Análisis de vulnerabilidad sísmica del pabellón H4 de la FAUA-UNI

Abstract

La elaboración de esta tesis denominada “Estudio de vulnerabilidad sísmica del Pabellón H4 de la FAUA-UNI“, ha consistido en realizar un análisis sísmico a la estructura actual, que fue construida entre 1950-1955, de acuerdo con las normas vigentes. Esta investigación se realizó en dos etapas. La primera, fue un trabajo de campo; se hicieron medidas de las secciones y con ayuda del detector de acero se pudo identificar la cantidad y características de los refuerzos longitudinales y transversales, se llevó a cabo una investigación de las propiedades dinámicas de las estructuras por medio de ensayos de micro trepidaciones. Además, se han extraído 18 testigos diamantinos en los elementos estructurales, los cuales fueron ensayados en el laboratorio de ensayos de materiales (LEM) para estimar la resistencia del concreto a la compresión. La segunda etapa de la elaboración de este trabajo consistió en representar la estructura por medio de un modelo matemático en ETABS v9.7.4, ejecutándose un análisis dinámico modal espectral, en el que se comparó la resistencia vs la demanda de sismo para las diferentes combinaciones de carga, y finalmente, en los casos que la demanda excedía a la capacidad de la estructura, se hizo una estimación de cuán vulnerables son los elementos estructurales. En efecto, se ha determinado que en varios niveles no se cumplen las exigencias de rigidez establecidas en la norma sísmica vigente y que existen elementos estructurales que requieren refuerzo adicional. De acuerdo a ello, se concluyó que la estructura requiere mayor rigidez y resistencia, por lo que se recomienda colocar arriostres de acero en el bloque 1 en las dos direcciones y reforzar algunos elementos estructurales que presentan alta vulnerabilidad.

This thesis entitled “Seismic Vulnerability Study of Building H4 Faculty of Architecture, Urbanism and Arts - UNI“, focuses on seismic analysis of this existing structure, built in between 1950 and 1955, in arder to evaluate compliance with actual seismic regulations. This was carried out in two stages. First an information­ gathering field research was conducted, where sections dimensions were obtained; in addition, using a steel-tracking machine, the amount and the particular features of longitudinal and transversal reinforcements was determined. A research on the dynamic properties of the structures was additionally carried out employing microtremor measurements. Furthermore, 18 cylindrical concrete specimens were extracted from the structural elements, which were tested at Material Testing Laboratory (LEM) so as to determine concrete resistance to compression. The second stage of this investigation, dealt with modelling the structure using engineering software ETABS v9.7.4. A response spectrum dynamic analysis was performed, then the required strength of structural elements far seismic and a group of load combinations was compared with existing resistance. Finally, in cases where demand exceeded the structural capacity, estimation of how vulnerable the structural elements were was computed. In fact, it was found that certain stories do not fulfil the displacements required requirements in current seismic standards and sorne structural elements need additional reinforcement. Accordingly, it was concluded the structure requires more stiffness and resistance. lt is recommended steel bracings be added within Block 1 in both directions and sorne of the structural elements were reinforced, reducing excessive displacements and vulnerability.