Estudio comparativo del desempeño sísmico de sistemas estructurales de acero: PEM, PEAC, Y PAE.
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Resumen
En el presente trabajo, se realiza un análisis sísmico por desempeño de tres sistemas estructurales de pórticos en acero: especiales a momento (PEM), especiales arriostrados concéntricamente (PEAC) y arriostrados excéntricos (PAE). El objetivo es definir el sistema que brinda mejores prestaciones en cuanto a seguridad estructural, economía y daño post sismo para una tipología de edificios multifamiliares. Para la modelación se empleó un software de elementos finitos, y el diseño se lo realizó acorde con NEC SE DS 15, ASCE/SEI 7/22, AISC 341-16. Se utilizó la conexión tipo Viga de sección reducida RBS, precalificada según AISC 358-16 para la unión viga-columna del PEM. La no linealidad de los elementos se consideró mediante un modelo de plastificación concentrada en los sitios que mayor probabilidad tienen de presentar inelasticidad. Se analizó el desempeño sísmico de cada sistema estructural para un espectro de período de retorno raro (475 años) mediante análisis no lineal estático NSP, empleando la metodología de linealización equivalente de FEMA 440. Adicionalmente, se realizó un análisis económico de los elementos estructurales de cada sistema. Los resultados muestran que en el caso de PEAC, es la estructura más ligera por ende es la más económica, por otro lado, la más pesada será PEM, pero debido a la dimensión de sus secciones es el sistema estructural con mejor desempeño seguido de PEAC y PAE, los mismos que presentan un desempeño estructural similar a un costo menor.
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Citas
American Institute of Steel Construction. (2022). AISC 360-16 Specification for Structural Steel Building. Washintong: AISC.
American Institute of Steel Construction AISC 341. (2016). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings . Chicago: AISC.
American Institute of Steel Construction AISC 358. (2016). Prequalified Connections. Chicago: AISC.
American Society of Civil Engineers ASCE/SEI 7-22. (2022). Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures. Washington: ASCE.
Bruneau, M., Uang, C.-M., & Sabelli, R. (2011). Ductile Design of Steel Structures. New York: McGraw-Hili.
Cabas. (2011). Los rascacielos y su evolución tipológica. Revista Módulo, 205-214.
Camacho, L. (2011). Reflexión sobre la industria de acero en el mercado globalizado. Apuntes CEES, XXX(51), 165-182.
Camara de la Industria de la construcción. (2023). Revista Construcción. Quito: CAMICON.
De la Cruz, J., & Roberto, Y. (2021). Análisis comparativo del diseño estructura; de una edificación regulare irregular de ocho niveles en sistema de pórticos aplicando la norma E.030 2003, 2016, 2018; "Diseño sismo resistente en la ciudad de Lima". Gaceta Técnica, 48-71.
El tiempo. (1998). Las Estructuras de acero se imponen . El tiempo.
Eliud, H. (7 de Febrero de 2019). Zigurat Global Institute of Technology. Obtenido de Zigurat Global Institute of Technology 2018: https://www.e-zigurat.com/blog/es/revision-y-aplicacion-zona-panel-porticos-resistentes-momento-acero/
Fang, C., Wang, W., Qiu, C., Hu, Shuling, M. G., & Eatherton, M. R. (2022). Seismic resilient steel structures: A review of research, practice, challenges and opportunities. Journal of Constructional Steel Research, 191. doi:10.1016/j.jcsr.2022.107172.
FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY . (1997). GUIDELINES FOR THE SEISMIC REHABILITATION OF BUILDINGS. Washington, D.C: FEMA.
Fuentes, S., González, L., Calderín, F., & Sánchez, Y. (2018). Consideraciones acerca del diseño sismorresistente de edificios de acero en Cuba. Ciencia en su PC, 11-26.
Gervasio, H. (4 de Diciembre de 2014). Instituto Chileno del Acero. Obtenido de Instituto Chileno del Acero: https://www.icha.cl/wp-content/uploads/2014/12/LA-Sustentabiliadad-del-Acero-y-Las-Estructuras-Met%C3%A1licas1.pdf
Ghobarah, A. (2001). Performance-based design in earthquake engineering: state of development. Engineering Structures, 23, 878–884.
Jimenez, M. (2016). Diferencia entre los códigos "ASD" Y "LRFD" adaptándose al IMCA. Aguascalientes: Universidad autónoma de aguas calientes.
Kiakojouri, F., De Biagi, F., Chiaia, B., & Reza Sheidaii, M. (2020). Progressive collapse of framed building structures: Current knowledge and future prospects. Engineering Structures, 206. doi:10.1016
Medina Robalino, C. D., & Medina Robalino, W. S. (2017). Irregularidad en Planta a partir del Análisis de Torsión en Estructuras Irregulares. Revista Politécnica, 51-60.
Ministerio de Desarollo Urbano y Vivienda. (2015). NEC SE AC. Quito: Presidencia del Ecuador.
Ministerio de Desarollo Urbano y VIvienda. (2015). NEC SE CG. Quito: Presidencia del Ecuador.
Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda. (2015). NEC SE DS. Quito: Presidencia del Ecuador.
Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda. (2015). NEC SE VIVIENDA. Quito: Dirección de Comunicación Social, MIDUVI.
Ministerio de vivienda, construcción y saneamiento. (2019). Norma Técnica E.030 Diseño Sismorresistente. Lima: Viceministerio de vivienda y urbanismo, Dirección Nacional de Urbanismo.
Mochamad, T., Novia, M., & Fadillawaty, S. (2019). Pushover Analysis of Partially Strengthened Column Structures on an Existing Multi-story Building. MATEC Web of Conferences 280, 01003. doi:https://doi.org/10.1051/matecconf
Pasca, L., & Juan, A. (2014). La Concepción de la vivienda y sus objetos. Madrid: Universidad Complutense de Madrid.
Poland, C., Hill, J., Sharpe, R., Soulages, J., & California, S. E. (1995). Vision 2000 : performance based seismic engineering of buildings. Sacramento, CA: Structural Engineers Association of California.
Pomares, J., Pereiro-Barceló, J., González, A., & Aguilar, R. (2021). Safety Issues in Buckling of Steel Structures by Improving Accuracy of Historical Methods. Int. J. Environ. Res. Public Health, 18(12253), 1-21. doi:https://doi.org/10.3390/ijerph182212253
Rojas, P., Barros, J., Aguaguiña, M., & Herrera, R. (2016). Análisis, diseño y evaluación sísmica de edificios altos de construcción compuesta y con arriostramientos de pandeo restringido. Dialnet, 84-93.
Serrano, A., & Martinez, J. (2021). Una revisión biográfica y significativa de las estructuras mixtas de hormigón y acero estructural. Hormigón y Acero, 7-29.
Soto, H. (2018). ¿Cuándo construir con acero? Revista Mexicana de la Construcción No. 633, 30-35.
Villamil, S. (2008). Industrias, Puentes y Montajes en América Latina. LEGIS S.A, I(5), 3.
Zaker, M., Banazadeh, M., & Huang, Q. (2018). The effect of design drift limit on the seismic performance of RC dual high‐rise buildings. Struct Design Tall Spec Build, 1-16. doi:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tal.1464
Zakian, P., & Kaveh, A. (2023). Seismic design optimization of engineering structures: a comprehensive review. Acta Mech 234, 1305–1330.