Practica académica en los procesos de diseño estructural de edificaciones de concreto y acero

Abstract

RESUMEN: Uno de los problemas principales que se encuentran comúnmente en las oficinas de diseño estructural consiste en la baja eficiencia para la gestión de proyectos en la etapa de desarrollo, exigiendo en muchos casos la contratación de terceros para elaborar los diseños definitivos. El objetivo principal de esta práctica consistió en optimizar dicha gestión mediante el desarrollo de guías de diseño que incorporan procedimientos detallados para la modelación, análisis y diseño computacional de estructuras usando específicamente el software ETABS. Adicionalmente, para complementar estas guías, este trabajo incluyo la elaboración de hojas de cálculo generalizadas para el diseño de diferentes tipos de sistemas estructurales; Estas constituyen herramientas que optimizan la velocidad de los cálculos y aporta más confiabilidad en los resultados obtenidos. Específicamente se desarrollaron hojas de cálculo para el análisis sísmico, la verificación de derivas, el diseño de elementos estructurales, el diseño de cimentaciones, y el diseño de elementos no estructurales. El trabajo durante esta práctica académica se acompañó con un tema específico de estudio, el cual consistió en un análisis comparativo de dos sistemas de edificación proyectados en acero estructural. El primero de ellos definido como un sistema de pórticos arriostrados y el otro como un sistema de pórticos resistentes a momentos. La comparación se realizó para estudiar la diferencia en el comportamiento estructural que se origina al utilizar diferentes tipos de conexiones. Para el diseño de estas conexiones se implementaron hojas de cálculo elaboradas para conexiones del tipo cortante simple usando ángulos dobles y momento usando la configuración de placa de borde. Las principales variables comparativas para entender las diferencias entre los dos sistemas estructurales descritos fueron: 1) El peso propio de la estructura (incluyendo el peso de los elementos estructurales, las cargas super impuestas y sus conexiones) que se relaciona de manera directamente proporcional al nivel de demanda esperadas sobre el suelo de fundación y a los costos de materiales; 2) Las derivas relativas de piso tomadas a partir del modelo elaborado en ETABS para revisar el diseño más seguro y eficiente ante cargas laterales de viento y 3) las fuerzas internas en los elementos para entender el comportamiento de los mismos y sus conexiones.