Análisis comparativo sismorresistente según AISC 341-22 del bloque docente UPSE evaluando pórticos arriostrados excéntricos EBF y concéntricos especiales SCBF

Abstract

Algunas estructuras de hormigón armado en varias ciudades de la costa Ecuatoriana durante el sismo del 16 de abril de 2016 tuvieron un pésimo comportamiento estructural teniendo algunos colapsos, pérdidas humanas y daños considerables, esta investigación permite analizar el desempeño sismorresistente bajo código AISC 341- 22 del bloque de aulas docentes de la UPSE, mediante el diseño de pórticos arriostrados concéntrico de alta rigidez lateral (SCBF) y el diseño EBF de capacidad superior de disipación de energía inelástica mediante vigas eslabón ( link ). A partir de los planos arquitectónicos y bajo los parámetros de la norma NEC-SE-DS y las disposiciones del código AISC 341-22, se elaboraron y analizaron dos modelos computacionales independientes utilizando el software ETABS. El primer modelo evaluó la configuración SCBF, obteniendo un peso estructural de 680 ton, un periodo fundamental de 0.40 s y un cortante basal de 180 ton (R=6). El segundo modelo incorporó la alternativa EBF con eslabones (links) diseñados como fusibles sísmicos, registrando un peso de 739 ton, un periodo de 0.44 s y un cortante basal de 146 ton (R=8). Los resultados demuestran que ambos sistemas controlan eficientemente las derivas de piso y las torsiones. Sin embargo, el sistema SCBF demostró ser una alternativa más ligera y económicamente más eficiente, al presentar un ahorro de 59 ton de acero y una mayor facilidad en el diseño de sus conexiones y miembros estructurales. Por su parte, el sistema EBF, aunque proporciona una alta ductilidad mediante la fluencia controlada de los eslabones genera solicitaciones de fuerzas internas considerablemente mayores que complican el dimensionamiento de vigas y columnas adyacentes.