Uso de los Programas de Cálculo Estructural en las Empresas Constructoras de Tarapoto 2015

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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELAS ACADÉMICAS PROFESIONALES DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INGENIERÍA CIVIL

INFORME ESTADÍSTICO

“Uso de los Programas de Cálculo Estructural en las Empresas Constructoras de Tarapoto 2015”

Autor(es):

LOPEZ RUIZ PAUL CHRISTIAN

RUIZ SAAVEDRA JHESSEL RUBEN

ZAPATA PINTO HERALD MIJAIL

SOTO RODRIGUEZ JIMMY JOEL

Asesora:

ANA NAOMI SANDOVAL VERGARA

Tarapoto - Perú

(2015)

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

        El favorable índice de construcción en el Perú ha demandado mayor crecimiento en las construcciones y en las empresas constructoras, las cuales han tenido un positivo auge en sus ganancias. A la par de la demanda de construcción en el país se ha visto necesario mejorar los requisitos mínimos en el cumplimiento con el Reglamento Nacional de Edificaciones en cuanto a la seguridad de las estructuras que se construyen.

        Esto ha provocado el incremento de uso de los Programas de Cálculo Estructural para las edificaciones, tanto para el sector privado como para el sector público, siendo este último el que ha mejorado los sistemas de evaluación de Proyectos de Inversión Pública para su concurso.+

        A inicios del 2012, se produjo el colapso del Puente Gera, que realizaba la empresa IIRSA Norte, en el km de la Carretera Fernando Belaunde Terry, según la conclusión principal del informe técnico elaborado por un grupo de especialistas y peritos contratados por la Concesionaria IIRSA Norte, y la empresa aseguradora, es que fue un error en el diseño del puente lo que causó su caída, debido a un comportamiento inadecuado del sistema de conexión de las diagonales de acero con las vigas de concreto. 

        Según explicación de los representantes de la empresa concesionaria, el puente caído tenía un diseño reticulado tipo “Warren Mixto”, un modelo comúnmente utilizado en la construcción de puentes en todo el mundo y nunca presentó ningún indicio de fallas, pese a las exhaustivas supervisiones realizadas por entes independientes.

Este tipo de fallas se calcula usando Programas de Cálculo Estructural los cuales nos deben dar los comportamientos exactos de las estructuras cuando se someten a cargas. Este problema ha despertado el uso de este tipo de programas y esto nos podrá ayudar a determinar cuál de los programas es más usado por las empresas que construyen en la región.

Ante todo lo mencionado se formula lo siguiente.

El creciente índice de construcción en Tarapoto ha hecho indispensable el requisito de desarrollo de memorias de cálculo estructural de las edificaciones en los expedientes exigidos por la Municipalidad Provincial San Martin, esto ha llevado a las empresas constructoras el uso de diversos programas de cálculo estructural. Nuestro Informe de Investigación nos llevara determinar cuál de los programas de cálculo estructural es más usados en las empresas constructoras de Tarapoto.

Formulación del Problema.

¿Cuál de los programas de cálculo estructural es más usado por las empresas constructoras de Tarapoto?  

Objetivo General:

Determinar el  programa de cálculo estructural más utilizado por las empresas constructoras de Tarapoto

Objetivos Específicos:

• Identificar los programas usados por las Empresas para el cálculo de estructuras en edificaciones.
• Describir las características principales de los programas para el cálculo de estructuras en edificaciones.  
• Comparar el rendimiento y rapidez entre los programas de cálculo estructural.  
• Describir el tipo de estructura analizada en los programa de cálculo estructural
• Comparar el tipo de estructura utilizado en los programa de cálculo estructural

ANTECEDENTES

AMPUERO, John. “Consideraciones Estructurales en el análisis y diseño de puentes colgantes”. 2012. Concluye que: Se ha utilizado el artículo publicado por Gregor P. Wollmann denominado Preliminary Analysis of Suspension Bridges  para determinar la derivación de las ecuaciones fundamentales del análisis de puentes suspendidos basados en la Teoría de Deflexión, considerando la analogía entre la viga de rigidez suspendida y una viga bajo tensión axial. El programa de cálculo estructural SAP2000 utiliza un método de análisis no lineal geométrico, en donde se considera  la no linealidad  en forma de efectos P-Delta o efectos de grandes desplazamientos, análisis que utilizando un método más elaborado como es el método de los elementos finitos, el mismo que presenta la opción de realizar el análisis no lineal geométrico siguiendo el proceso constructivo. Los resultados obtenidos de la comparación de la aplicación de ambas metodologías en el análisis del puente colgante, nos indica que la propuesta de George Wollmann permite obtener buenas estimaciones en el cálculo de fuerzas en el cable y viga de rigidez, con lo cual se consigue un entendimiento preliminar en forma cualitativa de los resultados alcanzados siguiendo procedimientos  más elaborados. Utilizando el programa SAP2000 al igual que la Teoría de Deflexiones se ha constatado que las rigideces del cable y la viga de rigidez son complementarias. AASHTO LRFD utiliza factores separados de carga y de resistencia para el diseño de los componentes estructurales con lo cual hay una mayor confiabilidad en el uso de este método. ASD utiliza cargas de servicio no factoradas para el diseño de los elementos en conjunción con un único factor de seguridad aplicado a la resistencia  y debido a la mayor variabilidad e impredecibilidad de la carga viva y otras cargas en comparación con la carga muerta no es posible obtener una confiabilidad uniforme.

BELTRÁN, Francisco. “Teoría de los Elementos Finitos” ETS Ingenieros Industriales Madrid. 1998-1999. El cálculo y la visualización de los resultados permite al ingeniero entender mejor el funcionamiento de sus diseños y, en consecuencia, optimizarlos. En este sentido, el cálculo lineal ha sustituido casi completamente a los ensayos y pruebas de prototipos en que se basaba buena parte del diseño mecánico hace sólo unas décadas. No porque el cálculo sea más barato, que muchas veces no lo es, sino porque es mucho más rápido e interactivo. Permite realizar muchas pruebas del tipo qué pasaría si...?" en poco tiempo, lo que facilita enormemente la compenetración entre el proyectista y su diseño. El cálculo no lineal de tensiones comienza a tener un peso específico grande dentro de las aplicaciones prácticas del MEF. La industria ha impulsado mucho la investigación en esta línea con el objetivo de que, a medio plazo, se puedan llegar a eliminar las incertidumbres que afectan hoy en día a los cálculos no lineales. Aunque se ha avanzado bastante en la última década, todavía existen ¶áreas en las que abordar un cálculo no lineal tiene una cierta componente de investigación, ya que no se conocen a priori los recursos que serían necesarios para alcanzar el resultado. Esto, junto con los mayores requisitos de formación y de infraestructura informática que se imponen al usuario, ha retrasado la difusión de los cálculos no lineales. Sin embargo, en determinados sectores industriales la no linealidad de los cálculos no puede evitarse, ya que es parte intrínseca del comportamiento que intenta simularse. Es el caso normalmente de la industria de defensa (balística terminal), la ingeniería de determinados procesos de fabricación (conformado de metales y vidrio), la industria de componentes elastoméricos (juntas de goma, soportes de caucho-metal), las aplicaciones geotécnicas o el estudio de la seguridad a impacto de vehículos (\crashworthiness"). Es en estas áreas donde se encuentra más difundido el cálculo no lineal de tensiones utilizando el MEF.

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