Evaluación y optimización en el diseño de estructuras metálicas aplicado a cubiertas según las especificaciones AISC- 2010 por el método LRFD

Abstract

La presente investigación abordó una metodología confiable de diseño de estructuras Típicas de acero aplicada a techos de considerable luz, siguiendo las recomendaciones de diseño de la norma AISC-2010 y su Método LRFD, complementando además algunos parámetros con la normatividad contenida en el Reglamento Nacional de Edificaciones RNE. Procedimiento que representa un requisito previo para un análisis comparativo entre sistemas mayormente usados: sistemas compuestos por elementos espaciales, por tubos HSS y por elementos de alma llena, generalmente usados en el ámbito local. Posteriormente al diseño óptimo se evaluó cada Sistema Típico frente a acciones Sísmicas (Estáticas y Dinámicas), cargas producidas por viento, lluvia y de servicio. Estos tres tipos de sistemas típicos se compararon entre sí con el único propósito de determinar el mejor comportamiento estructural que asegure la integridad y seguridad de sus ocupantes. Luego se comprobó manualmente los resultados obtenidos del Software computacional Sap2000 v16 (Análisis y Diseño) encontrándose coherencia entre ambos y dando por válida la sistemática propuesta. Respecto a la evaluación de los mismos, se encontró que los sistemas espaciales resultan ser más livianos y de mejor comportamiento estructural, por lo tanto es la mejor solución al requerimiento de una estructura funcional y económica. Posteriormente se diseñó la soldadura en las conexiones típicas de cada elemento que conforma el sistema espacial. Finalmente el proceso de diseño presentado consistió en brindar los lineamientos generales para establecer un óptimo diseño estructural de techos a base de perfiles metálicos con geometrías económicas, eficientes y seguras.