Memoria técnica - Reforzamiento del centro de rehabilitación social Vinces

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MEMORIA TÉCNICA

EDIFICACIÓN CENTRO DE REHABILITACIÓN SOCIAL (CÁRCEL ANTIGUA) DEL CANTÓN VINCES

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ING. ENRIQUE PONCE SUÁREZ

GuayaREUquil, mayo de 2022

1. ANTECEDENTES Y ALCANCE

1. ANTECEDENTES        3
2. ALCANCE DEL ESTUDIO        5

1. NORMAS Y CÓDIGOS UTILIZADOS        5
2. MODELO MATEMÁTICO Y ANÁLISIS ESTRUCTURAL        6

1. CONDICIONES DE ANÁLISIS Y DISEÑO        6
2. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES PARA EL ESTUDIO        11
3. CARGAS CONSIDERADAS        11

1. CARGAS GRAVITACIONALES        11
2. CARGAS SÍSMICAS        12

1. SISMO PARA EL NIVEL DE DESEMPEÑO “k”        12
2. SISMO PARA EL NIVEL DE DESEMPEÑO “f”        12

1. COMBINACIONES DE CARGAS        15

1. RESULTADOS DEL ANÁLISIS        15

1. MODOS Y PERIODOS DE VIBRACIÓN        15
2. DESPLAZAMIENTOS Y DERIVAS DE PISO        18
3. EFECTOS DE SEGUNDO ORDEN Y DERIVAS        18
4. EFECTOS DE SEGUNDO ORDEN Y ESTABILIDAD LATERAL        20

1. RESULTADOS DEL ANÁLISIS - DISEÑO        21

1. COLUMNAS COMPUESTAS        21
2. VIGAS COMPUESTAS        23
3. CONEXIÓN VIGA–COLUMNA        21

1. CRITERIO COLUMNA FUERTE–VIGA DÉBIL        21
2. DISEÑO DE LAS CONEXIONES        32

1. CHEQUEO DE LA ZONA DE PANEL        34
2. RESISTENCIA AL CORTANTE DE LAS VIGAS Y EN LA CONEXIÓN        38
3. RESISTENCIA A FLEXIÓN DE LAS VIGAS        39

1. REQUISITOS GENERALES        40

1. LOSAS COMPUESTAS        41

1. ANTECEDENTES Y ALCANCE

1. ANTECEDENTES

El GAD MUNICIPAL DE VINCES (GADMCV) desea rehabilitar la antigua cárcel municipal “Castillo de Vinces” ubicada en el malecón Eloy Alfaro y calle 24 de Mayo, con la finalidad de realizar un proyecto socio-cultural para beneficio de toda la población vinceña, razón por la cual se ha solicitado elaborar el diseño de reforzamiento estructural de la citada edificación situada en la ciudad de Vinces, provincia de Los Ríos.

En base a ello, se elaboró un Informe Técnico de Evaluación de la estructura existente de 88 años de antigüedad, en el que se señalaron, como CONCLUSIONES (sección 8.1), las siguientes:

• Existen incumplimientos de requisitos de la Norma actual de Construcción (NEC 2015) tales como separación de estribos de confinamientos, traslapes, ganchos, recubrimientos, etc. que afectan el comportamiento dúctil de la estructura.
• Existen problemas de oxidación por carbonatación en los elementos estructurales que afectan la capacidad de resistencia y rigidez de estos elementos y de la estructura en general.
• No es necesario el reforzamiento de la cimentación pues, de acuerdo a la nueva ocupación o uso, la descarga por metro cuadrado se mantiene en los niveles de la estructura existente. Por otra parte, tampoco se considera necesario un incremento del recubrimiento o sustitución de las varillas existentes pues el hormigón de cimentación por estar enterrado no ha sido sometido a un proceso de corrosión por carbonatación y, además, por estar cerca del río Vinces, no está sometido a una fuente externa de cloruros (sal, agua salobre, agua de mar o salpicaduras del mismo origen). Adicionalmente, las varillas inferiores de los plintos tienen el recubrimiento suficiente por no estar el plinto en contacto directo con el suelo.
• El edificio existente tiene derivas de piso ligeramente superiores a la deriva admisible de 2% especificada en la NEC-2015 lo que pueden ocurrir daños en elementos no estructurales ante sismos moderados y poco frecuentes que pueden presentarse durante la vida útil de la estructura.
• Muchas columnas son “débiles”, es decir, se está incumpliendo el criterio de columna fuerte – viga débil. Además de ello, tienen insuficiente capacidad de carga a Fuerza Axial y Momento Biaxial (los factores de capacidad son mayores a uno) y en muchos casos, el factor de magnificación que considera los efectos de segundo orden es superior al permisible por excesiva esbeltez ante carga gravitacional.
• Con relación a las vigas de luz corta o mediana, muchas de ellas tienen armadura longitud suficiente para flexión, pero insuficiente considerando el efecto de torsión producido por la irregularidad en planta de la edificación. En el caso de las vigas de luz larga (7 m.) el caso más acentuado pues la armadura existencia, de partida, es insuficiente a flexión. En cuanto a cortante, las secciones de las vigas existentes son insuficientes para absorber el esfuerzo combinado de los esfuerzos de corte y torsión. Adicionalmente, la separación de estribos es mayor a d/4, incumpliendo lo estipulado en la normativa NEC-SE-HM art. 4.2.8 (Estribos para confinamiento).
• Todos estos problemas, en conjunto, impiden el cumplimiento de los 3 requisitos de la filosofía de diseño planteada por la NEC: seguridad de vida (condición de resistencia), limitación de daños (deformaciones) y ductilidad (art. 4.4 del capítulo NEC-SE-DS). En consecuencia, debe realizarse un proceso de rehabilitación sísmica de la edificación de acuerdo a lo señalado en NEC-SE-RE Cap. 4. En la siguiente sección se realizan las recomendaciones relacionadas con dicho proceso.

De igual modo, con el fin de lograr la rehabilitación sísmica del Centro de Rehabilitación Social (Cárcel antigua) del Cantón Vinces, tomando en cuenta su nueva ocupación o uso, dentro de las recomendaciones generales, se plantearon como OBJETIVOS DE REHABILITACIÓN (NEC-SE-RE art. 4.5.3) los niveles de desempeño f y k de la Tabla 3 de NEC-SE-RE sección 4.5 -Objetivos de rehabilitación-, art.

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