Diseño sísmico por desempeño de estructuras de albañilería confinada

Abstract

Para el diseño sísmico por desempeño de estructuras de albañilería confinada, se ha seleccionado tres objetivos de diseño que deberá cumplirse para ambas direcciones de análisis de la estructura. Esta selección de objetivos fue hecha según el ATC-40, para edificaciones comunes. Antes de incursionar en el análisis no lineal es necesario tener el diseño elástico y lineal de la edificación, por lo que se elaboró el programa de cómputo ALCON, en su versión profesional y educativa, desarrollado en concordancia con las normas sismorresistente E-030 y albañilería E-070, de nuestro Reglamento Nacional de Edificaciones. El desarrollo del diseño sísmico por desempeño consta de tres partes: la primera es obtener la demanda sísmica en el lugar de nuestro proyecto. Esta demanda está representada por la aceleración máxima que podría darse en la zona del proyecto y que puede determinarse por procedimientos determinísticos y/o probabilísticos. Para este fin, de acuerdo al criterio de selección propuesto, se eligieron seis registros de sismos peruanos de tres eventos sísmicos de los años 1966, 1970 y 1974. La segunda parte es determinar la capacidad estructural de nuestro edificio, que se obtendrá mediante el espectro de capacidad, si usamos el análisis estático – pushover, o las curvas IDA (la capacidad estructural se obtiene para cada uno de los seis registros seleccionados), si usamos el análisis dinámico incremental. La tercera parte consiste en determinar los puntos de desempeño por ambos procedimientos de análisis no lineal, estático y dinámico, para luego verificar con los puntos límite de objetivos que vendría ser el diseño por desempeño. El diseño sísmico por desempeño nos sirve para poder obtener diseños más seguros, resistentes y económicos. En ese sentido, podemos concluir que el modelo planteado satisface parcialmente los objetivos de desempeño propuestos inicialmente, es decir, cumple para el análisis no lineal estático – Pushover, pero no cumple para el análisis no lineal dinámico – IDA. Finalmente, se concluye que debemos trabajar con un modelo estructural que presente en el diseño lineal elástico desplazamientos laterales de entrepiso (drift) muy próximos al límite propuesto por la norma E-030, que nos garantice plantear una óptima densidad de muros en ambas direcciones y asegurar un periodo de vibración y ductilidad adecuados a las demandas impuestas por el sismo.

For the seismic design for performance of structures of confined masonry, there have been selected three objectives of design that will have to be fulfilled for both directions of analysis of the structure, this selection of objectives was selected according to the ATC 40, for common buildings. Before penetrating into the not linear analysis it is necessary to have the elastic and linear design of the building, for what was elaborated the program of calculation ALCON, in its professional version and educational, developed in conformity with the procedure resistant earthquake E-030 and masonry E-070, of our National Regulation of Buildings. The development of the seismic design for performance consists of three parts. The first one, is to obtain the seismic demand in the place of our project. This demand is represented by the maximum acceleration that might be given in the zone of the project and that can decide for procedures deterministic and / or probabilistic. For this end, and as measure of comparison, there were used six records of the Peruvian norm, of the three seismic events of the years 1966, 1970 and 1974. The second part, is to determine the structural capacity of our building, which will be obtained by means of the spectrum of capacity, if we use the static analysis - pushover, or the curves IDA (the structural capacity is obtained for each of the six selected records), if we use the dynamic incremental analysis. The third part consists of determining the points of performance for both procedures of not linear analyses, static and dynamic and to check with the points limit of objectives that would come to be the design for performance. The seismic design for performance serves us to be able to obtain surer, resistant and economic designs. In this sense, we can conclude that the model established satisfies partially the objectives of performance proposed initially, that is to say, it fulfills for the not linear static analysis - pushover, but, it does not fulfill for the not linear dynamic analysis –IDA. Finally, it concludes that we must work with a structural model who presents a global drift very near the limit proposed in the norm E-030, which guarantees us to establish an ideal density of walls in both directions and to assure a period of vibration and ductility adapted to the requirements of the actions imposed by the earthquake.