[en] Axial forces in columns of moment-resisting frames (MRF) have a paramount role for the seismic performance of these structural systems. Nonetheless, there are significant gaps in the literature entailing the influence of these forces in the seismic performance of MRF. Some of these gaps are: (i) there are poorly designed Reinforced Concrete (RC) columns of actual MRF buildings which can undergo Axial Compression Ratios (ACR) so high as their demand exceeds their capacity, even for only serviceability gravity load combinations; this lack commonly leads to insufficient seismic strength. Nonetheless, many seismic design codes do not specify limits for ACR, (ii) Existing design philosophies for the design of Exposed Column Base Plates (ECBP), fail to accurately predict the failure modes of these column-base connections; besides, these philosophies does not account for the moment-axial loads interaction in the components of these connections, (iii) there is a lack of reliable predictive models for the modelling parameters of ECBP subjected to moment and axial loads. In order to investigate these problems, this research aims to: (i) preliminary investigate relationships between the ACR and seismic performance indicators (e.g., inter-story drifts and demandcapacity ratios of columns in MRF). Three prototype 6 and 11-story RC MRF buildings are analyzed; these buildings have columns undergoing excessive ACR, according to the limits prescribed by standards. The original prototype buildings are modified through three different methods to reduce the ACR; then, code-type and pushover analyses are performed on the original and retrofitted buildings; the suitability of the other modified buildings is checked by code-type analyses only. (ii) present a new approach for the uniaxial moment-axial force interaction in the strong direction of columns of low-rise MRF. The derived approach is applied to three specimens designed according the American and European documents; such specimens represent small, medium and large sections. These analytical results are satisfactorily compared with a finite element analysis; this endorses the accuracy of the proposed formulation. (iii) provide predictive equations to estimate the various parameters defining nonlinear response of ECBP; their efficacy is examined against test data. A database and an associated tool were developed to characterize the modelling parameters of ECBP subjected to flexure and axial compression. A trilinear model was adopted to represent various phases of nonlinear response.

[es] Las fuerzas internas axiales en columnas de pórticos-resistentes a momento (MRF, por sus siglas en inglés) tienen un rol fundamental en el desempeño sísmico de estos sistemas estructurales. No obstante, existen brechas significativas en la literatura relacionadas con la influencia de estas fuerzas en el desempeño sísmico de estos pórticos. Algunas de estas brechas son: (i) Existen columnas en edificios de concreto reforzado (RC, por sus siglas en inglés) diseñadas deficientemente, de tal forma que su demanda excede su capacidad, incluso para combinaciones de cargas gravitacionales de servicio; esta deficiencia normalmente conduce a una resistencia sísmica insuficiente. A pesar de esto, muchos códigos de diseño sísmico no especifican límites para la relación de fuerzas axiales (ACR, por sus siglas en inglés), (ii) Las filosofías de diseño existentes para el diseño de platinas de base expuestas (ECBP, por sus siglas en inglés), fallan en predecir de forma precisa los modos de falla de estas conexiones columnasbase; además, estas filosofías no consideran la interacción momento-carga axial para cada componente de dichas conexiones, (iii) Hacen falta modelos predictivos confiables para los parámetros de modelación de ECBP sometidas a momento y carga axial. Con el fin de investigar estos problemas, los objetivos de la presente tesis son: (i) investigar preliminarmente la relación existente entre la ACR y algunos indicadores de desempeño sísmico (por ejemplo, las derivas de piso y las relaciones demanda-capacidad). Tres edificios de 6 y 11 pisos, de MRF de RC son analizados; estos edificios tienen columnas con ACR excesivo, de acuerdo con los estándares. Los edificios prototipo originales son modificados a través de tres métodos diferentes para reducir el ACR; entonces, análisis modales y pushover se realizaron sobre los edificios originales y reforzados; la viabilidad de los otros edificios modificados se verificó a través de análisis modales únicamente. (ii) presentar un nuevo enfoque para la interacción "momento uniaxial-cargas axiales" en la dirección fuerte de las columnas de edificios bajos de MRF en acero. El enfoque derivado se aplica a tres especímenes diseñados conforme a las regulaciones europeas y americanas; tales especímenes representan secciones pequeñas, medianas y grandes. Estos resultados analíticos son comparados satisfactoriamente con los resultados de un análisis por el "método de los elementos finitos"; esta comparación respalda la precisión de la formulación propuesta. (iii) proveer ecuaciones para predecir los parámetros para definir la respuesta no-lineal de ECBP; su eficacia es examinada contra datos de experimentales. Una base de datos y una herramienta en base web fue desarrollada para caracterizar los parámetros de modelación de ECBP sometidas a momento y fuerza axial de compresión. Un modelo tri-lineal fue adoptado para representar todas las fases de la respuesta no-lineal de las conexiones.