Análisis comparativo del diseño estructural en edificación de mediana altura utilizando concretos convencionales y de alta resistencia

Abstract

En la tecnología del concreto, como lo manifiesta (Cure, 2016), al inicio teníamos una mezcla que combinaba cemento, arena, grava y agua, a lo largo del tiempo estos elementos principales lo fuimos combinando con otros elementos suplementarios como, la ceniza, escoria, humo de sílice y aditivos, con estas combinaciones se logró tener un mejor comportamiento del concreto. Sabemos que la estructura de una edificación es la encargada de soportar todas las cargas, tanto gravitaciones como laterales (efectos de las fuerzas de la naturaleza) y trasmitir estas cargas a la cimentación, que a su vez deben estar sobre un terreno firme para que no se produzcan asentamientos, desplazamientos laterales o vibraciones excesivas. (Jaramillo Jiménez, 2011). La ingeniería estructural es la encargada de dotar las construcciones, de una estructura adecuada, día a día la industria de la construcción va cambiando y cada vez nos encontramos con megaproyectos que exigen materiales de alto desempeño. Los agentes externos que atacan una estructura, cada vez se vuelven más dañinos y los escenarios son más agresivos, por lo tanto, las estructuras se busca que los proyectos duren más, mayor durabilidad, para los distintos ambientes se requieren concretos de mejor desempeño, por esta razón se han venido desarrollando los concretos de alto desempeño que comúnmente se les puede conocer como aquellos con resistencias mayores de 42 Mpa (6.000psi), estos concretos ayudan a disminuir secciones, disminuir cargas en la cimentación, mayor rigidez en la estructura y mayor durabilidad, debido a que tiene una composición un poco más densa lo cual la vuelve menos porosa, protegiéndola de esta manera de gases y líquidos, que a su vez esta baja permeabilidad nos ayuda a proteger el acero de refuerzo, para algunas concreteras del país, consideran un concreto de alta resistencia los mayores a 7.000 psi, para el ingeniero estructural es de vital importancia conocer la composición y materiales que conforman y crearan la estructura. Los concretos de alta resistencia no solo se pueden utilizan en edificios de gran altura, estos se pueden utilizar en edificaciones de cualquier tipo de altura, su uso dependerá de las exigencias de esta estructura (muchas veces se requiere disminuir secciones para ganar más espacio arquitectónico), pero la pregunta más importante es ¿Saldrá muy costoso utilizar concretos de alta resistencia en edificios que no son tan altos?, o ¿Realmente hay un ahorro utilizando concretos de alta resistencia en edificios de mediana altura?, en este trabajo investigativo evaluamos la utilización del concreto de alto desempeño pero no en un edificio de gran altura sino al contrario. Se evalúa esta pregunta de hipótesis mediante una modelación estructural, para una edificación de 10 pisos con concretos convencionales (21, 28, 35 y 42 Mpa) y concretos de alta resistencia (49 y 56 Mpa), comparando su comportamiento estructural, dimensiones, derivas y costos.