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Title: Comparación de niveles de desempeño estructural de edificaciones reforzadas con aceros de alta resistencia y de grado 60, mediante el análisis por desempeño
Other Titles: Comparison of levels of structural performance of buildings reinforced with high-strength and grade 60 steel, through performance analysis
Advisor(s): Álvarez Miranda , David Humberto
OCDE field: https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01
Issue Date: 18-Oct-2023
Institution: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
Abstract: The use of grade 60 corrugated steel is very common in the construction industry. This is due to its excellent properties such as ductility, ease of bending and resistance, etc. However, buildings reinforced with grade 60 corrugated steel have shown limitations in seismic response to severe earthquakes (rare earthquake). For this reason, it is proposed to use high-strength steels to improve the seismic performance of buildings. In the present investigation, the influence of grade 60 steels and high-strength steels (grade 80 and grade 100) on the structural performance of four mathematical models will be determined. Each model is going to be reinforced; first, with grade 60 steel; second, with grade 80 steel; third, with the combination of grade 60 (beams and columns) and grade 100 (plates) steel and finally the combination of grade 80 (beams and columns) and grade 100 (plates) steel. The model is made of 8-story reinforced concrete, with a system of structural walls, designed according to the Peruvian standard E.060 and the linear analysis (static and dynamic) is based on the Peruvian standard E 0. 30. Likewise, the analysis will be carried out nonlinear static, which evaluates structures in the inelastic range, whose objective is to determine the performance of structures against seismic demands, by applying a monotonic load until the structure collapses or reaches a certain load value. Since the mathematical models will be subjected to the same seismic demand. Likewise, the level of seismic performance of the four mathematical models will be carried out based on the HAZUS (FEMA 440 and ASCE 41-17), SEAOC (California Association of Structural Engineers) and ATC-40 standards. From the analysis carried out on the 4 proposed mathematical models, it is concluded that the model reinforced with high resistance steel (grade 80 (beams and columns) and grade 100 (walls)), is the one that reached a level of life safety performance according to the three international standards compared to three models. Likewise, said model presented greater ductility and incursion into the inelastic range with a displacement of 037 m without losing its global and local structural stability.

El uso de acero corrugado de grado 60, es frecuente en el rubro de la construcción. Esto se debe a sus excelentes propiedades como la ductilidad, facilidad de doblado y resistencia. Sin embargo, en la presente investigación se requiere y se busca optimizar el desempeño estructural de edificaciones frente a sismos severos. Y es por ello que se propone utilizar aceros de alta resistencia para el refuerzo de las unidades estructurales. En esta tesis se determinará y comparará la influencia de los aceros de grado 60 y aceros de alta resistencia (grado 80 y grado 100) en el desempeño estructural de cuatro modelos matemáticos. Cada modelo va a estar reforzado; primero, con acero de grado 60; segundo, con acero de grado 80; tercero, con la combinación de acero de grado 60 (vigas y columnas) y grado 100 (placas) y finalmente la combinación de acero de grado 80 (vigas y columnas) y grado 100 (placas). El modelo es de concreto armado de 8 pisos, con una altura de 3 metros por nivel, con sistema de muros estructurales, diseñado según la norma peruana E.060 y el ACI 318-19 para aceros de alta resistencia, además, el análisis lineal sísmico (estático y dinámico) se basa en la norma peruana E 0.30. Asimismo, se realizará el análisis estático no lineal, el cual evalúa las estructuras en el rango inelástico, cuyo objetivo es determinar el rendimiento de las estructuras frente a las demandas sísmicas, mediante la aplicación de una carga monotónica hasta que la estructura colapse o alcanza un cierto valor de carga. Además, los modelos matemáticos estarán sometidas a la misma demanda sísmica. Asimismo, el nivel de desempeño sísmico de los cuatro modelos matemáticos se realizará en función de las normas HAZUS (FEMA 440 y ASCE 41-17), SEAOC (Asociación de ingenieros estructurales de California) y ATC-40. Del análisis realizado a los 4 modelos matemáticos propuestos se concluye que el modelo reforzado con acero de alta resistencia grado 80 colocado en vigas y columnas, y grado 100 en muros, es el que alcanzó un nivel de desempeño de seguridad de vida según las tres normas internacionales en comparación de los otros tres modelos. Asimismo, dicho modelo presento mayor ductilidad e incursión al rango inelástico con un desplazamiento de 0.37 metros sin perder su estabilidad estructura global y local.
Discipline: Ingeniería Civil
Grade or title grantor: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC). Facultad de Ingeniería
Grade or title: Ingeniero Civil
Juror: Serrano Lazo, Malena; Anza Moreau, César; Moreno Sánchez, Javier
Register date: 14-Nov-2023; 14-Nov-2023



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