Consideración del efecto tridireccional del movimiento sísmico para el análisis estructural de edificaciones de concreto armado con sistema dual en el Perú

Abstract

El efecto que ocasiona el movimiento tri-direccional del sismo, en el análisis estructural, no ha sido una incertidumbre muy reconocida en los países de alta sismicidad en los últimos años, ya que, se han utilizado otros métodos más simplificados y conocidos en el área. Sin embargo, en la actualidad, ya existen diversas investigaciones que esclarecen ciertos aspectos acerca de la multidireccionalidad del sismo, y, además, algunos códigos internacionales ya recomiendan a los diseñadores excitar sus edificios con la simultaneidad de las tres componentes del movimiento del suelo para estimar una respuesta más crítica y cercana a la realidad. Sin embargo, sigue sin existir investigaciones, y/o normas, en el Perú, que profundicen acerca de dar recomendaciones cualitativas o cuantitativas para extenuar su efecto. En consecuencia, esta investigación busca evaluar el efecto tri-direccional del sismo en edificaciones de concreto armado con sistema dual de cinco pisos, los cuales, serán analizados usando las tres componentes del espectro generado por la combinación de 11 registros de aceleraciones sísmicas reales, y, del efecto uni-direccional del espectro que propone la Norma E0.30 (2016), ambos a través del análisis tiempo historia. Además, de ser analizados con distintos ángulos de incidencia. Por otro lado, como particularidad de este estudio, los modelos a analizar serán generados a partir de una combinación de distintos parámetros dinámicos. Los resultados muestran tendencias acerca de los efectos críticos en ciertos ángulos respecto al centro de rigidez del edificio, al igual que comportamientos óptimos según cierta configuración manejada por los parámetros dinámicos utilizados.

The effect caused by the tri-directional motion of earthquakes in structural analysis has not been a widely recognized uncertainty in high seismicity countries in recent years, as other simplified and well-known methods have been used in the field. However, currently, there are various studies that clarify certain aspects regarding the multi-directionality of earthquakes, and some international codes already recommend designers to excite their buildings with the simultaneity of the three components of ground motion to estimate a more critical and realistic response. However, there still exist no investigations and/or standards that delve into providing qualitative and quantitative recommendations to mitigate its effect. Therefore, this study aims to evaluate the tri-directional effect of earthquakes on five-story dual system reinforced concrete buildings, which will be analyzed using the three components of the spectrum generated by the combination of 11 real seismic acceleration records and the uni-directional effect of the spectrum proposed by Standard E0.30 (2016), both through time history analysis. Additionally, they will be analyzed with different incidence angles. On the other hand, as a particularity of this study, the models to be analyzed will be generated from a combination of different dynamic parameters. The results show trends regarding critical effects at certain angles with respect to the building's center of rigidity, as well as optimal behaviors according to a certain configuration managed by the dynamic parameters used.