Análisis y diseño estructural de una residencia universitaria sismo resistente, utilizando Guadua angustifolia Kunth (GaK), en base a la NEC-SE-GUADUA

Resumen

DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i15.0273

Resumen

El análisis y diseño estructural de una residencia universitaria sismo resistente en Guadua angustifolia Kunth (GaK), conforme a la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC-SE-GUADUA, requiere la integración de criterios técnicos que abarcan desde la caracterización del material hasta las disposiciones constructivas específicas. La caracterización de la GaK incluye la identificación morfológica de culmos, la verificación de su edad óptima de corte entre cuatro y seis años, y el cumplimiento de parámetros de conicidad y fisuración que limitan su variabilidad natural. Además, las propiedades mecánicas normalizadas bajo un contenido de humedad del 12% constituyen la base para definir esfuerzos admisibles y coeficientes de seguridad. En el diseño estructural, la NEC-SE-GUADUA establece un método de esfuerzos admisibles, con control de deformaciones y verificación de la esbeltez en columnas. Asimismo, regula el comportamiento de elementos sometidos a flexión, compresión y combinaciones de solicitaciones, integrando muros de corte como parte fundamental para la resistencia lateral. La aplicación de coeficientes de modificación ajusta los valores de cálculo a las condiciones de servicio, reflejando la influencia de factores ambientales sobre el desempeño del material. En el ámbito constructivo, el diseño de una residencia universitaria exige cimentaciones de hormigón reforzado, anclajes metálicos de culmos, uniones empernadas con mortero de relleno, paneles de muro configurados como elementos de corte y diafragmas rígidos en entrepisos y cubiertas. Estos criterios garantizan un sistema estructural continuo, capaz de responder de manera segura a solicitaciones sísmicas propias del contexto ecuatoriano.

Palabras clave: Guadua, diseño estructural, sismo resistencia, uniones estructurales, residencia universitaria.

Abstract

The structural analysis and design of an earthquake-resistant university residence hall made of Guadua angustifolia Kunth (GaK), in accordance with the Ecuadorian Construction Standard NEC-SE-GUADUA, requires the integration of technical criteria ranging from material characterization to specific construction provisions. GaK characterization includes the morphological identification of culms, verification of their optimal shear age between four and six years, and compliance with conicity and cracking parameters that limit their natural variability. Furthermore, the standardized mechanical properties under a moisture content of 12% constitute the basis for defining allowable stresses and safety factors. In structural design, NEC-SE-GUADUA establishes a method for allowable stresses, with deformation control and verification of column slenderness. It also regulates the behavior of elements subjected to bending, compression, and combinations of loads, integrating shear walls as a fundamental component for lateral resistance. The application of modification coefficients adjusts the design values to the service conditions, reflecting the influence of environmental factors on the material's performance. In the construction field, the design of a university residence hall requires reinforced concrete foundations, metal culm anchors, mortar-filled bolted joints, wall panels configured as shear elements, and rigid diaphragms in floors and roofs. These criteria guarantee a continuous structural system capable of safely responding to seismic stresses typical of the Ecuadorian context.

Keywords: Guadua, structural design, earthquake resistance, structural joints, university residence hall.

Información del manuscrito:
Fecha de recepción: 11 de diciembre de 2024.
Fecha de aceptación: 24 de febrero de 2024.
Fecha de publicación: 16 de junio de 2025.