Estudio de la eficacia a nivel estructural y económica del diseño de hospitales con aisladores sísmicos en Chile, incorporando un eventual impacto entre la superestructura y el muro de contención.

Abstract

En la presente investigación se tiene como objetivo comparar las curvas de fragilidad de colapso y las pérdidas económicas asociados a dos estructuras hospitalarias de igual geometría, ubicadas en la zona costera del país, una diseñada utilizando sistemas de aislación basal e incorporando la posibilidad de un eventual impacto entre la estructura y los muros de contención, mientras que la otra estructura se diseñó sin sistemas de aislación, ambas calculadas en base a las normativas chilenas vigentes. Para el desarrollo de la investigación se utilizó el enfoque de Ingeniería Sísmica Basada en el Desempeño (Performance Based Earthquake Engineering, PBEE), por lo que se analizó la amenaza sísmica local de Valparaíso y se obtuvo la respuesta estructural a partir de un análisis incremental dinámico (Incremental Dynamic Analysis , IDA) utilizando el análisis de franjas múltiples (Multiple stripe analysis), estudiando 8 franjas con un set de 7 registros sísmicos chilenos por franja. Además, se analizó la estimación de las pérdidas económicas utilizando la metodología que plantean los autores Ramirez y Miranda (2012), debido a que incluyen las pérdidas asociadas a que la estructura no colapse, pero se deba demoler, para finalmente obtener la desagregación de las pérdidas y las pérdidas económicas anualizadas. De los resultados de esta investigación se obtuvo que la estructura con aislación presento probabilidades de colapso mayores a la estructura sin aislación, aunque ambas presentaron colapsos para intensidades superiores al sismo máximo posible (SMP) que indica la norma NCh2745 (NCh2745-2003, n.d.). Por otro lado, respecto a las pérdidas esperadas se obtuvo que para intensidades inferiores al sismo máximo posible (SMP) que indica la norma NCh2745, la estructura sin aislación presenta mayores pérdidas esperadas, pero al superar esta intensidad las curvas se invierten y la estructura con aislación presenta mayores pérdidas. Finalmente, la estructura sin aislación presento pérdidas económicas anualizadas de 1.06%, mientras que la otra estructura presento pérdidas económicas anualizadas de 0.57%, por lo que, a partir de esta investigación, se concluye que es más eficiente a nivel estructural y económico el diseño de hospitales con sistemas de aislación.