ANÁLISIS DE LAS ACELERACIONES DE PISO EN ESTRUCTURAS CON AISLACIÓN SÍSMICA Y SU COMPARACIÓN CON ANÁLISIS NORMATIVO DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

Abstract

El diseño sísmico de elementos no estructurales se rige por la norma NCh3357 “Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales”. En el diseño de elementos susceptibles a aceleraciones, se puede utilizar una expresión basada en el principio de amplificación dinámica que depende de la relación entre el período fundamental del componente y el período fundamental de excitación. La norma establece que el período de excitación se debe tomar igual al período fundamental de la estructura en la dirección de análisis, aduciendo que dicho período será el predominante en el movimiento que excita al elemento no estructural. Sin embargo, en estructuras con aislación sísmica este supuesto podría no ser del todo correcto. Este trabajo estudia las aceleraciones de piso en términos de sus espectros de respuesta para diferentes estructuras con aislación sísmica sometidas a registros sísmicos chilenos, para comprobar la veracidad de los supuestos anteriormente mencionados. Como resultado, para aceleraciones de piso horizontales, se observa que el supuesto de considerar el período de excitación igual al período fundamental de la estructura no es una buena aproximación, sino que resulta más apropiado considerar dicho período igual al período predominante del registro, debido a que las mayores aceleraciones espectrales se encuentran en torno dicho período. Por su parte, no se observan diferencias entre los períodos verticales de las estructuras y los períodos verticales predominantes de los registros.

The seismic design of non-structural elements is determined by NCh3357 “Seismic design of non-structural components and systems”. For the design of elements susceptible to accelerations, an expression based on the principle of dynamic amplification that depends on the relationship between the fundamental period of the component and the fundamental period of the excitation can be used. The code requires that the excitation period must be taken equal to the fundamental period of the structure, claiming that such period will be predominant in the movement that excites the non-structural element. However, in seismic-isolated structures this assumption could not be entirely correct. This work studies floor accelerations in terms of their response spectra for different base isolated structures subjected to Chilean ground motion records, to verify the veracity of the above-mentioned assumptions. As a result, it is observed that for horizontal floor accelerations, assuming that the excitation period is equal to the fundamental period of the structure is not a good approximation. Instead, it is more appropriate to consider that the excitation period is equal to the predominant period of the ground motion, since the highest spectral accelerations occur near this period. On the other hand, no differences are observed between the vertical periods of the structures and the predominant vertical periods of the ground motion.