Thesis DISEÑO POR DESEMPEÑO DE MARCOS ESTRUCTURALES CON COLUMNAS TUBULARES RELLENAS DE HORMIGÓN
Date
2022-01
Authors
SEITZ CASTRO, PABLO ANDRÉS
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Abstract
El diseño sísmico basado en desempeño es un procedimiento que busca determinar de manera
explícita el comportamiento probable que tendría una estructura ante algún evento sísmico. Para esto,
se realizan simulaciones utilizando análisis tiempo historia, considerando las propiedades esperadas
de los materiales y de los elementos, y definiendo el objetivo de desempeño de la estructura ante una
demanda sísmica específica que queda definida según la amenaza sísmica del sitio en donde se ubica
la estructura. En al año 2017, la Asociación Chilena de Sismología e Ingeniería Antisísmica
(ACHISINA) publica una guía denominada “Diseño Sísmico Basado En Desempeño” que busca
proporcionar un método alternativo al diseño sísmico tradicional.
El presente trabajo consiste en estudiar el comportamiento sísmico de una estructura de marcos
resistente a momento de trece pisos utilizando la metodología de diseño basada en desempeño. Para
las columnas se utiliza elementos CFT (“concrete filled tube”) que son elementos compuestos por
perfiles de acero estructural rellenas de hormigón. Estos elementos compuestos combinan las
propiedades de compresión del hormigón con las de tracción y ductilidad del acero logrando de esta
forma elementos con propiedades superiores a las que se lograría de manera independiente. La
estructura se considera emplazada en la ciudad de Santiago de Chile que de acuerdo a la norma
nacional NCh433 modificada 2009 corresponde a zona 2 mientras que el uso de suelo se considera
Tipo B. Para la modelación se utiliza el programa de código abierto OpenSees y los elementos
estructurales se definen como elementos tipo fibra de plasticidad distribuida.
El análisis consiste en comparar las diferencias a nivel estructural que se obtiene de realizar el diseño
por desempeño propuesto por ACHISINA(2017) versus el diseño tradicional mediante la norma
NCh433of1996 modificada el 2009. Además de lo anterior, se realiza un pre-diseño de la estructura
bajo los criterios de estabilidad definidos en el capítulo C de la especificación AISC360(2016b)
verificando también su desempeño sísmico de acuerdo a la guía de ACHISINA(2017).
En cuanto a los resultados obtenidos, se destaca que una estructura diseñada por desempeño bajo las
indicaciones de ACHISINA(2017) presenta una respuesta prácticamente elástica para el sismo de
diseño, alcanzando una respuesta no lineal solo para el sismo máximo considerado.
Description
Keywords
COLUMNAS RELLENAS DE HORMIGON , MARCOS ESTRUCTURALES , COLUMNAS TUBULARES