Estimación de la fragilidad estructural de una edificación de concreto armado de 7 niveles ubicado en Yauli – Junín mediante la metodología Fragility through Capacity Spectrum Assessment

Abstract

En los últimos años, como consecuencia de diversos eventos sísmicos pasados, las edificaciones, han tenido comportamientos y presentado fallas diferentes a las que se habían calculado en su etapa de diseño. Esto debido a que la metodología aplicada no considera el comportamiento no lineal de los edificios. Por lo tanto, es necesario analizar las estructuras para determinar su comportamiento estructural por efecto de probables sismos.

En la presente tesis, se evalúa el desempeño estructural de un edificio de 07 niveles de concreto armado que presenta un sistema de muros estructurales.

La capacidad del edificio se determina aplicando un análisis no lineal-estático. Luego, se consideran registros sísmicos pertenecientes a los sismos más intensos ocurridos en la zona de estudio, cuyos espectros son compatibles con el espectro de la norma peruana E.030. Una vez definida la capacidad y la demanda, se aplica el método de evaluación de espectro de capacidad conocido como FRACAS (FRAgility through CApacity Spectrum Assessment).

Esta metodología permite idealizaciones sofisticadas de curvas de capacidad, el uso de varios modelos histeréticos en el cálculo inelástico de la demanda y la construcción de funciones de fragilidad usando varias técnicas estadísticas de ajuste de modelos.

Como resultado, ante una demanda de sismo de diseño, la edificación tiene un 60% de probabilidad de incursionar en un estado de daño funcional.

Finalmente, esta metodología determina el estado de daño que presentaría una estructura debido al impacto de varios sismos que pueden ocurrir durante la vida útil de la estructura.

In recent years, as a result of various past seismic events, the buildings have behaved and presented failures different from those that had been calculated in their design stage. This is because the applied methodology does not consider the linear behavior of buildings. Therefore, it is necessary to analyze the structures to determine their structural behavior due to the effect of probable earthquakes.

In this thesis, the structural performance of a 07-story reinforced concrete building that has a system of structural walls is evaluated.

The capacity of the building is determined by applying a non-linear-static analysis. Then, seismic records belonging to the most intense earthquakes that occurred in the study area, whose spectra are compatible with the spectrum of the Peruvian standard E.030, are considered. Once the capacity and demand have been defined, the capacity spectrum assessment method known as FRACAS (FRAgility through CApacity Spectrum Assessment) is applied.

This methodology allows for ideal capacity curve increases, the use of various hysteretic models in the inelastic calculation of demand, and the construction of fragility functions using various statistical model-fitting techniques.

As a result, in the event of a design earthquake demand, the building has a 60% probability of entering a state of functional damage.

Finally, this methodology determines the state of damage that a structure would present due to the impact of various earthquakes that may occur during the useful life of the structure.