Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Para estudiar el desempeño de muros de hormigón armado, en general, hasta ahora el enfoque se ha puesto en estudiar el comportamiento de un muro de forma aislada. El objetivo principal del presente trabajo es estudiar el desempeño de muros acoplados mediante losa, para obtener información sobre la importancia de esta y comparar los resultados con muros aislados respectivos, lo cual dará resultados más reales de lo que ocurre en un edificio. Para la elección de los muros a investigar, se realizó un estudio sobre los muros típicos de la práctica constructiva chilena y con el objetivo de hacer este estudio lo más cercano a la realidad, se seleccionaron tres ejes estructurales. Para simular el comportamiento de los ejes estructurales, se realizó un análisis tipo Pushover de carácter monotónico a cada eje. Con la idea de hacer este análisis lo más cercano a la realidad posible, se realizó un estudio complementario, con el objetivo de obtener un patrón de carga para el análisis Pushover que proviniera de información de edificios ya construidos en Chile. Es así como de este estudio se concluye, que para edificios que tengan sobre 15 pisos, un patrón de carga triangular invertido no es tan real, ya que comienzan a tener influencia los modos superiores de vibrar. Con los patrones obtenidos previamente se realizan los estudios los cuales permiten concluir que la losa es un elemento de acople importante, muchas veces despreciada, con la cual se llega a niveles de acople de 25%. Esto genera cambios en el comportamiento de los muros, desempeñándose de manera diferente a si estuviesen aislados. Además el acoplamiento influye de manera significativa en el largo de la rótula plástica del muro a compresión en el eje. Para finalizar el estudio, se diseña un experimento a realizar en laboratorio, para corroborar resultados. Se realiza el escalamiento y la construcción de cuatro probetas a estudiar.

Ingeniero Civil / La respuesta dinámica no lineal de un conjunto de marcos de acero es estudiada por medio de un modelo simplificado. El ajuste a un modelo parsimónico se realiza mediante un análisis estático no lineal que tome en cuenta efectos de modos superiores (en particular del segundo modo). Esto genera una mejor predicción de la respuesta para el caso de los pisos superiores (donde el efecto del segundo modo es más relevante), manteniendo la calidad para los pisos inferiores con respecto al ajuste considerando únicamente el primer modo. La eficiencia del modelo radica principalmente en su versatilidad para implementar distintas histéresis y el reducido tiempo de cálculo por sismo, siendo en promedio de 0.2 [s] para los casos tri-lineales y 0.06 [s] para la histéresis de BoucWen. Se estudia el efecto de introducir incertidumbres tanto en las excitaciones de la base (lo cual se logra mediante la generación de sismos sintéticos) como en la estructura. En general se observa que los valores medios de la respuesta son poco sensibles a la incerteza del 10% supuesta en las matrices de rigidez y masa, pero la covarianza tiende a aumentar entre un 1% y un 3% siendo más importante el efecto en pisos superiores. La generación de curvas de fragilidad permite estudiar el comportamiento de la estructura frente a un banco de sismos con la variabilidad intrínseca de los registros naturales, para niveles crecientes de demanda. Todos los modelos presentan un buen desempeño sísmico, estando casi todos por debajo del 10% de probabilidad de colapso frente a una demanda de pga de 1[g].

Ingeniera Civil / En el periodo 2015 2016, a raíz de un convenio del Ministerio de la Vivienda y Urbanismo MINVU y el Instituto de la Construcción IC, se realizó una revisión de la norma NCh 2369. Of. 2003 Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales. Los textos finales propuestos aún se deben someter al proceso de validación del Instituto Nacional de Normalización INN. La siguiente memoria aborda las modificaciones en el Capítulo 9: Disposiciones especiales para estructuras de hormigón. El objetivo del Trabajo de Título es verificar con ejemplos y una comparación teórica, la aplicación de los nuevos requisitos en estructuras industriales típicas construidas con prefabricados de hormigón, como se resuelven los problemas observados durante el sismo del 27 F, y en algunos casos si los límites para las nuevas deformaciones son posibles de cumplir en la práctica. Se incluirán en el estudio las naves estructuradas con sistemas de: Pilares en voladizo y Pilares con vigas que forman marcos de momento. También se incluirán los sistemas de arriostramiento y los paneles de cerramiento exterior y de divisiones interiores. Con las modificaciones propuestas los resultados más importantes obtenidos consisten en que las estructuras tipo pilar en voladizo con estructura de techo de acero (estructuras mixtas) y sólo algunas estructuras livianas de hormigón prefabricado, podrán construirse en suelo tipo II y III. Mientras que, en el caso de estructuras tipo marco rígido fundadas sobre suelos tipo II y III, se obtiene un aumento de la deformación considerable de casi el doble. La conclusión principal es que las estructuras tipo marco rígido serán preferidas en la práctica por sobre las de tipo pilar en voladizo. Además, se propone un amortiguamiento unificado para ambos tipos de estructuras de 3% y un nuevo límite sobre la cantidad de momento traspasado en la cabeza de los pilares para poder diferenciar cuantitativamente las estructuras tipo marco rígido de las pilar en voladizo. Se deja planteado que es necesario realizar un nuevo análisis en los límites de deformación ahora que las deformaciones calculadas son más cercanas a las deformaciones reales de las estructuras.

Ingeniera Civil / Los diseños arquitectónicos actuales en edificaciones chilenas incluyen el uso de muros con secciones transversales asimétricas, entre ellas la forma de T. Estos muros presentaron fallas en reiterados edificios habitacionales producto del terremoto del 27 de febrero del 2010 (27F) lo que ha generado la necesidad de estudiar esta geometría. Bajo este contexto, se estudiará y evaluará la reducción en la vulnerabilidad (susceptibilidad de presentar daños ante cierta demanda sísmica) de muros de hormigón armado (H.A.) con sección transversal T, que generan las condiciones actuales de confinamiento impuestas en la normativa chilena para muros de hormigón armado a través del estudio de curvas de fragilidad. Para esto se contrarrestará la variación de las curvas de fragilidad para un grupo de muros T de H.A. diseñados con y sin confinamiento en los bordes siguiendo los criterios normativos pre y post terremoto Mw 8.8 del 2010 respectivamente. El grupo de muros diseñados corresponde a una parametrización de la tipología chilena, tendrán distintas alturas (15, 20 y 25 pisos) y serán modelados numéricamente usando parámetros calibrados con ensayos que toman en consideración el efecto del nivel de confinamiento en el comportamiento del hormigón y el pandeo de las barras de refuerzo en los elementos de borde. Las curvas de fragilidad se obtendrán mediante la simplificación de modelos numéricos sofisticados en base a su comportamiento cíclico. De esta forma se estima la respuesta dinámica para un set de terremotos chilenos clasificados según el tipo de suelo. Del análisis de las curvas de fragilidad se encuentra que las probabilidades de falla en modelos sin confinar son más altas en comparación con modelos que poseen confinamiento. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por CONICYT

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / En esta memoria se realiza una campaña de exploración geotécnica y de identificación de propiedades dinámicas de edificios en tres sectores de la ciudad de Santiago: El Cortijo, Santa Marta de Huechuraba e Hipódromo Chile. La ocurrencia de terremotos y la amplificación de la respuesta de depósitos blandos pueden someter a importantes solicitaciones a estructuras emplazadas en este tipo de suelo. Es por esto que identificar las propiedades dinámicas de suelo y estructuras permite tener un primer acercamiento para cuantificar una posible vulnerabilidad ante un evento sísmico. En particular en esta memoria, se analizan los resultados que tienen que ver con fenómenos de doble resonancia, tanto en suelo como en estructuras. De la exploración geotécnica se encuentra que los tipos de suelo, según el Vs30 calculado, en las áreas de estudio corresponde a tipo D, D y B, respectivamente. En términos de frecuencias fundamentales, se encuentra que los dos primeros sitios presentan una componente de amplificación de la respuesta del suelo considerable, mientras que el sector de Hipódromo Chile no presenta características que pueda asociarse a una amplificación sísmica significativa. Con el foco en que los sectores de El Cortijo y Santa Marta de Huechuraba, se encuentran edificios relativamente altos emplazados en los sectores cuyas frecuencias podrían estar cercanas a las del suelo, encontrando que si bien, todas las estructuras aledañas al sector de estudio se encuentran dentro de un rango de frecuencias en el cual se puede desarrollar el fenómeno de resonancia, sólo se encontró una estructura en cada sitio en cual uno de sus modos fundamentales es susceptible a amplificar en la frecuencia predominante del depósito. De estos resultados se concluye que existe una alta vulnerabilidad en estas estructuras, debido a la coincidencia entre la frecuencia predominante del suelo y una de las primeras tres formas modales del edificio. Con esto se propone realizar un trabajo futuro para la obtención de permisos e instrumentación permanente de estos edificios vulnerables a acciones sísmicas, junto con realizar un estudio más acabado considerando las implicancias de la interacción suelo-estructura que podrían tener un rol relevante en la respuesta sísmica de este tipo de edificios.