Efecto de algunas idealizaciones en la respuesta sísmica de edificios de acero

Resumen

Se calculan las respuestas sísmicas de varios modelos de marcos de acero resistentes a momentos (MARM) usando la matriz de masa concentrada (M_CC) y se comparan con las obtenidas con la matriz de masa consistente (M_CS). La precisión de representar la energía disipada en términos del Amortiguamiento de Rayleigh (C_R) considerando los dos primeros modos laterales de vibrar también se evalúa. Asimismo, las respuestas se calculan considerando solo un elemento por viga y se comparan con las obtenidas al asumir dos y tres elementos. Se muestra que los cortantes de entrepiso y los momentos flexionantes en columnas se subestiman en promedio hasta en un 15% y 35%, respectivamente, al usar la matriz M_CC. Las fuerzas de amortiguamiento de piso horizontales se subestiman hasta en un 350% si se utilizan los modos 1 y 2 en la construcción de la matriz C_R. Los momentos flexionantes en columnas se subestiman hasta en un 15% si en el modelado estructural se usa solo un elemento por viga. Los resultados de este estudio indican que los errores introducidos en términos de desplazamientos son despreciables si se utiliza la matriz M_CC, o un elemento por viga, pero se pueden introducir errores significativos en el diseño debido a la sobreestimación o subestimación de las fuerzas de diseño. Por ello, se recomienda utilizar la matriz M_CS y dos elementos por viga en el modelado del sistema estructural estudiado. Asimismo, se recomienda utilizar el primer modo y uno superior en la derivación de la matriz C_R.