Análisis Económico Comparativo de Estructuras de Hormigón y Acero: Una Evaluación para la Optimización de Recursos en Proyectos
No Thumbnail Available
Date
2026-01-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Arquitectura
Abstract
The research conducts a comparative analysis between reinforced concrete and steel structures, focusing on their seismic-resistant performance and the optimization of resources in construction projects. The study is based on the structural design of a six-story building in Cuenca, Ecuador, modeled in both materials under equivalent conditions of load, geometry, and seismic zoning. Non-structural elements were excluded to center the analysis on the pure structural behavior, while the foundation was designed considering the soil’s bearing capacity and the soil-structure interaction. The adopted methodology is quantitative, supported by international standards such as NEC 2015, ACI 318-19, and ANSI/AISC 360-22, as well as specialized software like ETABS and SAFE, which allowed the simulation of seismic response and the evaluation of parameters such as lateral drifts, torsion, shear walls, bracing systems, and base plates. The main objective is to determine the technical efficiency and economic feasibility of both systems, identifying advantages and limitations from structural and financial perspectives. The results show that steel offers greater ductility and energy dissipation capacity, making it favorable in areas of intense seismic activity, while concrete stands out for its rigidity and lower initial cost. Consequently, it is recommended to select the structural material considering the specific context of the project, balancing safety and economy. The findings highlight the importance of informed decisions that strengthen seismic resilience and promote sustainable, efficient, and adaptable infrastructure in the construction sector.
Resumen
La investigación realiza un análisis comparativo entre estructuras de hormigón armado y acero, enfocándose en su desempeño sismo-resistente y en la optimización de recursos en proyectos de construcción. El estudio se desarrolla a partir del diseño estructural de una edificación de seis niveles en Cuenca, Ecuador, modelada en ambos materiales bajo condiciones equivalentes de carga, geometría y zonificación sísmica. Se excluyeron elementos no estructurales para centrar el análisis en el comportamiento puro de las estructuras, mientras que la cimentación se diseñó considerando la capacidad portante del suelo y la interacción suelo-estructura. La metodología adoptada es cuantitativa, apoyada en normas internacionales como la NEC 2015, ACI 318-19 y ANSI/AISC 360-22, además del uso de softwares especializados como ETABS y SAFE, que permitieron simular la respuesta sísmica y evaluar parámetros como derivas laterales, torsión, muros de corte y placas base.
El objetivo principal es determinar la eficiencia técnica y la viabilidad económica de ambos sistemas, identificando ventajas y limitaciones desde perspectivas estructurales y financieras. Los resultados muestran que el acero ofrece mayor ductilidad y capacidad de disipación de energía, lo que lo hace favorable en zonas sísmicas intensas, mientras que el hormigón destaca por su rigidez y menor costo inicial. En consecuencia, se recomienda seleccionar el material estructural considerando el contexto específico del proyecto, equilibrando seguridad y economía. Los hallazgos subrayan la importancia de decisiones informadas que fortalezcan la resiliencia sísmica y promuevan infraestructuras sostenibles, eficientes y adaptables en el sector de la construcción.
Keywords
Construcciones, Estructuras sismo-resistente, Ingeniería de la construcción, Comportamiento estructural, Análisis económico
Citation
Código de tesis
TM4; 2733
Código de tesis
Grado Académico
Magíster en Construcciones