Comportamiento sísmico de una edificación de concreto armado con la implementación de aisladores elastoméricos con núcleo de plomo en la Ciudad de Juliaca

Abstract

Las presiones sísmicas en la región donde se sitúan los edificios pueden provocar el colapso de los componentes de las estructuras de hormigón armado, un problema que se presenta con frecuencia en este tipo de construcciones. En efecto, el propósito de esta tesis es conocer el comportamiento de una estructura de hormigón armado dotada de un doble sistema estructural de acuerdo con las especificaciones de la NTP. E-031 (lo que comúnmente se denomina "aislamiento sísmico"). Para ello se propone la utilización de dispositivos de aislamiento elastomérico basados en núcleos de plomo (LRB) en la construcción de una estructura que será susceptible de sufrir terremotos. Para este edificio en particular, el espectro de diseño será una desviación estándar de siete, y el espectro sísmico máximo se supondrá que es SMC Y R = 1. La construcción que se sugiere es de categoría "A" y constará de cuatro plantas, una superficie cubierta de 230 metros cuadrados, una forma regular, escalones en la entrada y dentro del edificio, y habrá espacios de iluminación a lo largo de los cuatro niveles. La zona 3, que es la tercera zona de zonificación más alta del país, es donde podrá ubicarse el edificio, según muestra el mapa de zonificación de Perú. Como resultado de la flexibilidad horizontal de los aisladores de la base, el comportamiento o respuesta de la estructura es de 0.297 segundos para el periodo fundamental de vibración para la estructura fija mientras opera en modo 1. Cuando se considera que la estructura está en modo 1, esta es la situación específica que se produce. En cambio, el valor que alcanza la misma estructura cuando se incluyen los dispositivos de aislamiento es de 1,658 segundos para la misma calidad trabajando en el mismo modo. Este es el valor que alcanza la estructura cuando está incluida. Gracias a estas dos variables, el valor del edificio ha crecido un 82% desde su construcción. Al hacer un análisis de la estructura, se demostró que las fuerzas de corte en la base sísmica disminuyen hasta un 62% en la dirección X-X y hasta un 60% en la dirección Y-Y con respecto a la base. Esto se descubrió después de examinar la estructura tanto para una base fija con una desviación estándar de 7 como para una base aislada con una. Sólo se comprendió después de tener en cuenta la estructura. Después de todo, esto se pudo detectar gracias a la técnica de evaluación estructural. La estructura con base fija alcanza un desplazamiento máximo de 0,72 centímetros respecto al nivel final, mientras que la estructura con base aislada alcanza un valor máximo de 37,73 centímetros en la dirección x-x, así como valores de 0,57 centímetros y 34,15 centímetros en la dirección y-y. Ambos valores se refieren al nivel final. Se pueden comparar estos datos con los del ejemplo. Específicamente, esto se debe al hecho que los aisladores poseen la capacidad de ser horizontalmente flexibles, lo que permite cumplir con los requisitos operativos. Cuando se compara con una estructura que tiene una base fija, la estructura que tiene una base aislada y la estructura que tiene aisladores de base tipo LRB, ambas proporcionan una reducción en las derivas de hasta un 57% en la dirección X-X y un 59% en la dirección Y-Y. A diferencia de la construcción que se basa en unos cimientos estables, ésta se encuentra elevada. Un edificio que tiene una base fija es más flexible que éste, que tiene una base variable. La estructura satisface los criterios de deriva permitidos, tal y como estipulan las reglas que se aplican en la norma de aislamiento sísmico E.031. De acuerdo con la norma E.031, la deriva máxima que puede producirse es de 3,5 por 1000. Por otra parte, los aisladores de base están construidos de tal manera que se ajustan a los criterios de diseño. Esto se debe al hecho de que cuando predimensionamos los dispositivos de aislamiento sísmico, pudimos adquirir un valor MDT de 42,4 cm. En este caso concreto, este es el motivo del resultado. Además, cuando realizamos la investigación utilizando el software, pudimos obtener un valor MDT de 37,73 cm para un SMR R=1 de acuerdo con el criterio que hemos establecido. En comparación con el valor determinado manualmente, éste es inferior. Como resultado de esto, podemos verificar que el diseño de los aisladores está de acuerdo con el objetivo de diseño.