Efectos de confinamiento en el diseño sísmico de marcos de concreto reforzado: evaluación de la confiabilidad y comparación

El código italiano actual "NTC2018" y el Eurocódigo "EC8" proporcionan requisitos de diseño específicos en términos de factores de sobrecapacidad a flexión para edificios de concreto reforzado (RC) en áreas sísmicas. Este estudio propone mejorar la metodología de diseño al incluir explícitamente los efectos de confinamiento dentro del diseño sísmico de un nuevo marco regular de RC debido a su influencia en los principios de diseño de capacidad (a nivel estructural y de miembro). Específicamente, se compara el rendimiento sísmico de un marco de RC diseñado de acuerdo con los códigos, en términos de confiabilidad, con el de un mismo marco diseñado incluyendo los efectos de confinamiento del concreto. Además, se realiza una comparación entre tres modelos constitutivos para concreto confinado. Seleccionando L'Aquila (Italia) como sitio de referencia, las dos metodologías de diseño combinadas con los tres modelos de confinamiento se implementan numéricamente. Escalando 30 movimientos sísmicos naturales no frecuentes a medidas de intensidad sísmica crecientes, de acuerdo con el riesgo sísmico del sitio, se han desarrollado análisis dinámicos incrementales no lineales (IDAs). Asumiendo los índices de deriva entre pisos como parámetros de demanda de ingeniería, las respuestas máximas se han ajustado a través de distribuciones logarítmico-normales para definir curvas IDA. Posteriormente, se han adoptado umbrales de estados límite apropiados para definir las curvas de fragilidad sísmica. Finalmente, a través de la integral de convolución y el modelo de Poisson, se han derivado las curvas de confiabilidad sísmica, mostrando la importancia de la metodología de diseño propuesta. De hecho, para el marco bajo investigación, el rendimiento sísmico mejora significativamente en términos de ductilidad, respetando todos los niveles objetivos de confiabilidad si los efectos de confinamiento se consideran explícitamente en el diseño sísmico. Además, los diferentes modelos de confinamiento proporcionan resultados similares cuando se adopta el diseño sísmico propuesto, lo que implica una reducción de la incertidumbre del modelo.