Evaluación del desempeño y la vulnerabilidad sísmica de la I.E. Ramón Castilla debido a sismos de diseño en la localidad de Samanco – Ancash utilizando el análisis estático no lineal (AENL) y el modelo equivalente para albañilería confinada

Abstract

El presente trabajo busca determinar el nivel de desempeño y la vulnerabilidad sísmica de un pabellón de dos niveles de la I.E. Ramón Castilla, ubicado en la localidad de Samanco – Ancash, la cual presenta pórticos de concreto armado en el eje longitudinal y muros de albañilería confinada en el eje transversal. Esta edificación fue diseñada y construida en el año 2021 bajo los lineamientos de la norma E.030, la cual no contempla la no linealidad de los elementos estructurales frente a un sismo.

En el desarrollo de la investigación, se realizó el análisis lineal estipulados en la norma E.030, donde se validó que los valores de deriva y desplazamiento obtenidos sean menores a lo máximo permitido por la norma. En segundo lugar, bajo los lineamientos del ASCE 41-13, se asignó propiedades no lineales a los materiales y se elaboró la calibración de las rotulas plásticas a los elementos estructurales. Asimismo, se realizó el análisis estático no lineal de empuje incremental, conocido como pushover, donde se obtuvo la curva de capacidad de la edificación. En tercer lugar, siguiendo los lineamientos del ATC-40 y VISION 2000, se superpuso la curva de capacidad con los espectros de demanda sísmica y se obtuvo como resultados niveles de desempeño para un sismo ocasional, severo y máximo. Finalmente, utilizando la metodología planteada por HAZUS, se obtuvo la vulnerabilidad sísmica en base a la probabilidad de daño, donde se presentó estados de daño según los sismos de diseño y un índice de daño estructural total.

This study aims to determine the performance level and seismic vulnerability of a two-story pavilion at the I.E. Ramón Castilla, located in the Samanco – Ancash locality, which features reinforced concrete frames in the longitudinal axis and confined masonry walls in the transverse axis. This building was designed and constructed in 2021 under the guidelines of the E.030 code, which does not account for the nonlinearity of structural elements in response to an earthquake.

During the development of the research, the linear analysis stipulated in the E.030 standard was performed, where it was validated that the drift and displacement values ​​obtained were lower than the maximum allowed by the standard. Secondly, under the ASCE 41-13 guidelines, non-linear properties were assigned to the materials and the calibration of the plastic hinges to the structural elements was developed. Likewise, the non-linear static analysis of incremental thrust, known as pushover, was performed, where the building's capacity curve was obtained. Thirdly, following the ATC-40 and VISION 2000 guidelines, the capacity curve was superimposed with the seismic demand spectra and the results obtained were performance levels for an occasional, severe and maximum earthquake. Finally, using the methodology proposed by HAZUS, seismic vulnerability was obtained based on the probability of damage, where damage states were presented according to the design earthquakes and a total structural damage.