Estudio paramétrico del comportamiento sísmico de viviendas de albañilería confinada de baja altura

Abstract

El presente trabajo de investigación presenta la aplicación del análisis paramétrico al estudio del comportamiento sísmico de las edificaciones de albañilería confinada de baja altura. Para lograrlo fue necesario: i) Identificar los parámetros geométricos y dinámicos que gobiernan el comportamiento sísmico de las estructuras de albañilería confinada; ii) Estudiar las características geométricas, inerciales y estructurales de un grupo de viviendas reales de albañilería confinada (análisis de sensibilidad); iii) Seleccionar los parámetros a estudiar, definir los casos paramétricos y desarrollar la formulación del Modelo Estructural Tridimensional Paramétrico (METP); iv) Realizar el análisis sísmico de los casos paramétricos mediante el uso de un programa de cómputo; y v) Analizar los resultados obtenidos y relacionar los parámetros en estudio con las respuestas sísmicas de interés. A partir del trabajo previo (revisión de antecedentes bibliográficos y análisis de sensibilidad), un parámetro geométrico y cuatro parámetros dinámicos elásticos fueron seleccionados para estudiar su influencia en el comportamiento sísmico de las edificaciones de albañilería confinada de baja altura. Estos parámetros son: i) La razón de aspecto de la planta de la edificación (K); ii) El periodo de vibración traslacional en la dirección del eje Y (T y); iii) La razón de frecuencias de vibración traslacionales en las direcciones de los ejes X y Y (w)wy); iv) El grado de acoplamiento torsional (O); y v) La excentricidad normalizada en la dirección · del eje X (eJr). Además, se estudió la relación que existe entre un sexto parámetro, la densidad de muros, y el periodo de vibración de traslacional. Se analizaron dos grupos de respuestas sísmicas de interés. El primer grupo está compuesto por las siguientes respuestas sísmicas globales: i) Las fuerzas cortantes de entrepiso; ii) Los momentos de torsión en planta; iii) Los desplazamientos traslacionales de los centros de masa (CM); iv) Las distorsiones laterales de entrepiso; y v) Las aceleraciones traslacionales de los CM's. El segundo grupo está compuesto por las siguientes respuestas sísmicas locales: i) Las fuerzas cortantes de los muros; y ii) Los momentos flectores de los muros. El análisis de las respuestas sísmicas de interés y su relación con los parámetros en estudio permitieron formular y validar el Método Simplificado de Análisis Sísmico (MSAS) de las edificaciones de albañilería confinada de dos pisos. Además, se propusieron expresiones simplificadas para estimar el periodo de vibración traslacional y la densidad de muros mínima requerida.