Comparación de la respuesta sísmica entre pórticos especiales a momento y pórticos arriostrados excéntricamente, en un edificio de acero de 10 pisos, en el cantón Ambato, provincia de Tungurahua
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Date
2022-09
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
Ecuador is a country of high seismic danger; therefore, the calculation of structures
will always be a challenge for engineers since every day new advances in science and
technology emerge, making it possible to predict the behavior of a building in extreme
events such as earthquakes; in this work the Ceinci-Lab Computer System has been
used, which allowed to perform analysis and design of structures step by step obtaining
clear and accurate results. The objective of this research is to compare the seismic
response between special moment frames and eccentrically braced frames in a 10-story
steel building. A simple and regular structural configuration was used to obtain a better
seismic performance of all the components of the system. Subsequently, the seismicresistant analysis of the frames was carried out with the different structural
configurations proposed in the Ceinci-Lab computer program, using the linear modal
spectral and static equivalent analysis for its resolution and complying with the
guidelines established in the Ecuadorian construction standard and international codes;
finally, it was determined that the building composed of eccentric diagonals had a
better seismic response than the one composed of moment resisting frames, obtaining
lower displacements and floor drifts; It was also verified that the demand versus
capacity of each system is optimal, thus ensuring a strong column - weak beamxvii
behavior; additionally, a nonlinear pushover analysis was performed to determine the
real maximum resistance of the structure and the performance of all its components;
therefore, it is essential to consider the use of bracing in the structural configuration of
medium-rise buildings, especially with short link elements, since they act as energy
dissipaters, improving the stiffness and global response of the system in severe
earthquakes.
Description
El Ecuador es un país de alta peligrosidad sísmica por tal razón el cálculo de estructuras
siempre va a ser un reto para los ingenieros ya que cada día surgen nuevos avances en
la ciencia y tecnología, logrando predecir el comportamiento de una construcción ante
eventos extremos como son los terremotos; en este trabajo se ha utilizado el Sistema
de Computación Ceinci-Lab, el cual permitió realizar análisis y diseño de estructuras
paso a paso obteniendo resultados claros y precisos. Esta investigación tiene como
objetivo comparar la respuesta sísmica entre pórticos especiales a momento y pórticos
arriostrados excéntricamente en un edificio de acero de 10 pisos. Se utilizó una
configuración estructural simple y regular para obtener un mejor desempeño sísmico
de todos los componentes del sistema, posteriormente se realizó el análisis
sismorresistente de los pórticos con las diferentes configuraciones estructurales
propuestas en el programa computacional Ceinci-Lab empleando los análisis lineales
modal espectral y estático equivalente para su resolución y dando cumplimiento a las
pautas que se establecen en la norma ecuatoriana de la construcción y en códigos
internacionales; finalmente se determinó que el edificio compuesto por diagonales
excéntricas tuvo mejor respuesta sísmica que el conformado con pórticos resistentes axv
momento, obteniéndose menores desplazamientos y derivas de piso; se verifico
también que la demanda versus capacidad de cada sistema es óptima asegurando así
un comportamiento de columna fuerte – viga débil; adicionalmente se realizó un
análisis no lineal pushover para determinar la resistencia máxima real de la estructura
y el desempeño de todos sus componentes, por lo tanto se establece que es
indispensable considerar la utilización de arriostramientos en la configuración
estructural de edificios de mediana altura, en especial con elementos de enlace cortos
ya que estos actúan como disipadores de energía mejorando la rigidez y respuesta
global del sistema ante sismos severos.
Keywords
ANÁLISIS ESTÁTICO, ANÁLISIS SÍSMICO, CEINCI-LAB, DISEÑO SISMORRESISTENTE, DEMANDA – CAPACIDAD, ESTRUCTURAS DE ACERO, NEC 15, PÓRTICOS A MOMENTO, PÓRTICOS EXCÉNTRICOS, PUSHOVER, RESPUESTA SÍSMICA