Evaluación de la respuesta sísmica de una estructura importante de concreto armado en la costa de Lima con presencia de pisos de doble altura en diferentes ubicaciones mediante un análisis no-lineal pushover para determinar los efectos globales

Abstract

En la presente tesis se desarrolla la evaluación del comportamiento estructural de una edificación de concreto armado de 15 niveles en la ciudad de Lima, Perú, por medio de un análisis no lineal “Pushover” y un análisis por desempeño. Se plantean 4 casos de estudio, que representan a un sistema estructural de concreto armado de muros estructurales, con presencia de un piso de doble altura ubicado en el primer, octavo y décimo quinto nivel de la edificación, con el objeto de estudiar el comportamiento de cada uno ante diferentes niveles de sismo.

Se utilizó la normativa peruana para el análisis y diseño, mientras que el método Pushover se realizó siguiendo la norma del ASCE/SEI 41-13. Para el análisis por desempeño, se usó el Método del Espectro de Capacidad (FEMA 440); y el de Coeficientes (ASCE/SEI 41-13). Los objetivos de desempeño se definieron en base a lo propuesto en el Comité Visión 2000.

La evaluación propuesta determinó que los casos donde la irregularidad de doble altura se encuentra en el primer e intermedio nivel de la edificación presentan un comportamiento deficiente; se produce un mecanismo que tiende a una falla frágil en el eje “y”, que no garantiza una adecuada ductilidad de la estructura ante el nivel de sismo muy raro, la resistencia de la edificación es mucho menor en comparación con los otros casos de estudio, mientras que en el eje “x”, si bien es cierto que se produce un comportamiento dúctil, resulta ser mucho menor que el resto.

This thesis develops the evaluation of the structural behavior of a 15-level reinforced concrete building in the city of Lima, Peru, through a Pushover Non-Linear Analysis and a Performance Analysis. There are 4 case studies, representing a structural system of reinforced concrete of structural walls, with the presence of a double height floor located on the first, eighth and fifteenth level of the building, in order to study the behavior of each before different seismic levels.

Peruvian regulations were used for analysis and design, while the Pushover Method was carried out in accordance with ASCE/SEI 41-13. For Performance Analysis, the Capacity Spectrum Method (FEMA 440) and Coefficients Method (ASCE/SEI 41-13) was used. Performance objectives were defined based on what was proposed in the Vision 2000 Committee.

The proposed evaluation determined that cases where the double-height irregularity is at the first and intermediate level of the building present a deficient behavior; there is a mechanism that tends to a fragile failure in the “y“ direction, which does not guarantee an adequate ductility of the structure before the very rare earthquake level, the resistance of the building is much lower compared to the other case studies, while in the “x“ direction, although it is true that a ductile behavior happen, it turns out to be much smaller than the rest.