Publicación: Análisis lineal y no lineal Edificio Harmony Hub en acero estructural
Resumen en español
El presente trabajo corresponde al análisis lineal elástico, no lineal estático y dinámico cronológico no lineal para una edificación de uso mixto de 10 pisos en pórticos de acero estructural, cimentación profunda con dados y pilotes integrados mediante vigas de cimentación, ubicado en zona clasificada como amenaza sísmica Alta en Colombia bajo la Norma sismorresistente NSR-10. En los parámetros generales de diseño, se estableció una superestructura en acero estructural debido a la posibilidad de cubrir mayores luces entre columnas en comparación de los pórticos de concreto reforzado. El sistema de carga vertical se conforma de perfiles laminados tipo W para vigas y columnas y el sistema de cargas laterales se define con pórticos arriostrados excéntricamente (PAE) logrando una relación de ductilidad alta o moderada y una capacidad de disipación de energía más optima frente a otros sistemas existentes en acero. De acuerdo con lo anterior, se realiza un análisis detallado del comportamiento lineal y posteriormente un análisis no lineal de la edificación (NLM+NLG+FC), que permitiera comparar y comprobar que las secciones definidas en los dos análisis cumplen los parámetros mínimos establecidos en la normativa sismorresistente colombiana (NSR-10) y normativas internacionales como el American Institute of Steel Construction en los documentos AISC 360-10 con relación a demanda / capacidad y como complemento para el análisis no lineal empleando el ASCE 41-17. Finalmente se busca comparar los resultados obtenidos del presente proyecto para la edificación en acero con respecto al mismo ejercicio realizado de manera paralela en estructura de concreto reforzado compartiendo los mismos parámetros arquitectónicos y cantidad de pisos para establecer diferencias en diseño, costos y tiempos de ejecución. El análisis tanto lineal como no lineal en la edificación, permitió verificar que la edificación cumple con los requisitos de diseño, además se evidenció que es posible optimizar el diseño principalmente del arriostramiento ya que fue sobredimensionado y agrupado en 4 tipos de secciones con el fin de manejar pocas referencias durante el proceso constructivo así como en el lograr cumplir las derivas máximas de manera ágil.
Resumen en inglés
The following work corresponds to the elastic linear analysis, static nonlinear analysis, and chronological nonlinear dynamic analysis for a 10-story mixed-use building with structural steel frames, deep foundation with integrated footings and piles through foundation beams located in an area classified as high seismic threat in Colombia under “Normativa sismoresistente” NSR-10. In the general design parameters, a structural steel superstructure was established due to the possibility of covering greater spans between columns compared to reinforced concrete frames. The vertical load system consists of W-type rolled profiles for beams and columns, and the lateral load system is defined with eccentrically braced frames (EBF), achieving a high or moderate ductility ratio and a more optimal energy dissipation capacity compared to other existing steel systems. Based on the above, a detailed analysis of the linear behavior was carried out, followed by a nonlinear analysis of the building (NLM+NLG+FC), which allowed comparing and verifying that the sections defined in both cases meet the minimum parameters established in the Colombian seismic-resistant regulations (NSR-10) and international standards such as the American Institute of Steel Construction in documents AISC 360-10 and ASCE 41-17.
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