Estudio comparativo entre sistemas de reforzamiento estructural usando malla electrosoldada, CFRP y GFRP mediante un análisis estático no lineal Pushover para un hospital de más de 80 años construido con albañilería y tapial

Abstract

El silencio sísmico que enfrenta la ciudad de Lima ha resaltado la necesidad de asegurar las estructuras esenciales para mejorar su capacidad de respuesta. En este contexto, los hospitales más emblemáticos de la provincia son principalmente estructuras antiguas con más de 60 años de antigüedad, construidas sin considerar las normativas sismorresistentes actuales ni la calidad de los materiales utilizados en ese entonces, lo que las convierte en edificaciones vulnerables ante un sismo de gran magnitud. Uno de los hospitales más antiguos y vulnerables es el Hospital Nacional Docente Madre Niño “San Bartolomé”, según un estudio realizado en 2013 por el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID). Para mitigar esta problemática, se han propuesto reforzamientos tanto convencionales, como la malla electrosoldada (CSM), como no convencionales, tales como la fibra de vidrio (GFRP) y la fibra de carbono (CFRP), para mejorar la resistencia al corte de muros de albañilería no confinada, los cuales presentaban limitaciones ante un sismo de gran magnitud. Para comparar los resultados, se idealizó la estructura y se evaluó su capacidad sin reforzar y reforzada mediante un análisis estático no lineal conocido como Pushover. Los resultados del análisis Pushover mostraron que la estructura tuvo un comportamiento mejorado con el refuerzo de CFRP sin anclajes. Sin embargo, la estructura reforzada con CSM exhibió una mayor ductilidad en comparación con las otras propuestas.

The seismic silence faced by the city of Lima has underscored the need to secure essential structures to enhance their responsiveness. In this context, the most emblematic hospitals in the province are primarily old structures over 60 years old, built without consideration of current seismic-resistant regulations or the quality of materials used at the time, making them vulnerable to a major earthquake. One of the oldest and most vulnerable hospitals is the National Teaching Hospital Madre Niño "San Bartolomé", according to a study conducted in 2013 by the Peruvian Japanese Center for Seismic Research and Disaster Mitigation (CISMID). To mitigate this issue, both conventional reinforcements such as welded wire mesh (CSM) and unconventional ones like fiberglass (GFRP) and carbon fiber (CFRP) have been proposed to enhance the shear strength of unreinforced masonry walls, which lacked adequate strength against a major earthquake. To compare results, the structure was idealized, and its capacity evaluated both unreinforced and reinforced using a non-linear static analysis called Pushover. The Pushover analysis revealed that the structure exhibited improved behavior with CFRP reinforcement without anchors. However, the structure reinforced with CSM showed greater ductility compared to other proposals.