Diseño Sísmico de un Edificio de Marcos de Acero con Conexiones Viga Columna SMA

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño sísmico de un edificio de marcos de acero simétrico de 3 pisos, planta 20x20m con disipadores en la conexión viga-columna y la verificación de su comportamiento bajo la acción de un registro sísmico. Se supone que los marcos de fachada resisten la acción sísmica.

El diseño se realizó según la norma sísmica NCh 433 of. 96, usando el método estático.

Cada disipador sísmico consiste en barras de una aleación CuAlBe con comportamiento superelástico, las que se dimensionaron para cargas gravitacionales y con propiedades mecánicas obtenidas experimentalmente.

El análisis sísmico se realizó con el software DRAIN-2DX, aprovechando condiciones de simetría para usar un modelo plano.

En primera instancia, el marco se consideró empotrado en la base, pero las columnas inferiores fallaron al aplicar el registro de Llolleo N10E. Al modificar los apoyos a rotulados, las columnas fueron capaces de resistir el corte basal que se generó en el primer piso, las barras de SMA disiparon casi la totalidad de la energía y la estructura quedó sin deformaciones remanentes al finalizar el sismo. Sin embargo, estas conexiones no fueron efectivas cuando la estructura fue sometida a los registros sísmicos de Northridge y Sylmar. Además, se estudió el efecto de variar la cantidad de barras en la conexión, concluyéndose que el comportamiento se mantiene si el área varía entre 0.5 y 1.15 veces el área original.

Igualmente, se analizó la estructura con conexiones flexibles sólo en los vanos extremos produciéndose plastificación en las vigas interiores y deformaciones remanentes al finalizar el sismo.