Estudio comparativo del desempeño sísmico de sistemas estructurales de acero: PEM, PEAC, Y PAE.

Abstract

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.