Prediseño racional de edificios de concreto de baja altura
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Resumen
El desarrollo de herramientas computacionales ha transformado el análisis estructural, incrementando la capacidad de modelación detallada pero también la dependencia de resultados numéricos generados por software especializado. En este contexto, el Prediseño estructural conserva un papel fundamental como etapa conceptual del diseño, al permitir estimar rigideces globales, períodos de vibración y derivas laterales antes del modelado tridimensional.
El presente trabajo evalúa el alcance del método de Wilbur para estimar parámetros dinámicos globales en edificaciones en pórticos de concreto reforzado de baja altura. Se analizaron tres configuraciones estructurales representativas, cada una en versiones de tres y cinco pisos. El procedimiento consistió en aplicar el método de Wilbur incorporando secciones fisuradas, efectos torsionales y de pandeo, y posteriormente contrastar los resultados con modelos desarrollados en ETABS bajo hipótesis equivalentes y conforme a la NSR-10.
Los períodos fundamentales obtenidos mediante ambos enfoques presentaron diferencias relativas generalmente inferiores al 10 %, mientras que las derivas máximas mostraron discrepancias moderadas sin alterar las tendencias globales. Se evidenció que la configuración estructural y la regularidad en altura influyen más en la rigidez global que variaciones aisladas en las dimensiones de vigas o en la reducción de luces. Asimismo, se comprobó que un incremento en la altura del primer nivel puede aumentar significativamente el período y concentrar derivas en los niveles inferiores.
Los resultados confirman que el método de Wilbur constituye una herramienta confiable para el Prediseño racional y el control preliminar del comportamiento sísmico en edificaciones regulares de baja altura (Texto tomado de la fuente).
Abstract
The development of computational tools has significantly transformed structural analysis, increasing the capacity for detailed modeling while also fostering a growing reliance on numerical results generated by specialized software. In this context, structural preliminary sizing retains a fundamental role as a conceptual stage of the design process, enabling the estimation of global stiffness, vibration periods, and lateral story drifts prior to threedimensional modeling.
This study evaluates the scope of Wilbur’s method for estimating global dynamic parameters in low-rise reinforced concrete moment-resisting frame buildings. Three representative structural configurations were analyzed, each considering three- and fivestory versions. The procedure consisted of applying Wilbur’s method incorporating cracked section properties, torsional effects, and buckling considerations, and subsequently comparing the results with models developed in ETABS under equivalent assumptions and in accordance with the Colombian seismic code NSR-10.
The fundamental periods obtained from both approaches generally showed relative differences below 10%, while maximum story drifts presented moderate discrepancies without altering overall trends. The results demonstrate that structural configuration and vertical regularity exert a greater influence on global stiffness than isolated variations in beam dimensions or reductions in span length. Additionally, it was verified that an increase in the first-story height may significantly increase the fundamental period and concentrate drift demands in the lower levels.
The findings confirm that Wilbur’s method constitutes a reliable tool for rational preliminary sizing and for the early control of seismic performance in regular low-rise buildings.
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