Comparación de costos y comportamiento sísmico de un edificio multifamiliar de 14 pisos, ubicado en la ciudad de Trujillo, sin aisladores sísmicos y con la implementación de estos

Abstract

La filosofía del aislamiento sísmico consiste en desacoplar una estructura de los movimientos del suelo de tal manera que se logre reducir las solicitaciones sísmicas que se producirían en la edificación ante eventual fenómeno de este tipo. Este novedoso sistema es una técnica de diseño sismorresistente que busca reducir la energía que entra a una estructura durante un movimiento sísmico a través de colocar dispositivos muy flexibles horizontalmente entre la cimentación y superestructura de esta. Los aisladores sísmicos son elementos que poseen una gran rigidez a cargas verticales, pero son flexibles lateralmente. Por lo tanto, las cargas transmitidas a la estructura durante un evento sísmico severo generarán desplazamientos alrededor de los 20 centímetros en la interface de aislación. No obstante, se reducirían las derivas en la superestructura. Este sistema de aislamiento puede ser utilizado como una estrategia para proteger una estructura de un sismo Esta tesis se enfoca en la comparación de la aplicación de esta moderna técnica de construcción frente a las construcciones que comúnmente se realizan en nuestro país, y en especial en la ciudad de Trujillo. Para realizar este estudio nos basamos en el uso de aisladores de tipo elastoméricos, los cuales están hecho a base de caucho que le permite ser flexible lateralmente, y se combina con planchas de acero para aumentar la rigidez vertical del elemento. Al desarrollar esta investigación, se comprobó teóricamente que el comportamiento sísmico de una estructura mejora significativamente, teniendo como una de sus principales ventajas la reducción de los esfuerzos y concentrando, además, la participación modal, a solo un modo por cada dirección, haciendo que la superestructura trabaje como un cuerpo rígido y reduciendo la incertidumbre del comportamiento sísmico. En términos de costo, si bien concluimos que no representa una reducción importante, sino por el contrario un incremento. Es necesario que en este análisis se incluyan los costos que se producen por reparaciones y por cese de operaciones de la edificación como una ventaja económica de este sistema.

The philosophy of seismic isolation consists in decoupling a structure from the ground movements in such a way that it is possible to reduce the seismic stresses that would occur in the building in the event of a possible phenomenon of this type. This novel system is a seismic resistant design technique that seeks to reduce the energy that enters a structure during a seismic movement through placing highly flexible devices horizontally between the foundation and its superstructure. Seismic isolators are elements that have great rigidity at vertical loads, but are laterally flexible. Therefore, the loads transmitted to the structure during a severe seismic event will generate displacements around 20 centimeters at the isolation interface. However, drifts in the superstructure would be reduced. This isolation system can be used as a strategy to protect a structure from an earthquake. This thesis focuses on comparing the application of this modern construction technique against the constructions that are commonly carried out in our country, and especially in the city of Trujillo. To carry out this study we based on the use of elastomeric type insulators, which are made of rubber that allows it to be laterally flexible, and it is combined with steel plates to increase the vertical rigidity of the element. When developing this research, it was theoretically proven that the seismic behavior of a structure improves significantly, having as one of its main advantages the reduction of efforts and, in addition, concentrating modal participation, to only one mode for each direction, making the superstructure work as a rigid body and reducing the uncertainty of seismic behavior. In terms of cost, although we conclude that it does not represent a significant reduction, but rather an increase. It is necessary to include in this analysis the costs that occur for repairs and for the cessation of construction operations as an economic advantage of this system