Abstract:
The present project involves a comparative evaluation of three types of structural
systems: steel frames, reinforced concrete walls, and mixed systems for a two-story
tourism estate building located in the Salitre, featuring large spans, with the aim of
determining the optimal structure. This building is situated on soil with low bearing
capacity. Additionally, it faces challenges in covering large spans, such as high costs,
limited information, complexity, and a lack of comparative studies in seismic zones.
For the development of this project, the waterfall methodology was implemented.
Applicable codes and standards were identified, design loads were determined,
structural elements were designed, results were verified, and a comparative evaluation
was carried out.
The results showed a high flexibility for the steel frame system, a cost of $186/m², a
weight of 50.31 kg/m², and short construction times. The reinforced concrete wall
system exhibited high stiffness with a weight of 321.5 kg/m², a cost of $202/m², and
long construction times. The mixed system, being the lightest, most economical, and
featuring intermediate construction times, was the most advantageous.
Finally, it was determined that the most beneficial structural system is the mixed
system, as it leverages the stiffness of concrete and the ductility of steel. It is lightweight
with a weight of 37.07 kg/m², economically viable at a price of $149/m², offers good
energy dissipation, and has suitable construction times.
Keywords: ductility, stiffness, optimal, viable
Description:
El presente proyecto contempla la evaluación comparativa de tres tipos de sistemas
estructurales, pórticos de acero, muros de hormigón armado y mixto para una
edificación de finca turística de 2 pisos ubicada en el cantón Salitre con grandes luces,
con el fin de determinar la estructura óptima. Esta edificación tiene un suelo con baja
capacidad portante. Asimismo, presenta retos para cubrir grandes luces como son
altos costos, escasa información, complejidad en el diseño y falta de estudios
comparativos en zonas sísmicas. Para el desarrollo de este proyecto se implementó la
metodología tipo cascada, porque se identificó, códigos y normas aplicables, se
determinó cargas de diseño, se realizó el diseño de elementos estructurales, se verificó
los resultados y se efectuó la evaluación comparativa. Como resultados, se obtuvo una
flexibilidad alta para el sistema de pórticos de acero, un costo de 186 $/m2, un peso
de 50.31 kg/m2 y tiempos de construcción cortos. Para el sistema de muros de
hormigón de una rigidez alta con un peso de 321.5 kg/m2, un costo de 202 $/m2 y
tiempos de construcción largos. Y siendo el más ligero el mixto, el más económico y
con tiempos de construcción intermedios. Finalmente, se determina que el sistema
estructural más beneficioso es el mixto, porque aprovecha la rigidez del hormigón y la
ductilidad del acero, es ligero con un peso de 37.07 kg/m2, es económicamente viable
ya que tiene un precio de 149 $/m2, posee buena disipación de energía y tiempos de
construcción adecuados.
