CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

✓Se realizó el análisis y diseño estructural de la escuela, donde se desarrolló cumpliendo con las normas del Reglamento Nacional de Edificaciones (E-0.20, E-0.30, E-0.50 y E0.60) y el ACI 318-14 ofreciendo una estructura adecuada, segura y funcional, que esta analizada y diseñada en base a las normas.

✓El estudio de mecánica de suelos mediante un laboratorio de suelos y cerámico de ingeniería de materiales de la Universidad Nacional de Trujillo, se realizó el ensayo de clasificación de los suelos encontrando una muestra de arcilla, también se realizó el ensayo de compresión no confinada del suelo dando su capacidad portante del suelo de 2.81kg/cm2.

✓En el modelo estructural se obtiene un periodo en dirección X es 0.107 en el quinto modo donde la participación de masas mayor al 90%; en dirección Y el periodo es 0.109 en el cuarto modo, donde también el porcentaje de masa es mayor al 90%. Para el modelo de la estructura en la dirección X es un sistema aporticado ya que las columnas absorben más del 90% de la cortante de la base en esa dirección. En la dirección Y es un sistema dual debido a que los muros absorben un 42% de cortante de la cortante en la base en esa dirección. La cortantes en la base de la estructura es mayor del 80% la cortante dinámica a la estática, no es necesario el escalamiento de fuerza cortantes.

✓En modelo estructural propuesto se obtiene la deriva mayor con sismo en sentido X es de 0.00688 y sismo Y en sentido Y es de 0.00590, Además se determinó que la estructura de categoría A es regular en planta y en altura, también se verifico que la estructura es resistente al momento al volteo, sin desplazamiento lateral (una estructura arriostrada).

✓Se realizó el diseño estructural de los elementos estructurales mediante hojas de cálculo y a través del software bajo las normas de diseño ACI 318-14. Se diseño la losa aligerada en una dirección con un peralte de 20 cm y una cuantía de 0.64%. Se diseñó la viga principal con una sección de 25x55cm2 _{y una cuantía de 0.81%; En vigas secundarias}

de materiales, pero para evitar las rotulas plásticas y uniformizar la estructura y mejorar su desempeño estructural se cambió a una sección 25x50cm2. Se diseñó las columnas T y L se determinó una cuantía del 1% verificado posteriormente con su demanda capacidad y se confirmó que trabajan a un 90% de su capacidad. El diseño de los muros estructurales se utilizó una cuantía del 0.87%

✓De los diferentes sistemas de cimentaciones superficiales analizadas se llegó a la conclusión que la más conveniente para el diseño del a cimentación de la estructura fue el sistema de zapatas aisladas conectadas con vigas de conexión. las dimensiones de las zapatas son 2x2m2, con un peralte de 60 cm con estas dimensiones se verifico que la presión admisible del terreno es mayor al esfuerzo máximo actuante por cargas de servicio, se verificó que la zapata resiste por punzonamiento, y la cuantía de acero es el mínimo 0.18%. las vigas de conexión principal de 30x80cm2 con una cuantía de acero del 0.4% y las secundarias son de 30x60cm2, con este sistema de cimentación actúa sobre el terreno una presión máxima de 1.8 kg/cm2 que es menor a la capacidad portante admisible 2.84 kg/cm2

5.2 RECOMENDACIONES

✓ Se recomienda realizar la cimentación a una profundidad de 1.50m, porque tiene una mayor capacidad portante para resistir a la estructura, además para la cimentación se recomienda utilizar el cemento tipo II resistente a los sulfatos para prevenir el deterioro con el tiempo de las zapatas.

✓ Para las futuras investigaciones se propone diseñar por desempeño mediante el análisis Pushover que propone realizar el diseño por desempeño en base al mecanismo de falla en las rotulas plásticas en la estructura. Para las futuras investigaciones se propone realizar un análisis no-lineal dinámico en base a este diseño, con base a registros Time History con otros acelerogramas registrado en sismos anteriores y así realizar un análisis No lineal IDA (Análisis Incremental Dinámico) y verificar el comportamiento de la estructura en aceleraciones reales según el transcurrir el tiempo del sismo. También en futura investigaciones se recomienda realizar un comparativo entre el costo en el diseño en base al análisis No-lineales Inelásticos y Lineales Elásticos. ✓ Se recomienda la actualización de la vigente norma de estructuras del reglamento

nacional de edificaciones del Perú o que la misma permita que se realice el análisis y diseño estructural con la norma ACI 318-14.

✓ Se recomienda no utilizar un sistema estructural netamente aporticado, dado que la Norma E 030 del RNE. especifica requisitos con columnas de secciones transversales muy grandes que resultara antieconómicos y estético su diseño y construcción. En el del diseño por capacidad para un sistema aporticado, la Norma ACI 318-14 dice que el momento de agrietamiento se multiplica con un factor de 1,25 para el sistema aporticado, con el fin de formar las rótulas plásticas en la unión viga-columna. Esto se da cuando la columna es más fuerte que la viga y la rótula plástica debe formarse en la unión viga-columna, pero esta rotula debe generarse primero en la viga. Es antieconómico conseguir una estructura rígida sólo con un sistema aporticado. Por esto, se recomienda incluir muros de corte o muros portante de albañearía confinada en la estructura para tener mayor rigidez lateral en la estructura y cumplir con las derivas de acuerdo a la norma E 030 del RNE; y luego de acuerdo al análisis estructural se determina que sistema estructural presenta la edificación para después realizar un diseño del edificio que sea económicamente viable, seguro, estético y funcional.

✓ El análisis lineal ha sido usado ampliamente debido a su simplicidad y en muchos casos con resultados satisfactorios. Sin embargo, Los materiales de los elementos estructurales para el diseño de la estructura tienen un comportamiento no lineal diferente tanto el concreto como el acero de refuerzo, Esta no linealidad depende del comportamiento de cada material del elemento estructural y de la interacción entre estos, que será entre el concreto y el acero de refuerzo, esto juega un papel importante en el comportamiento global de la estructura dado que el acero pueda entrar en el rango inelástico y pueda realizar esfuerzos de fluencia. La estructura incursiona en el rango inelástico a medida que tiene mayores deformaciones, Es necesario entonces difundir y comprender este comportamiento no lineal de la estructura y de los materiales que lo componen, por lo que se recomienda realizar futuras investigaciones sobre la estructura cuando incursiona en el rango no lineal con el fin de diseñar estructuras más confiables, con mejor representación del comportamiento real de cada material. ✓ En la actualidad se está construyendo escuelas en la sierra peruana con techos

inclinados hechos de losa de aligeradas, esto para la estructura aporta un gran peso que actúa sobre las columnas. El techo de la infraestructura no se realiza con otro sistema común de las zonas como el caso de un sistema de trabes de madera y una cubierta liviana que reduce el las cargas que se transmiten hacia las columnas y se reduciría aún más las dimensiones de las misma, así como también de las cimentaciones. Por lo que para futuras investigaciones se recomienda realizar un análisis y diseño de la estructura con techo realizado de acero estructural con una cubierta. y también realizar las comparaciones del diseño de una estructura con techo de losa aligerada y otra con un techo de acero estructural, además también hacer el análisis de costo para determinar cuál es el más óptima para su construcción.

✓ En el programa que se analiza y diseña la estructura se tiene que definir el empotramiento en la base se la misma, este apoyo empotrado en la base es una idealización para hacer más simple el modelo, ya que en la realidad existe más variables que se tienen que tomar en cuenta para un análisis que se aproxime más a la realidad que está sometida la estructura, este tema en la actualidad se está desarrollando con el nombre de interacción suelo- estructura. Para la simplicidad del desarrollo de esta tesis no se consideró dicha interacción. En las futuras

investigaciones se recomienda analizar y diseñar es estructuras considerando la interacción suelo-estructura.

✓ El predimensionamiento que se realiza para las columnas actualmente no se asemeja a las dimensiones finales de diseño, esto es debido a que la fuerza sísmica que actúa en la estructura hace que las dimensiones finales de la columna sean mayores a las predimencionadas inicialmente, o se tiene que colocar muros estructurales para que puedan soportar dicha fuerza actuantes, entonces para las futuras investigaciones se deberá ir haciendo un mejor predimensionamiento con mayor precisión.