INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA EN EL DESEMPEÑO SÍSMICO DE EDIFICIOS DE MARCOS DE ACERO

Abstract

En las últimas décadas la tendencia en ingeniería sismorresistente apunta a reformular la filosofía de análisis y diseo, pasando de centrarse en la capacidad resistente de los elementos que conforman el sistema estructural a poner especial atención en la capacidad de deformación de estos y en el grado de incursión inelástica a la que se ven sometidos durante la ocurrencia de sismos severos, que se asocia estrechamente al nivel de dao que alcanzan. El presente trabajo estudia el comportamiento no lineal y desempeo sísmico de edificios estructurados en base a marcos de acero de 4, 8, 12 y 16 pisos cuya resistencia al corte basal se ha diferenciado estableciendo así tres categorías. La primera corresponde a edificios de mayor resistencia que cumplen con la normativa sísmica chilena NCh433.Of96 (Modificada 2009). La segunda corresponde a edificios de capacidad resistente intermedia cuya resistencia al corte basal es de aproximadamente un 75% de la que poseen los edificios de categoría 1. La tercera corresponde a edificios de capacidad resistente mínima cuya resistencia al corte basal es de aproximadamente un 50% de la que poseen los edificios de categoría 1. La normativa sísmica chilena se basa fundamentalmente en la experiencia y desarrollo posterior al terremoto de Marzo de 1985 y en general estudiando el comportamiento de edificios estructurados en base a muros de hormigón armado. En contrapunto este estudio tiene la ventaja de incorporar registros del reciente terremoto magnitud Richter 8,8 ocurrido el 27 de Febrero de 2010 que afectó la zona centro-sur del país, cuyos espectros elásticos de demanda son superiores a los asociados al terremoto de Marzo de 1985. La primera etapa consiste en disear los edificios categoría 1 de acuerdo a las normas NCh433.Of96 y AISC 2005. Posteriormente, mediante el programa Ruaumoko3D se realiza un análisis incremental o pushover y realizando varias iteraciones para lograr las resistencias deseadas se dimensionan los edificios categorías 2 y 3. La segunda etapa consiste en aplicar el método simplificado N-2 de Fajfar que permite encontrar, previa transformación de un sistema de múltiples grados de libertad a uno de un grado de libertad los puntos de desempeo mediante la intersección de las curvas de capacidad (bilineal) y demanda (espectros elásticos reducidos). La tercera y última etapa consiste en realizar también mediante el programa Ruaumoko3D un análisis dinámico no lineal historia-tiempo. Siendo éste un análisis que se acerca más a la realidad, se procede a comparar estos resultados con los obtenidos a través del método simplificado. Estos resultados permiten analizar, cuantificar y evaluar las variaciones del desempeo sísmico de los edificios en función de la categoría resistente, así como también obtener factores de modificación de respuesta estructural (R) y coeficientes de amplificación de desplazamientos de diseo (Cd).