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Evaluación de la respuesta no lineal en un sistema combinado diseñado por los métodos de fuerzas y desplazamientos

Resumen

Actualmente, el diseño estructural se suele realizar a través del método basado en fuerzas, este busca determinar las dimensiones y los refuerzos de la edificación a partir de una respuesta lineal elástica a fuerzas reducidas de diseño. Sin embargo, posteriores avances han demostrado cómo la resistencia a fuerzas es importante en la medida que límite los desplazamientos o deformaciones, sin comprometer la capacidad de disipar energía. Es por esto que el diseño por desplazamientos se ha empezado a implementar, haciendo énfasis en los estados límites de diseño a partir de una ingeniería basada en desempeño. En el presente trabajo se calculó la cantidad de refuerzo requerida y la secuencia de rotulación de un pórtico plano de concreto reforzado, de sistema estructural combinado. Se comparó el diseño del pórtico obtenido con los métodos de fuerzas y desplazamientos. El refuerzo en el método de desplazamientos se calculó a través de un procedimiento iterativo mediante el método N2, utilizando como desplazamiento objetivo la deriva para el nivel de desempeño de seguridad de la vida. Se encontró que la estructura diseñada por desplazamientos tuvo una reducción del acero, junto con una rotulación de más elementos para el estado de desempeño, con respecto a su contraparte diseñada por fuerzas. Se concluye que mediante el uso del diseño por desplazamientos se tuvo un mayor control en el comportamiento estructural que presentó la edificación, y una reducción de refuerzo longitudinal superior al 20% para los distintos elementos estructurales.