Investigan cómo mejorar el diseño de estructuras resistentes a sismos

El objetivo del proyecto de nuestra Facultad, es implementar y mejorar los procedimientos de análisis y criterios de diseño para la construcción o refuerzo de pórticos, mediante el uso de tubos de acero rellenos de hormigón.

17 de marzo de 2020, 21:00.

Investigan cómo mejorar el diseño de estructuras resistentes a sismos

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Investigadores de nuestra Casa de Estudios llevan adelante el proyecto “Diseño y análisis de estructuras sismorresistentes con riostras de acero”, con la finalidad de contribuir a la reducción del riesgo sísmico en la región.

“Este tipo de riostras representan un caso particular, son compuestas y no han sido convenientemente investigadas, por los que se requiere desarrollar procedimientos de análisis y criterios de diseño para las mismas”, aclaró el Ing. Francisco Crisafulli, Director del proyecto. El resto del equipo lo completan: Daniel Quiroga como Codirector, Gonzalo Torrisi, Eduardo Totter y Cristian Martínez.

¿Qué son las riostras?

La riostra  es una pieza empleada en la construcción de estructuras, que unida de forma oblicua a otra vertical, funciona de sostén y refuerzo para una tercera pieza horizontal.

Es decir, contribuye a aumentar la rigidez lateral, permitiendo así reducir la deformación por la acción sísmica. Por eso es necesaria la combinación de acero y hormigón, porque permite mayor resistencia frente a situaciones adversas de tracción, fatiga y compresión, entre otras.

Como Mendoza se encuentra en zona sísmica, resulta indispensable la utilización de esta alternativa sismorresitente; ya que representa una solución muy conveniente no sólo para construcciones nuevas sino también para reforzar  y rehabilitar estructuras existentes.

Su disposición, en fachadas o pórticos interiores, dificulta la ubicación de aberturas o circulaciones; pero actualmente entre ingeniería y arquitectura se están logrando diferentes diseños innovadores para incorporar y resaltar la importancia de las riostras.

Método y resultados

Por un lado, se modelaron riostras cilíndricas de acero, con y sin relleno de hormigón. Por el otro, se modelaron estructuras completas -pórticos que incorporan dichas riostras -, permitiendo así simular y evaluar la respuesta de todo tipo de construcciones bajo acciones sísmicas.

El método de simulación utilizado fue la modelación refinada con el método de elementos finitos, utilizando el programa ANSYS. Esto implicó un procedimiento en el cual las distintas partes de la estructura se dividen en muchos elementos simples de distinto tipo, para poder realizar una simulación numérica del comportamiento estructural. En base a ello, se ha podido evaluar en forma comparativa los distintos tipo de riostras y analizar varios parámetros mecánicos y geométricos que afectan la respuesta estructural.

Los resultados obtenidos han permitido desarrollar modelos que permiten representar adecuadamente la respuesta no lineal de los materiales y los fenómenos de inestabilidad (pandeo) de las riostras, lo que permite obtener mayor información acerca de los efectos que tiene la acción sísmica en edificios y construcciones complejas.

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