Propuesta de diseño de dos hospitales, en zona sísmica tres y cuatro, usando disipadores SLB en el Perú; como alternativa a los aisladores sísmicos exigidos por la NTP E.030

Abstract

La presente tesis consiste en proponer una alternativa de control antisísmico de alta tecnología para la construcción de hospitales en el Perú, que en su normativa exige el uso de aislamiento de base para edificaciones esenciales. Para ello, se opta por la evaluación estructural con el sistema de disipación de energía SLB (Shear Link Bozzo) de tecnología peruana en dos hospitales con tipo de suelos S1 y S2 ubicados en zonas de sismicidad 4 y 3 respectivamente, los cuales son proyectos ya construidos con sistema de aislamiento de base. El desarrollo del proyecto ha sido llevado a cabo empleando principalmente las normativas nacionales NTP E.030 y NTP E.031 siguiendo directrices y recomendaciones propuestas en códigos internacionales como el ASCE 7-14, FEMA P58, ASCE 41-17. En el estudio se comparan las respuestas sísmicas de ambas metodologías obtenidas de un análisis tiempo-historia no lineal empleando 7 pares de registros sísmicos para cada hospital según las condiciones de suelo que lo conforman, obteniendo derivas, aceleraciones de piso, curvas histeréticas, balance de energía y formación de rótulas plásticas; todo ello para evaluar la condición de funcionalidad continua, necesaria en estructuras hospitalarias. Adicionalmente, se determinan los costos iniciales aproximados de estos proyectos con ambas tecnologías de control antisísmico. En base a los resultados se concluye, que los disipadores SLB efectivamente constituyen una opción más para poder implementar en el diseño de hospitales logrando menores costos iniciales, aproximadamente del 50% al monto obtenido con los aisladores, tomando en cuenta partidas con gran incidencia en los costos totales. No obstante, su elección tiene que estar sujeto al correcto análisis estructural y evaluación de daños en el proyecto a realizar, haciendo un balance entre cada una de las ventajes y desventajas que se presentan en esta tesis para ambas técnicas, adecuándolo a los requerimiento y objetivos deseados.

The present thesis consists of proposing a high-tech anti-seismic control alternative for the construction of hospitals in Peru, which in its regulations requires the use of base insulation for essential buildings. For this, the structural evaluation is chosen with the SLB (Shear Link Bozzo) energy dissipation system of Peruvian technology in two hospitals with soil type S1 and S2 located in seismic zones 4 and 3 respectively, which are projects already built with base insulation system. The development of the project has been carried out mainly using the national regulations NTP E.030 and NTP E.031, following guidelines and recommendations proposed in international codes such as ASCE 7-14, FEMA P58, ASCE 41-17. The study compares the seismic responses of both methodologies obtained from a non-linear time-history analysis using 7 pairs of seismic records for each hospital according to the soil conditions that comprise it, obtaining drifts, floor accelerations, hysterical curves, balance of energy and formation of plastic hinges; all this to evaluate the condition of continuous functionality, necessary in hospital structures. Additionally, the approximate initial costs of these projects with both anti-seismic control technologies are determined. Based on the results, it is concluded that the SLB heatsinks effectively constitute one more option to be able to implement in the design of hospitals, achieving lower initial costs, approximately 50% of the amount obtained with the isolators. However, your choice must be subject to the correct structural analysis and damage evaluation in the project to be carried out, making a balance between each of the advantages and disadvantages that are presented in this thesis for both techniques, adapting it to the requirements and objectives. desired.