Diseño de un domo de adobe sismorresistente con propiedades fotocatalizadoras en la encañada - Cajamarca

Abstract

La presente tesis se dividirá en dos análisis, el primero será el análisis sísmico del domo y el segundo el análisis térmico del domo. El análisis sísmico que desarrollaremos será no de todo el modelo arquitectónico sino de la estructura base, es decir el análisis será del domo tomando como material predominante el adobe, nos enfocaremos en las deformaciones tanto por peso propio como por las propuestas por las conjugaciones de carga de la norma E.020, como requisito sísmico, se empleó el espectro de diseño de pseudoaceleraciones sugerido por la norma peruana de diseño sismorresistente. Las reacciones modales fueron adicionadas tanto con el método de combinación CQC como con la pauta de combinación recomendada por la NTP E.030. Esto para determinar que tanto un domo es factible como propuesta de vivienda. El segundo punto de interés para nosotros será el análisis térmico, el cual desarrollaremos usando como cargas térmicas los kwh/m2 absorbidos por las placas colectoras y la superficie del domo, cabe recalcar que la energía absorbida por el domo será inferior a la de las placas colectoras ya que el domo ese hecho de adobe y su conductividad térmica es inferior a la del material que usaremos en las placas colectoras. Con todo esto determinaremos que tanto se puede llegar a elevar la temperatura interior del domo sin necesidad de usar otras formas de calefacción. Como complemento se hizo un cálculo de cargas de calefacción con la ayuda del software revit a fin de determinar que tanta energía era necesaria para mantener un confort térmico en todos los ambientes de la vivienda. Después de generar múltiples simulaciones con la herramienta robot structural análisis encontramos que las deformaciones debido a la aceleración sísmica en los ejes “X”,” Y” y “Z” no llegan ni a un milímetro de deformación es decir no sobrepasa el límite de distorsión (deriva) establecido en la norma E.030 de 0.007. En cuanto a la ganancia térmica por medio de los muros trombe vemos que existe un incremento en la temperatura interior del domo pero no el suficiente como para solo valernos de este, es necesaria la calefacción por métodos tradicionales como las cocinas artesanales que suelen usar las familias de bajos recursos, pero usando menor cantidad de combustible para la tarea.

This thesis is divided into two analyzes, the first will be the seismic analysis of the dome and the second thermal analysis of the dome. The seismic analysis that we will develop will be not of the entire architectural model but of the base structure, that is, the analysis will be of the dome taking as adobe predominant material, we will focus on the deformations both by own weight and by those proposed by the load conjugations of the E.020 standard, as a seismic requirement, the pseudo-acceleration design spectrum suggested by the Peruvian seismic-resistant design standard was used. Modal reactions were added with both the CQC combination method and the combination pattern recommended by NTP E.030. This to determine that both a domain is feasible and a housing proposal. The second point of interest for us will be the thermal analysis, which we will develop using as thermal loads the kwh / m2 absorbed by the collector plates and the surface of the dome, it should be noted that the energy absorbed by the dome will be less than that of the plates collectors since the dome that made of adobe and its thermal conductivity is inferior to that of the material that we will use in the collector plates. With all this we will determine how much you can raise the interior temperature of the home without using other forms of heating. As a complement, a calculation of heating loads was made with the help of the software, it was revived to determine how much energy was needed to maintain thermal comfort in all the environments of the house. After generating multiple simulations with the robot structural analysis tool found that the deformations due to the seismic acceleration in the “X“, “Y“ and “Z“ axes do not reach a millimeter of deformation, that is, it does not exceed the distortion limit ( derivative) established in standard E.030 of 0.007. As for the thermal gain through the trombe walls we see that there is an increase in the internal temperature of the dome but not enough to only use it, it is necessary to heat by traditional methods such as artisanal kitchens that families usually use of low resources, but using less fuel for the task.