Desarrollo de una herramienta computacional en Python para el análisis y predimensionamiento sísmico de pórticos especiales de acero con vigas tipo IPE y columnas tubulares rectangulares (HSS), conforme a la normativa NEC, aplicado a edificaciones en la ciudad de Riobamba

Resumen

El presente artículo desarrolla y valida una herramienta computacional en Python destinada al análisis estructural y al predimensionamiento sísmico de pórticos especiales de acero conformados por vigas tipo IPE y columnas tubulares rectangulares HSS, con base en los criterios establecidos por la Norma Ecuatoriana de la Construcción; la propuesta se plantea como una alternativa abierta, trazable y reproducible para apoyar la revisión técnica preliminar de proyectos estructurales en la ciudad de Riobamba, mediante la verificación de cargas, desplazamientos, fuerzas internas, combinaciones de carga y secciones mínimas; la herramienta implementa el método matricial de rigidez para pórticos planos y permite definir la geometría estructural, las propiedades mecánicas de los elementos, las cargas gravitacionales, la acción sísmica, los desplazamientos nodales, las reacciones y las fuerzas internas, además incorpora verificaciones preliminares de cumplimiento normativo conforme a los criterios aplicables en los procesos de revisión municipal; la validación se realizó mediante la comparación de los resultados obtenidos en Python con los valores registrados en las memorias de cálculo estructural de dos casos reales ubicados en Riobamba, denominados Caso A y Caso B; en el Caso A se obtuvo una diferencia de 0,0028 % en el cortante basal sísmico, mientras que en el Caso B el periodo fundamental presentó una diferencia aproximada de 3,1 %, el cortante basal de 8,89 % y el momento flector del elemento crítico de 0,018 %; los resultados evidencian que la herramienta reproduce de manera razonable el comportamiento global y local de los pórticos HSS–IPE y aporta trazabilidad para la revisión reliminar y la comparación con resultados documentales de referencia.