Influencia de la altura del edificio en las resistencias requeridas considerando la rigidez efectiva, la no linealidad geométrica y las imperfecciones iniciales dentro del analisis estructural de las edificaciones de concreto armado - Grados Fabian, Jarvey Miguel (2018)
El propósito de esta tesis es conocer la relevancia que tiene la altura total de la estructura en las variaciones de las fuerzas internas de los elementos estructurales y los desplazamientos en un análisis estructural incluyendo la rigidez efectiva, la no linealidad geométrica y las imperfecciones iniciales, con respecto a un análisis estructural elástico. Para conocer la relevancia que tiene altura total de la edificación, se propuso una estructura compuesta por muros de concreto armado en las esquinas, y en las cajas de la escalera y el ascensor, con columnas en la zona interna de la edificación, conectando estos elementos verticales mediante vigas, formando una serie de pórticos y muros acoplados. Esta configuración se mantiene en todos los edificios analizados, variando las dimensiones de las secciones trasversales de las columnas y vigas, el espesor de los muros y la resistencia del concreto (f’ c de 210 kg/cm 2 para los edificios de 4 y 6 pisos, y de 280 kg/cm 2 para los de 8 y 10 pisos). Para el desarrollo del “Análisis ERNI” (Análisis estructural incluyendo la rigidez efectiva, la no linealidad geométrica y las imperfecciones iniciales) se revisaron diversas investigaciones sobre la rigidez efectiva aceptadas por el ACI tomando aquellas que predicen mejor el comportamiento de los elementos de una manera simple. Los efectos de segundo orden se modelaron mediante cortantes secundarias y se propuso un método para representar las imperfecciones iniciales mediante cargas ficticias en base a las tolerancias admitidas por el ACI 117-10 del desplome de los elementos verticales. Debido a que el Análisis ERNI requiere un gran proceso de datos, se creó una herramienta informática llamada ARE2015 que procesa la información del análisis estructural realizado en ETABS generando nuevos datos para ser enviados al ETABS creando una serie de ciclos. Sabiendo que encontrar la solución exacta del Análisis ERNI conlleva un gran consumo de recurso informático y tiempo por ello se estableció una tolerancia admisible de los desplazamiento relativos de 0.05 mm. De esta manera, los análisis se realizaron exitosamente demostrando que el Análisis ERNI en comparación con el Análisis Elástico existen incrementos en los desplazamientos los cuales son directamente proporcionales a la altura total de la estructura y también incrementos en las fuerzas internas de gran relevancia en los elementos estructurales que tienen importancia en la rigidez lateral de la estructura como son los muros en este estudio.