Análisis de costo-beneficio de reforzamientos sísmico convencional y no convencional a través del diseño por desempeño en un hospital de más de 60 años de antigüedad en una zona altamente sísmica

Abstract

En el presente trabajo se compara el costo beneficio de dos propuestas de reforzamiento para el bloque B del Hospital Casimiro Ulloa el cual es una antigua estructura de más de 60 años de tres niveles de albañilería confinada ubicada en una zona altamente sísmica. El refuerzo convencional es a través de la implementación de placas de concreto y el no convencional es a base de láminas diagonales y anclajes de Polímero Reforzado con Fibras de Carbono (CFRP).

Se realiza el análisis estructural no lineal – Pushover bajo las provisiones del ASCE/SEI 41-13 con el fin de obtener la curva de capacidad del modelo As Built y los modelos reforzados. La norma ATC-40 brinda el método de espectro de capacidad con el cual se logra obtener una visión gráfica del nivel de desempeño ya que superpone la curva de capacidad con la demanda.

El cálculo de costo para ambos reforzamientos contempla el precio de los materiales, mano de obra y equipos. Por otro lado, el reforzamiento de CFRP es calculado con los valores dados por el proveedor Sika Perú.

Los resultados que se obtuvieron al realizar la evaluación sísmica de los tres modelos matemáticos (As Built, placas y CFRP) en términos de capacidad estructural y costo; muestra que el reforzamiento con CFRP es la mejor opción.

This study compares the cost benefit of two reinforcement proposals for Block B of the Casimiro Ulloa Hospital, which is an old three-story, 60-year-old structure built of confined masonry located in a highly seismic area. The conventional reinforcement is through the implementation of concrete walls and the unconventional one is based on diagonal sheets and anchors of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP).

The non-linear structural analysis - Pushover is performed under the provisions of ASCE/SEI 41-13 in order to obtain the capacity curve of the As Built model and the reinforced models. The ATC-40 standard provides the capacity spectrum method with which to obtain a graphic vision of the performance level since it overlays the capacity curve with the demand.

The cost calculation for both reinforcements considers the price of materials, labor and equipment.. On the other hand, the reinforcement of CFRP is calculated with the values given by the provider Sika Peru.

The results that were obtained when carrying out the seismic evaluation of the three mathematical models (As built, plates and CFRP) in terms of structural capacity and cost; shows that the reinforcement with CFRP is the best option