Influencia del modelamiento en la respuesta estructural de muros cortina utilizando el método de los elementos finitos en edificios de 10, 20 y 30 pisos en la ciudad de Lima

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo contribuir a la comunidad ingenieril del área estructural en el desarrollo de la evaluación de un elemento no estructural conocido como muros cortina. Específicamente, el objetivo principal de la tesis es evaluar el comportamiento estructural del muro cortina (tipo stick) de manera integral a la estructura principal. Esto quiere decir que el edificio, junto con este sistema, se evalúa como un todo. Con ello, se conoce cómo se comporta estructuralmente el muro cortina frente a las cargas de viento y de sismo. Como parte de la información recopilada, se ha determinado que el método de análisis empleado en el medio local es un método simplificado, aislado de la estructura principal, conocido como parrilla. Uno de los objetivos planteados de la presente tesis es comparar ambos métodos de análisis, integral y aislado, con ello se podrían obtener resultados óptimos para el diseño de sus elementos.

Se evaluó tres edificaciones de diferentes alturas, 10, 20 y 30 pisos ubicado en la ciudad de Lima, diseñado bajo las normas nacionales; se aplicó dos tipos de análisis, integral (junto a la estructura principal) y aislado (tipo parrilla). Para la modelación estructural de la estructura con y sin muro cortina se utilizó el programa de cómputo ETABS 2016, con lo cual se obtuvieron los resultados del análisis.

Para el desarrollo de la presente tesis se ha revisado diferentes tipos de bibliografía. Tales como, normas nacionales, normas internacionales, ASCE 7-10 (2010), FEMA E-74 (2012), normas de producto, ASEFAVE (2015), recomendaciones técnicas para muros cortina, journal indexados, tesis, seminarios entre otros.

The objective of this thesis is to contribute to the structural engineering community in the development of the structural evaluation of a non-structural element, known as curtain walls. Specifically, its main objective is to evaluate the structural behavior of a curtain wall (stick-type) attached to the main structure. That is, it will be analyzed as a whole. Precisely, it will be studied how a curtain wall behaves in response of wind and earthquake loads. As part of the information collected, it has been determined that the analysis method used by many engineering firms is a simplified method, which is isolated from the main structure. This structural model is known as a grill. One of the objectives of this thesis is to compare both methods, integral and isolated, with this, optimal results for the design of its elements could be obtained.

Three buildings of different heights, 10, 20 and 30 stories, located in the city of Lima, were evaluated and designed under national codes. Two types of analysis were applied: integral (curtain wall attached to the main structure) and isolated (grill type). For the structural modeling of the buildings with and without the curtain wall, the ETABS 2016 computer program was used, with which the results of the analysis were obtained.

For the development of this thesis, different types of bibliography have been reviewed. Such as, national standards, international standards, ASCE 7-10 (2010), FEMA E-74 (2012), product standards, ASEFAVE (2015), technical recommendations for curtain walls, indexed journals, theses, seminars, among others.