DISEÑO SÍSMICO DE EDIFICIOS DE MARCOS DE CONCRETO REFORZADO CONSIDERANDO DIFERENTES CRITERIOS PARA LA DEFINICIÓN DE LAS RIGIDECES EFECTIVAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Abstract

Se presenta un estudio en que se ilustra el efecto que tiene el criterio empleado para la definición de las rigideces efectivas a flexión (EIe) de los elementos estructurales en el proceso de diseño sísmico de edificios con base en marcos de concreto reforzado no dúctiles. En primera instancia, para evaluar el efecto derivado de emplear diferentes criterios para la definición de las rigideces efectivas en vigas, se estudiaron edificios regulares de 4, 8 y 12 niveles, en que se consideran dos variantes principales: a) la consideración u omisión de la losa en rigidez y, b) la consideración u omisión del efecto del agrietamiento en la determinación de las rigideces de vigas. En estos casos las rigideces de columnas se calcularon con el momento de inercia total de la sección bruta de concreto. Posteriormente, se comparan los resultados de diseños realizados con base en los criterios de diferentes reglamentos para la definición de EIe, dentro de los que se encuentran: a) las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto de México (NTCC-04), b) el Instituto Americano del Concreto (ACI-318-14) y, c) la nueva propuesta de las NTCC de México (NTCC-17). Adicionalmente, se toma en cuenta un criterio en que se consideran a todos los elementos estructurales con secciones no agrietadas. La comparativa se realiza en términos de las propiedades dinámicas, las distorsiones de entrepiso, los volúmenes de concreto reforzado requeridos y los costos asociados. Con base en los resultados obtenidos, es posible concluir que una elección arbitraria de los criterios para definir las rigideces de los elementos estructurales podría conducir a diseños sísmicos no conservadores. Además, se muestra que los resultados derivados de un análisis estructural considerando vigas de sección rectangular con propiedades gruesas no son equivalentes a los obtenidos al considerar vigas de sección T y L con propiedades agrietadas, contrario a lo usualmente considerado en la práctica profesional. Finalmente, se observa que, al emplear las diferentes hipótesis reglamentarias para definir las rigideces efectivas, considerando un criterio uniforme de diseño por rigidez global del sistema, no se obtuvieron diferencias significativas en los volúmenes de concreto reforzado requerido, y por ende, no existen variaciones de importancia en el costo final de los edificios estudiados.