Efecto del grado de capacidad de disipación de energía sísmica seleccionado en las cantidades de obra de muros de concreto reforzado

Effect of the selected seismic energy dissipation capacity on the materials quantity for reinforced concrete walls

  • José Miguel Benjumea Royero Universidad Industrial de Santander
  • Fredy Saúl Sotelo Monroy Universidad Industrial de Santander
  • Camilo Eduardo Celis Melo Universidad Industrial de Santander
  • Gustavo Chio Cho Universidad Industrial de Santander
Palabras clave: Boundary elements, Displacement ductility capacity, Energy Dissipation Capacity, Low Seismic Regions, Quantity of materials, RC Walls. (en_US)
Palabras clave: Amenaza Sísmica Baja, Capacidad de desplazamiento, Capacidad de Disipación de Energía, Cantidades de obra, Elementos de borde, Muros de concreto. (es_ES)

Resumen (es_ES)

Contexto: Para el diseño de muros estructurales de concreto reforzado, la normativa sismoresistente en Colombia permite, en función de la amenaza sísmica del sitio, optar por uno de tres posibles grados de capacidad de disipación de energía (mínima, moderada y especial). Sin embargo, la práctica empleada es la de adoptar el menor grado acorde a la amenaza sísmica.

Método: En este trabajo se realizó un estudio analítico del efecto del grado de capacidad de disipación de energía seleccionado durante el diseño de muros estructurales de concreto reforzado, en las cantidades de obra de la estructura y en la capacidad de desplazamiento. El estudio se centró en zonas de amenaza sísmica baja, ya que permite explorar y comparar los tres grados de disipación de energía. En el estudio se incluyeron otras variables como la altura total del muro, el área tributaria y la cuantía mínima de refuerzo adoptada para el alma del muro.

Resultados: la cantidad total de acero requerida para los muros con capacidad moderada y especial corresponde, en promedio, a un 77% y 89%, respectivamente, de la cantidad requerida para los muros con capacidad mínima.

Conclusiones: es posible lograr reducciones en el peso total de acero requerido al emplear grados de capacidad de disipación moderada y especial comparado con el uso de capacidad de disipación mínima. Además, con esta estrategia se lograr un incremento significativo en la ductilidad del muro. 

Resumen (en_US)

Context: Regarding their design of reinforced concrete structural walls, the Colombian seismic design building code allows the engineer to select one of the three seismic energy dissipation capacity (ordinary, moderate, and special) depending on the seismic hazard of the site. Despite this, it is a common practice to choose the minor requirement for the site because it is thought that selecting a higher requirement will lead to larger structural materials amounts and, therefore, cost increments. 

Method: In this work, an analytical study was performed in order to determine the effect of the selected energy dissipation capacity on the quantity of materials and ductility displacement capacity of R/C walls. The study was done for a region with low seismic hazard, mainly because this permitted to explore and compare the use of the three seismic energy dissipations capacities. The effect of different parameters such as the wall total height and thickness, the tributary loaded area, and the minimum volumetric steel ratio were studied.

Results: The total amount of steel required for the walls with moderate and special energy dissipation capacity corresponds, on average, to 77% and 89%, respectively, of the quantity required for walls with minimum capacity.

Conclusions: it is possible to achieve reductions in the total steel required weight when adopting either moderated or special seismic energy dissipation instead of the minimum capacity.  Additionally, a significant increment in the seismic ductility displacements capacity of the wall was obtained.

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Biografía del autor/a

José Miguel Benjumea Royero, Universidad Industrial de Santander

Ingeniero civil, magíster en Ingeniería Civil, profesor asistente de la Universidad Industrial de Santander

Fredy Saúl Sotelo Monroy, Universidad Industrial de Santander

Ingeniero civil, magíster en Ingeniería Civil, director de Diseño Estructural Asgard Ingeniería y Construcción

Camilo Eduardo Celis Melo, Universidad Industrial de Santander
Ingeniero civil, gerente Asgard Ingeniería y Construcción
Gustavo Chio Cho, Universidad Industrial de Santander

Ingeniero civil, doctor ingeniero en Caminos, Canales y Puertos. Profesor titular de la Universidad Industrial de Santander

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Cómo citar
Benjumea Royero, J. M., Sotelo Monroy, F. S., Celis Melo, C. E., & Chio Cho, G. (2017). Efecto del grado de capacidad de disipación de energía sísmica seleccionado en las cantidades de obra de muros de concreto reforzado. Tecnura, 20(50), 15-28. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.4.a01
Publicado: 2017-02-01
Sección
Investigación