To withstand the effects of large earthquakes, in engineering different structural configurations have been used for steel buildings, such as rigid frames, concentric bracing frames and eccentric bracing frames. The rigid frames can be designed and constructed in such a way as to develop a ductile behavior; however, they are relatively flexible. In contradiction, the frames with concentric bracing possess great lateral stiffness, but low energy dissipation capacity. Frames with eccentric bracing constitute a hybrid system formed by the first two frames, combining their advantages and minimizing their disadvantages. However, although the first international researches about this type of frames date back to three decades ago, this structural system is practically not used in our country, so that is the reason why we want to go deeper into their behavior. In this paper the design capacity is presented for a set of structures based on steel frames with eccentric bracing basis using the ANSI / AISC 341-10 regulations. This structural typology dissipates energy by the steel yielding, due to shear or bending, of a small section of the beam called link. However, for this to happen, it is not enough just to conduct a strength design based on a modal spectral analysis, it is necessary to ensure that the link flow while the rest of the structural elements remain with no damage. As a result of this research it is presented a methodology to achieve a ductile response of the structure, verifying both, the rotational demands on the links (and comparing with the maximum acceptable values), and so the distortions that will be used to determine the level of damaged elements of each floor.
Para soportar los efectos de grandes temblores, en el medio ingenieril se emplean diferentes configuraciones estructurales para las edificaciones de acero, entre otras se tienen marcos rígidos, marcos con contraventeo concéntrico y marcos con contraventeo excéntrico. Los marcos rígidos pueden diseñarse y construirse de tal manera que desarrollen un comportamiento dúctil, sin embargo, son relativamente flexibles. En contrasentido, los marcos con contraventeo concéntrico poseen una gran rigidez lateral, pero baja capacidad de disipación de energía. Los marcos con contraventeo excéntrico constituyen un sistema híbrido, compuesto por los dos primeros, combinando sus ventajas y minimizando sus desventajas. No obstante, a pesar de que las primeras investigaciones a nivel internacional sobre esta tipología datan de hace tres décadas, se trata de un sistema estructural que prácticamente no se usa en nuestro país, por lo que se pretende profundizar en su comportamiento. En este trabajo se presenta el diseño por capacidad de un conjunto de estructuras a base de marcos de acero con contraventeo excéntrico empleando como base la normativa ANSI/AISC 341-10. Esta tipología estructural disipa energía por la fluencia, en cortante o en flexión, de un pequeño tramo de las trabes denominado eslabón. Sin embargo, para que esto ocurra, no basta con llevar a cabo un diseño por resistencia basado en un análisis modal espectral, es necesario garantizar que el eslabón fluya mientras el resto de los elementos estructurales permanecen sin daño. Como resultado de la investigación se presenta la metodología a seguir para lograr una respuesta dúctil de la estructura, verificando tanto las demandas rotacionales en los eslabones y comparando con las máximas aceptables, como las distorsiones de entrepiso que se usarán para determinar el nivel de daño que sufrirían los elementos de ese entrepiso.
