Calibración del modelo numérico del edificio de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Peruana Unión mediante ensayos de identificación modal y esclerometría

Abstract

La presente investigación tuvo como finalidad de obtener un modelo numérico, calibrado mediante ensayos de identificación modal y esclerometría del edificio de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Peruana Unión. La respuesta dinámica de una edificación durante un sismo depende de la relación entre el período de vibración de las ondas sísmicas y su propio periodo natural de vibración del edificio, en la medida en que los dos períodos igualen sus valores y su relación se acerque a la unidad la edificación entra en resonancia, aumentando significativamente las deformaciones y aceleraciones de la edificación y en consecuencia los esfuerzos en sus elementos estructurales. El conocimiento del valor del período fundamental de vibración de una estructura es necesario para determinar cuál será su respuesta ante los movimientos sísmicos que puedan presentarse en su localidad. Por la cual se analiza los diferentes períodos de vibraciones fundamentales en el sentido “x” e “y” de la estructura y la variación del período fundamental de acuerdo con las características de masa, rigidez y altura de la edificación. Para el edificio en estudio se realizó un ensayo experimental de identificación modal utilizando acelerómetros X16-1D procesándose la información obtenida en el programa SeismoSignal, obteniendo valores de periodos fundamentales en las 2 direcciones de; 0.519 en sentido “x” y 0.408 en el sentido “y”. A su vez se hizo el ensayo de esclerometría para obtener el módulo de elasticidad de los diferentes elementos estructurales, así como también se verifico y se aplicó la norma E-020, E-060 y E-030 que sirvieron para identificar las cargas presentes en la estructura y así mediante la ayuda de un software (ETABS), se obtuvo un modelo numérico. La calibración de este modelo con la información obtenida de campo nos proporciona un periodo fundamental de; 0.512 en sentido del eje “x” y 0.37 en el sentido del eje “y”. Del análisis de estos resultados se tiene que en el sentido del eje “x” hay un 1.34% de diferencia y en el sentido del eje “y” un 9.31%., esta diferencia coincide con el rango permitido de diferencias obtenidas por Muriá-Vila y González (Espinoza, 1999) al estudiar la vibración ambiental de 60 edificios en la Ciudad de México y modelar 13 de ellos, sus diferencias fueron inferiores al 17%. La medición en edificios construidos para contrastar los datos obtenidos con los valores teóricos utilizados en el diseño responde a la necesidad de llevar una verificación del comportamiento dinámico de xvii una estructura. Con esto se puede determinar si ha habido modificaciones importantes entre el diseño (correcta modelación) y la construcción.