ESTUDIO DE LA RESPUESTA SISMICA EN EDIFICIOS DE MARCOS CON COLUMNAS COMPUESTAS RCFT

Abstract

La NCh.433Of.1996 modificada el 2009 identifica 7 tipos de marcos de acero como sistemas sismorresistentes: concéntricos corrientes (OCBF), concéntricos especiales (SCBF), excéntricos (EBF), corrientes (OMF), intermedios (IMF), especiales (SMF) y de vigas enrejadas (STMF). Sin embargo, a diferencia de la tendencia mundial, en Chile el uso de marcos de acero en edificios es muy reducido.Existen varias tecnologías que mejoran el desempeño de los marcos de acero, por ejemplo: muros de corte de acero, arriostramiento restringido al pandeo, disipadores, marcos con columnas compuestas y aisladores. La norma actual no contempla el diseño de edificios con estos sistemas, lo que obliga a los ingenieros a recurrir a códigos extranjeros para el cálculo.En particular, el uso de marcos de acero con columnas compuestas RCFT (Rectangular Concrete Filled Tubes), además de sus ventajas arquitectónicas, presenta ventajas estructurales como la disminución del pandeo local en los perfiles tubulares, confinamiento del hormigón, aumento de la rigidez del marco y prevención de mecanismos de colapso frágiles al tener columnas fuertes en relación a las vigas.Se analizará el procedimiento de diseño de los marcos de columnas compuestas rectangulares RCFT (Rectangular Concrete Filled Tubes), para posteriormente elaborar modelos estructurales de edificios de diferente altura, determinar su capacidad al someterlos a análisis incrementales de carga (pushover) y su demanda al someterlos a los registros de los sismos más representativos para Chile.

NCh.433Of.1996 modified in 2009 identifies 7 kinds of Steel frames as seismic resistant systems: Ordinary Concentric Braced Frames (OCBF), Special Concentric Braced Frames (SCBF), eccentric Braced Frames (EBF), Ordinary Moment Frames (OMF), Intermediate Moment Frames (IMF) and Special Truss Moment Frames. However, the use of steel frames in Chile is considerably reduced in comparison with other countries.There are several technologies that improve the performance of steel frames, for example: Steel Shear Walls, Buckling Restrained Braces, Seismic Dissipation Devices and Seismic Isolators. The actual Chilean code doesn’t contain provisions for these systems, for these reason engineers are compelled to use foreign design provisions.The use of frames with Rectangular Concrete Filled Tubes (RCFT), in addition to their architectonic advantages, present structural advantages, like reduction of local buckling in steel tubes, concrete confinement, increment in stiffness and prevention of fragile collapse mechanisms, having strong columns in relation with the beams.Design procedure of frames with composite columns will be reviewed, for structural models of buildings with different height. These models will be used to determine their capacity using pushover analysis and their demand by subjecting them to the most representative seismic records from Chile.