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Análisis de confiabilidad de la metodología NSR-98 para columnas uniaxiales y vigas estructurales

Resumen en español

Los códigos para el diseño de estructuras son documentos legales que tienen como función proteger a la sociedad contra el colapso o mal funcionamiento estructural de las construcciones, con el objetivo de prever un grado de protección óptimo en el sentido que sea congruente con las consecuencias de las posibles fallas y con el costo de incrementar la seguridad. Para llevar a cabo este grado de seguridad, los códigos de diseño han implementado el uso de factores parciales para la resistencia y para la solicitud (Cargas), que por su simplicidad a la hora de abordar el diseño se constituyo en una forma práctica durante el siglo pasado. Sin embargo, se ha demostrado que el uso de factores parciales (medidas determinìsticas) no son apropiadas para la evaluación de la probabilidad de falla (Pf); porque los resultados dependen de la forma en la cual se escriba la ecuación de estado límite, es decir, presenta deficiencia por la falta de invarianza. Considerando la idea anterior, se han desarrollado metodologías que permiten reducir la varianza. La confiabilidad estructural en su concepción clásica puede dar respuesta al problema de la invarianza. Luego de una breve exposición de los tipos de incertidumbre que se presentan en la ingeniería civil, se expone la teoría de confiabilidad estructural, haciendo énfasis en los métodos utilizados para el desarrollo del presente trabajo de grado, los cuales se ilustran mediante ejemplos sencillos de una viga simplemente apoyada. Luego de esto se seleccionaron tres casos de estudio: 1. Una columna cargada uniaxialmente y 2. Una viga en voladizo y 3. Una viga de dos apoyos continuos. Para cada uno de ellos se realizó el diseño mediante NSR-98 y NSR-09, y luego de ello se procedió a analizar su Confiabilidad Estructural.Seguidamente, se realizó un análisis de sensibilidad de la confiabilidad con respecto a los parámetros de diseño, y se obtuvieron los beta objetivo empleados para el diseño de vigas y para columnas bajo carga sísmica. Luego del análisis de los resultados obtenidos, se presentan las respectivas conclusiones y recomendaciones.