Metodología de diseño por desempeño sísmico aplicado a una estructura vertical de concreto reforzado

Abstract

RESUMEN La presente tesis tiene como objetivo general establecer una metodología de análisis y diseño de una estructura vertical de vivienda tipo para la ciudad de Aguascalientes estructurada a base de marcos de concreto reforzado y con base en la etapa numérica comprendida dentro del enfoque denominado diseño por desempeño sísmico. Se establecerán los objetivos de desempeño según el tipo de estructura siguiendo las recomendaciones de los códigos de diseño y construcción aplicables a la República Mexicana, se realizarán tres modelos de distinto detallado de la estructura en Software especializado de análisis y diseño estructural introduciendo, de la manera más completa posible, las características y propiedades de los materiales a utilizar. Se hará una comparativa de los desplazamientos laterales en la estructura según su grado de detallamiento y tipo de análisis considerado. Posteriormente se realizará un análisis pushover de la estructura para conocer el mecanismo de la formación de articulaciones plásticas e identificar las secciones críticas en el diseño. Finalmente, a través de una comparación de los resultados obtenidos con base en distintos códigos de diseño y recomendaciones, se concluirá acerca de la metodología de diseño, la ductilidad de la estructura, a través del coeficiente de comportamiento sísmico Q y se harán los comentarios pertinentes basados en el desplazamiento del edificio. Se buscará llegar al diseño de la estructura de tal manera que cumpla satisfactoriamente los objetivos de desempeño establecidos anteriormente para así concluir sobre los resultados obtenidos y la metodología utilizada en la investigación, así como las recomendaciones para trabajos futuros y posibles líneas de desarrollo del tema.

ABSTRACT This document has the objective of establishing a performance-based methodology of the analysis and design of a typical frame based reinforced concrete vertical structure for the city of Aguascalientes, focused on the numerical part of such design. The performance objectives of the structure will be set according to the building codes and regulations applicable to Mexico. Three models of the structure, each one more detailed than the previous, will be created using the appropriate structural analysis software computing the mechanic properties of the materials used for the design. A first comparative of the lateral displacements will be done accordingly to the complexity of the model and the type of analysis used. A pushover analysis will be used to identify the plastic hinges fail mechanism of the building, thus evaluating its performance. Finally, a comparison will be made of the corresponding building design codes and commentary to conclude about the methodology, ductility of the structure, seismic factor and to comment about the lateral displacements achieved. The correct performance-based design will be sought meeting the performance-based design objectives established to conclude about the results obtained as well about the methodology followed and the recommendations for further research topics.