Diseño estructural en hormigón armado y análisis no lineal de un edificio de gran altura en la ciudad de Quito - Paucarina Bustamante, Samantha Elizabeth (2024)
En el presente trabajo se plantea el análisis y diseño estructural en hormigón armado de una edificación de 18 pisos y 5 subsuelos en el sector Rumipamba al norte de la ciudad de Quito. La edificación presenta un sistema estructural dual, compuesto por muros de corte y pórticos especiales. El diseño estructural se realiza en base a la normativa vigente en Ecuador y normativa Internacional. Además, se determinará el desempeño de la estructura a través del uso de procedimientos no lineales.Al enfrentar el desafío de diseñar una edificación de gran altura, es crucial considerar detalladamente la configuración estructural. En este contexto, el sistema de pórticos de hormigón armado, ampliamente utilizado en Ecuador, ha mostrado un alto potencial de daño no estructural y posibles inconsistencias en su comportamiento debido a la compatibilidad de deformaciones entre el sistema resistente lateral y los elementos no estructurales. Este enfoque destaca la importancia de implementar diversos sistemas estructurales que complementen los pórticos de hormigón armado, mejorando así la resistencia y estabilidad de la estructura ante eventos sísmicos de alta intensidad. La integración de estos sistemas refuerza la capacidad de la edificación para absorber y disipar energía, reduciendo de manera significativa las deformaciones y daños potenciales en situaciones de alta demanda sísmica. (Ozkul, et al. 2019).En este contexto, el objetivo del proyecto es analizar el comportamiento del sistema estructural dual, que combina muros de corte y pórticos especiales. Este enfoque busca equilibrar la resistencia, rigidez y capacidad de deformación, considerando las fortalezas y debilidades inherentes del material y la configuración estructural con el fin de alcanzar los objetivos de desempeño propuestos.Adicionalmente, el análisis no lineal ha cobrado alta relevancia en el diseño estructural, ya que permite evaluar de manera explícita el desempeño de una edificación bajo la acción de cargas laterales, como los sismos. A diferencia de los enfoques tradicionales de diseño, en donde se asume un comportamiento lineal-elástico, el análisis no lineal considera los efectos inelásticos y sus respectivas deformaciones, reflejando de manera más realista el comportamiento estructural ante un sismo.El análisis no lineal, al incorporar los efectos de deformaciones inelásticas, los mecanismos de falla progresiva y la redistribución de cargas después del límite elástico, se vuelve fundamental para identificar los puntos críticos de la estructura, prever el grado de daño aceptable y garantizar que las edificaciones cumplan con los estándares de diseño basados en el desempeño.La omisión de este tipo de análisis compromete la capacidad de predecir y controlar de manera más efectiva los daños estructurales que pueden ocurrir durante un evento sísmico. Además, limita la precisión en la evaluación del comportamiento real de la estructura, lo que a su vez resulta en un desempeño insatisfactorio de la edificación y un mayor riesgo de daños inesperados en los elementos estructurales.Bajo este enfoque, la implementación de procedimientos no lineales se convierte en una herramienta esencial para garantizar un comportamiento estructural adecuado, cumpliendo con los estándares de seguridad necesarios para salvaguardar la vida de los ocupantes y prevenir el colapso estructural. En este sentido, el análisis no lineal no solo ofrece una representación más precisa de la respuesta de la estructura ante cargas sísmicas, sino que también permite identificar los puntos críticos y posibles fallas del sistema.Por consiguiente, el enfoque de este proyecto se centra en la necesidad de adoptar nuevas metodologías de diseño que faciliten la compresión del comportamiento estructural. Esto implica contrastar los resultados obtenidos a través de diseño tradicional con la evaluación del desempeño, lo que proporcionará una perspectiva más completa y realista de la efectividad del diseño estructural propuesto.