Análisis Técnico Económico de Vigas Aligeradas y su Incidencia en el Diseño Sismorresistente de un Edificio de Estructura Metálica - Jordán López, Andrés Sebastián (2023)
Las diferencias técnicas-económicas entre sistemas estructurales idealizados con vigas de alma homogénea y vigas aligeradas, surgen como elementos principales de una edificación de acero, considerando demandas ocupacionales y sísmicas propias de la ciudad de Ambato. De acuerdo con la propuesta arquitectónica para la implantación de una edificación, se definieron los datos de entrada para la construcción de un modelo matemático que se ajuste, con mayor proximidad, a las condiciones reales de la estructura. El análisis y diseño estructural de la edificación garantiza su comportamiento sismorresistente conforme a los requisitos establecidos en los códigos: NEC-SE-DS, NEC-SE-AC, AISC 341-16, AISC 360-16 y ASCE/SEI 7-16. Culminado este proceso, se identificaron las vigas con demandas críticas para ser sometidas a un proceso de reestructuración de su geometría a través de la incorporación de aberturas rectangulares y circulares en su alma, para establecer diferencias estructurales y económicas con respecto a una viga de alma homogénea. Las vigas con aberturas circulares sufren menores deformaciones verticales y laterales ante una condición de carga controlada, en contraste a una viga equivalente con aberturas rectangulares. Cuando el alma de una viga homogénea es alterada por perforaciones, los esfuerzos internos tienden a concentrarse alrededor de estas; siendo las esquinas de las aberturas rectangulares las que presentan la mayor concentración de estos esfuerzos. Con respecto al factor económico, la construcción de una estructura metálica residencial con vigas aligeradas presenta una ventaja minúscula con respecto a un sistema con almas homogéneas, debido al incremento en el costo para su fabricación y montaje, en el mercado local.