Evaluación del desempeño sísmico de tres estructuras de pórticos de hormigón armado de diferente altura de la edificación diseñados conforme a la NEC-15, usando análisis estático no lineal

Abstract

El presente trabajo se enfoca en la evaluación del desempeño sísmico de tres estructuras de edificios residenciales de pórticos de hormigón armado de diferente altura de la edificación diseñados conforme a la norma NEC-15. Las estructuras de estudio son prototipos de estructuras reales de dos, cuatro y ocho pisos de altura que tienen las mismas dimensiones en planta, con un área de 300 m2. Se utilizó análisis estáticos no lineales con el fin de obtener la respuesta de la estructura ante la carga sísmica lateral, mediante el programa ETABS. La evaluación del desempeño consistió en verificar si cada edificio cumple con el objetivo básico de seguridad (BSO) mencionado en el FEMA 356; el cual implica la comprobación del cumplimiento de los niveles de desempeño: i) seguridad de vida (LS) para el nivel de amenaza sísmica BSE-1 y ii) prevención del colapso (CP) para el nivel de amenaza sísmica BSE-2. Adicionalmente, en este estudio se investigó el efecto de variar la altura de la edificación en el factor de ductilidad de desplazamiento y en el factor de sobrerresistencia. El análisis modal espectral mostró que al aumentar la altura de la edificación el período fundamental de las estructuras aumentó y, por lo tanto, disminuyó su rigidez lateral. Asimismo, la etapa de dimensionamiento de los miembros estructurales mostró que la revisión de la conexión viga-columna aumenta la dimensiones de las vigas y columnas obtenidas del diseño por capacidad. Por lo que, es esencial su revisión dentro del diseño. Los análisis estáticos no lineales demostraron que los edificios de estudio cumplen con los niveles de desempeño de seguridad de vida y prevención del colapso, ya que las rotaciones en las rótulas plásticas fueron menores que las estipuladas en el FEMA 356 para los dos niveles de desempeño verificados. Adicionalmente, se encontró que al aumentar la altura de la edificación los factores de ductilidad de desplazamiento y de sobrerresistencia disminuyeron debido al efecto P-Delta y al aumento del período fundamental, respectivamente.