S3 Suelos blandos y estrato profundo 1,5 2,8

S4 Condiciones especiales de suelo 2,0* 2,5

(*) = Este valor debe tomarse como mnimo, y no substituye los estudios de detalle

necesarios para construir sobre este tipo de suelo.

25

PERODO DE VIBRACIN (T).- El Cdigo Ecuatoriano de la Construccin

2002 nos proporciona dos tipos de mtodos para calcular el mtodo de

vibracin.

Mtodo 1.- Para estructuras de edificacin, el valor de T puede

determinarse de manera aproximada, proporciona un valor referencial

simplificado, til para aplicar el mtodo de clculo ssmico esttico.

El mtodo 2.- Puede ser calculado utilizando las propiedades

estructurales y las caractersticas de deformacin de los elementos

resistentes, en un anlisis apropiado. Requiere de utilizar una

distribucin aproximada de fuerzas laterales y el clculo de las

deflexiones elsticas estticas resultantes de esa distribucin de fuerzas

en la estructura (incluye por tanto el efecto delas distribuciones de las

rigideces laterales de la estructura). Por lo tanto, los resultados del

mtodo 2constituyen una mejor estimacin.

FACTOR DE REDUCCIN DE RESISTENCIA SISMICA (R).- El factor

de Resistencia R depende del tipo de estructuras, tipo de suelo, del perodo de

vibracin considerado y de los factores de ductilidad, sobre-resistencia,

redundancia y amortiguamiento de una estructura en condiciones lmite.

SEPARACIN ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES.- El

establecimiento de separaciones mximas entre estructuras desea evitar el

golpeteo entre estructuras adyacentes, o entre partes de la estructura

intencionalmente separadas, debido a las deformaciones laterales.

Se considera el efecto desfavorable en que los sistemas de entrepiso de cada una

de las partes intencionalmente separadas de las estructuras, o de las estructuras

adyacentes, no coincidan a la misma cota de altura. Para los casos de

coincidencia o no coincidencia, se establece cuantificacin de separacin

mxima. Cabe mencionar que la exigencia impuesta est cerca al 50% del valor

de separacin mxima que debera estrictamente cumplirse.

26

COEFICIENTE SSMICO.- Coeficiente ssmico define el porcentaje del peso

total de la estructura que se debe considerar como cortante actuante en su base con

fines de diseo. Para una regin ssmica especfica la mayora de las normas

proporcionan valores del coeficiente ssmico en funcin de las caractersticas

estructurales, del uso del inmueble y del tipo de suelo.

Los valores del coeficiente ssmico para suelos compresibles suelen ser mayores

que para los firmes, ya que consideran la amplificacin que sufren las ondas

ssmicas en este tipo de suelos. En varios casos el coeficiente ssmico es tambin

funcin del perodo fundamental de la estructura, por lo cual estos reglamentos

proporcionan expresiones para su clculo aproximado.

BASES DEL DISEO.- Los procedimientos y requisitos descritos en el

CEC2002 se determinarn considerando la zona ssmica del Ecuador donde se

va a construir la estructura, las caractersticas del suelo del sitio de

emplazamiento, el tipo de uso, destino e importancia de la estructura, y el tipo

de sistema y configuracin estructural a utilizarse. Las estructuras debern

disearse para una resistencia tal que puedan soportar los desplazamientos

laterales inducidos por el sismo de diseo, considerando la respuesta inelstica,

la redundancia y sobre-resistencia estructural inherente, y la ductilidad de la

estructura. La resistencia mnima de diseo deber basarse en las fuerzas

ssmicas de diseo establecidas en el Cdigo Ecuatoriano de Construccin

2002.

2.4.2.7 DISEO SISMO-RESISTENTE.- Los elementos y caractersticas que

definen la estructura sismo-resistente de un edificio como: configuracin del

edificio, escala, simetra, altura, tamao horizontal, distribucin y concentracin

de masas, densidad de estructura en planta, rigidez, piso flexible, esquinas,

resistencia perimetral, redundancia, centro de masas, centro de rigideces,

torsin, perodo propio de oscilacin, ductilidad, amortiguamiento, sistemas

resistentes.

27

2.4.2.8 DESEMPEO SSMICO.- Comportamiento estructural ante la

excitacin ssmica, se cuantifica en trminos de la cantidad de dao en un edificio

afectado por un movimiento ssmico. El diseo basado en el desempeo ssmico

consistente en la seleccin de esquemas de evaluacin apropiados que permitan el

dimensionamiento y detalle de los componentes estructurales, no estructurales y

contenidos, de manera que, para unos niveles de movimiento de terreno

determinados y con ciertos niveles de fiabilidad, los daos en la estructura no

debern superar ciertos estados lmite (Bertero, 1997).

De acuerdo al comit VISION 2000, la ingeniera basada en el desempeo no solo

involucra aspectos relacionados con el diseo, sino que tambin considera todas

aquellas actividades necesarias tanto para el proceso constructivo, como para las

tareas de mantenimiento, que permiten que las estructuras exhiban un desempeo

ssmico predecible cuando se ven afectadas por sismos de diferente severidad.

2.4.2.9 ANLISIS ESTTICO.-El Anlisis Esttico Elstico es un anlisis de

cargas que no varan en el tiempo y en el cual la estructura no excede el rango

elstico.

Las cargas estticas pueden tener un origen gravitatorio, de viento, de nieve, etc.

Existen procedimientos para el anlisis ssmico de edificios en los que las

solicitaciones ssmicas se pueden representar por medio de un conjunto de cargas

estticas. Comprende el anlisis de las fuerzas, desplazamientos, velocidades y

aceleraciones que aparecen en una estructura o mecanismo como resultado de los

desplazamientos y deformaciones que aparecen en la misma.

En el anlisis esttico, la determinacin de la excentricidad estructural requiere

del clculo de las coordenadas del centro de rigidez, sin embargo, resulta

complicado establecerlas para un edificio de varios niveles ya que los programas

comerciales existentes, generalmente no tienen implementados los procedimientos

y formulaciones matemticas, o bien como se comenta en (Goel y Chopra, 1993),

28

existen otros mtodos simplificados que requieren de modelos equivalentes que

representan a la estructura.

2.4.2.10 ETABS.- Es un programa de clculo de estructuras por elementos finitos,

para anlisis esttico y dinmico lineal y no lineal, con especiales caractersticas

para el anlisis y diseo estructural de edificaciones que trabaja dentro de un

sistema de datos integrados. Los mtodos numricos usados en el programa, los

procedimientos de diseo y los cdigos internacionales de diseo, le permitirn

ser verstil y productivo, tanto si se esta diseando un prtico bidimensional o

realizando un anlisis dinmico de un edificio de gran altura con aisladores en la

base.

2.4.2.11 MTODOS NUMRICOS.- son usados para analizar la edificacin,

permiten modelar sistemas de piso de tableros de acero y losas de concreto que

puedan automticamente transmitir sus cargas a las vigas principales. El

enmallado de elementos finitos elaborados automticamente de un complejo

sistema de piso con interpolacin de desplazamientos en transiciones de diferentes

caractersticas de mallas, asociado con el anlisis dinmico, permite la inclusin

de los efectos de flexibilidad del diafragma en el anlisis de una manera prctica.

Las opciones de anlisis dinmico vertical permiten incluir los efectos de las

componentes del movimiento vertical del terreno en su anlisis ssmico. Los

problemas especiales asociados con la construccin de estructuras tpicas han sido

asociados con tcnicas numricas personalizadas que permiten incluir fcilmente

sus efectos en el anlisis.

2.4.2.12 DISEO DE ESTRUCTURAS.- Las normas de diseo sismo-

resistente exigen la revisin de la seguridad de las estructuras ante la combinacin

de las cargas muertas con las vivas y con los efectos de sismo. Las cargas vivas

consideradas suelen ser un porcentaje de los valores mximos probables, para

tomar en cuenta el efecto accidental del sismo.

29

El factor de carga utilizado es tambin un valor menor que el recomendado para

combinaciones de cargas que no incluyan acciones accidentales. En aquellas

normas en que el diseo se basa en el uso de esfuerzos permisibles, la naturaleza

accidental del sismo permite incrementar los valores propuestos de dichos

esfuerzos.

ESTADO LMITE DE FALLA.- En las normas en que se disea con base en la

revisin de estados lmite debe verificarse que la resistencia de diseo sea mayor

o igual que la accin de diseo. En aquellos casos en que el diseo se basa en el

empleo de esfuerzos permisibles debe verificarse que no se excedan los valores

especificados de los mismos.

ESTADO LMTE DE SERVICIO.- Las normas de diseo sismo-resistente

exigen la verificacin de los desplazamientos para que los mismos no generen

efectos de segundo orden, ni creen una sensacin de inseguridad, ni propicien el

dao de los elementos no estructurales.

En general, se proporcionan valores lmite al desplazamiento de los entrepisos

que, para aquellos cdigos que manejan coeficientes ssmicos reducidos por

inelasticidad, son del orden de 0.002 veces la altura del entrepiso cuando los

elementos no estructurales estn ligados a la estructura y de 0.004 cuando dichos

elementos se encuentran desligados de sta.

En las normas que manejan coeficientes ssmicos elsticos, los valores son del

orden de 0.008 y 0.016 respectivamente. Asimismo, se dan recomendaciones para

que la separacin entre edificios vecinos sea tal que no exista riesgo de golpeteo

con los desplazamientos previstos.

30

2.5 HIPTESIS

Estudio Estructural Sismo-Resistente adecuado de los Edificios de Departamentos

LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito deber satisfacer las solicitaciones de

este tipo de obra y garantizar la seguridad de los ocupantes.

2.6 SEALAMIENTO DE VARIABLES DE LA HIPTESIS

2.6.1 VARIABLE INDEPENDIENTE.

El Estudio Estructural adecuado de los Edificios de Departamentos LIMBURG

PLATZ" de la ciudad de Quito.

2.6.2 VARIABLE DEPENDIENTE.

Satisfaccin de las solicitaciones y la seguridad de los ocupantes.

31

CAPITULO III

METODOLOGA

3.1 ENFOQUE

En la investigacin predomina lo cuantitativo y est dada por la preferente

utilizacin de los datos numricos, con un enfoque normativo.

3.2 MODALIDAD BSICA DE INVESTIGACIN

3.2.1 MODALIDAD

De conformidad con el tema propuesto, la modalidad a aplicarse es la

investigacin de Campo y Bibliogrfica.

3.2.2 NIVEL DE INVESTIGACIN

Los niveles sern Exploratorios, Descriptivos y Explicativos.

3.3 POBLACIN Y MUESTRA

La aplicacin de la investigacin considera los edificios de departamentos de

hormign armado LIMBURG PLATZ".

32

3.4 OPERACIONALIZACIN DE VARIABLES

VARIABLE INDEPENDIENTE: Estudio Estructural adecuado de los Edificios

de Departamentos LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito.

CONCEPTUAL

IZACIN

DIMENSIONES

INDICAD

ORES

ITEMS

TCNICAS E

INSTRUMENTOS

Elementos y

caractersticas

que definen la

Estructura

Sismoresistente

de un Edificio.

Elementos

Estructurales

Caractersticas

Solicitaciones

externas

Vigas

Columnas

Losas

Flexin

Corte

Torsin

Inercia de

Elementos

Cargas

Gravotaci

onales

Cargas

ssmicas

Desplaza

miento de

la

estructura

- Cumple con las Disposiciones

del Cdigo?

- Cumple con Secciones mnimas?

- Cumple con Armaduras

mnimas?

- Cumple con Deflexiones

Permisibles?

- Cumple con Derivas de Piso?

- Se toma en cuenta los Estados

de Carga?

- Los Momentos son obtenidos

considerando todas las

solicitaciones?

- Los diseos finales consideran la

Accin Combinada de Flexin,

Corte, Torsin y Carga Axial

segn el elemento estructural?

-Se verifica la orientacin de los

elementos tomando en cuenta la

ubicacin de los centros de

gravedad?

-Qu combinaciones de cargas se

usa para el diseo?

-Se aplica criterios de reduccin de

cargas vivas?

-Se trabaja para el diseo con

fuerzas o desplazamientos?

-Se aplica algn mtodo basado en

los desplazamientos inducidos por

el sismo a la estructura de diseo?

-Herramientas

computacionales

-Herramientas

computacionales

Observacin directa

Observacin directa

Observacin directa

Observacin directa

Observacin directa

33

VARIABLE DEPENDIENTE: Satisfacer las Solicitaciones y la seguridad de los

ocupantes.

3.5 TCNICAS DE RECOLECCIN DE LA INFORMACIN.

La tcnica aplicada ser de observacin directa de los registros especficos de

cdigos, normas y mtodos de clculo estructural sismo-resistente.

CONCEPTU

ALIZACIN

DIMENSIONES

INDICADO

RES

ITEMS

TCNICAS E

INSTRUMENTOS

Aplicacin

correcta de

Cdigos,

Normas,

Procedimient

os o

Procesos de

Clculo que

se traducen

en seguridad

Estructural.

Seguridad

Estructural

Riesgos

Humanos

Vigas

Columnas

Losas

Subdimensi

onamientos

- Se realiza un Seguimiento

del Cdigo?

- El Predimensionamiento

considera el Anlisis

Sismoresistente?

- Se realiza un Anlisis Esttico

o Dinmico?

- La Interpretacin de

resultados de las

solicitaciones es la correcta?

- La Determinacin de

capacidades resistentes,

recoge todas las

solicitaciones?

- Se considera todas las

Combinaciones de Carga?

- Se toma en cuenta los

Estados de Carga?

- Los Momentos corresponden

a las mximas solicitaciones

factibles?

- Los Cortantes corresponden a

las mximas solicitaciones

factibles?

- Las Armaduras y secciones

son una respuesta integral y

confiable?

-Observacin

Directa

-Herramientas

computacionales

-Observacin

Directa

-Herramientas

computacionales

34

3.6. PLAN DE PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN

- Se ejecutar mediante la revisin crtica de la informacin recogida.

- Mediante la tabulacin de cuadros segn variables de la hiptesis.

- Mediante el anlisis e interpretacin de resultados relacionndolos con las

diferentes partes de la investigacin, especialmente con los objetivos y las

hiptesis.

- Anlisis y comprobacin de resultados junto con los parmetros estructurales.

3.7. PROCESAMIENTO Y ANLISIS

- La interpretacin de resultados, se realizar con el apoyo del marco terico en

el aspecto pertinente.

- Como resultado del procesamiento de datos se establecern las conclusiones y

recomendaciones.

TCNICA

INSTRUMENTO

Estudio de Planos

Observacin

Anlisis Estructural

Anlisis Dinmico

35

CAPITULO IV

ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

4.1. ANLISIS DE RESULTADOS

Para construir cualquier edificacin, debemos tener en cuenta diferentes aspectos

como la poblacin que va a ocupar los edificios, la situacin del sector de la

construccin, las ordenanzas municipales, etc.

Nuestro pas est creciendo econmicamente y poblacionalmente. Quito como la

capital de los ecuatorianos se ha convertido en una de las ciudades ms pobladas con

2576,287 de personas de acuerdo al ltimo censo de poblacin y vivienda 2010. La

porcin urbanizada del rea metropolitana de Quito est situada en un estrecho valle

montaoso localizado inmediatamente al Este de las faldas del volcn activo

Pichincha.

Estos datos no solo demuestran el rpido crecimiento poblacional de la ciudad, que ha

alcanzado un promedio del 4.4% anual entre 1970 y 1990 (IMQ, 1992), sino que

destacan las tasas relativas de crecimiento de lo urbano versus lo rural en la zona

metropolitana, en comparacin con cifras nacionales y regionales. Esto demuestra

una clara tendencia a la urbanizacin, especialmente dentro de las reas que rodean al

ncleo urbano.

La poblacin urbana de Ecuador se encuentra en una fase de crecimiento continuo, a

causa de los masivos desplazamientos humanos desde las reas rurales que

36

representan las cuatro quintas partes del total movimiento migratorio interno y que

afectan sobre todo a Quito y a Guayaquil.

El Municipio Metropolitano de Quito ha realizado principales esfuerzos de

planificacin urbana y se han concentrado en concientizar la utilizacin de los

espacios, aunque estos esfuerzos demuestran un espritu de orden ciudadano que

histricamente ha diferenciado a Quito de muchas otras ciudades ecuatorianas,

constantemente han subestimado el ritmo de crecimiento de la metrpoli y rara vez se

apoyaron en un conjunto de ordenanzas y regulaciones firmes y apropiadas u otros

medios para realizar los planes.

Con el incremento de poblacin y otros factores el sector de la construccin ha

incrementado un 12% a partir del ao 2008, ya que se han concedido 38.835 permisos

de construccin por parte de los municipios del Pas. La provincia de Pichincha,

registra mayor nmero de permisos en el pas con 25.4%y en la regin sierra con el

58%. Otro dato importante es que el financiamiento de las construcciones tienes dos

fuentes de origen: los recursos propios y los crditos. El 77% de las edificaciones

(29720 permisos), se financiaran con recursos propios; las personas naturales o

particulares financiaran el 81% de estos permisos de construccin.

37

TOTAL NACIONAL

FINANCIAMIENTO

RECURSOS

PROPIOS

77%

CREDITO 23%

49% 51%

Provincia de Pichincha por Genero

Hombres

Mujeres

Figura No. 3

DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LA POBLACION EN LA PROVINCIA

DE PICHINCHA POR GENERO

Figura No. 4

DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LOS PERMISOS DE CONSTRUCCION

EN EL PAIS, SEGN ORIGEN DEL FINANCIAMIENTO

38

0% 10% 20% 30% 40%

14%

3%

36%

6%

5%

3%

5%

1%

3%

1%

24%

REGION SIERRA

AZUAY

CAAR

CARCHI

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

80%

1% 0% 1%

17%

1%

RECURSOS PROPIOS

Figura No. 5

DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LA SUPERFICIE A CONSTRUIRSE

CON RECURSOS PROPIOS, A NIVEL PROVINCIAL FRENTE A LA

REGION

Figura No. 6

DISTRIBUCION PORCENTUAL DEL VALOR DE FINANCIAMIENTO EN

EL PAIS POR RECURSOS PROPIOS Y CREDITOS

BOLIVAR

COTOPAXI

CHIMBORAZO IMBABURA

LOJA

PICHINCHA

SANTO DOMINGO

TUNGURAHUA

39

El Municipio Metropolitano de Quito, nos proporciona los datos de proyeccin del

nmero de viviendas que tendrn los edificios, reas tiles con respecto a los niveles

de construccin, con estos datos podemos hacer una proyeccin del nmero de

personas que ocuparan el edificio y as poder asumir la carga viva que soportaran los

edificios:

Tabla 2. Cuadro de reas

DATOS DE LA EDIFICACION

USO PRINCIPAL: R3 -Residencia Alta Densidad COEFICIENTES PROYETO:

ZONIFICACION: D5(O304-80) COS- PB PROYECTO M2 : 651.08

AREA DE LOTE (M2) segn IRM 1136 m2 COS- TOTAL PROYECTO M2: 2825.99

COS-PB: 80% COS- PB PROYECTO %: 57.31

COS TOTAL: 320% COS- TOTAL PROYECTO%: 248.77

CUADRO DE AREAS

NIVEL USOS UNIDADES AREA UTIL AREA NO COMPUTABLE

AREA BRUTA O COMPUTABLE CONSTRUIDA ABIERTA

-2.52 COMERCIO 1 1 58.91 7.32 66.23

-2.16 COMERCIO 2 1 41.13 7.14 48.27

-1.80 OFICINA 1 81.38 5.98 87.36

-1.20 ESTACIONAMIENTO 4 52.66 0.00

-2.00 DUCTO ASCENSOR SUR 1 4.59 4.59

-1.00 DUCTO ASCENSOR NORTE 1 3.67 3.67

0.00 GUARDIANIA 1 2.54 2.54

0.00 BAO GUARDIANIA 1 4.26 4.26

0.00 CUARTO BASURA 1 6.34 6.34

0.00 CIRCULACION PEATONAL 1 10.96 10.96

0.32 ESTACIONAMIENTO 6 80.30 0.00

0.32 CIRCULACION VEHICULAR 1 35.51 102.88 35.51

0.32 CIRCULACION PEATONAL 1 3.49 2.75 3.49

0.72 BODEGAS DEPARTAMENTOS 10 49.43 49.43

0.72 ESTACIONAMIENTO 32 349.18 349.18

0.72 CIRCULACION VEHICULAR 1 167.34 0.00

0.72 CIRCULACION PEATONAL 1 31.85 29.15 31.85

0.72 ASCENSOR 2 9.21 9.21

0.72 ESCALERAS 2 25.42 25.42

0.72 AREA RECREATIVA COMUNAL 1 1 164.15 27.97 164.15

3.14 JARDIN POSTERIOR EXCLUSIVO 4 111.32 0.00

3.24 VIVIENDA 8 651.08 19.75 670.83

3.24 CIRCULACION PEATONAL 1 56.11 56.11

3.24 ASCENSOR 2 7.76 7.76

3.24 ESCALERAS 2 25.75 25.75

5.76 VIVIENDA 8 651.08 11.36 662.44

5.76 CIRCULACION PEATONAL 1 56.11 56.11

5.76 ASCENSOR 2 7.76 7.76

5.76 ESCALERAS 2 25.75 25.75

40

8.28 VIVIENDA 8 651.08 11.36 662.4