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Evaluación del desempeño sísmico de un edificio aislado con irregularidad torsionalMeza Tintaya, Edwin 15 February 2022 (has links)
Perú es un país ubicado en una región de alto peligro sísmico, y es una tarea de la ingeniería
diseñar y construir edificaciones de baja vulnerabilidad ante los efectos destructivos del
movimiento del terreno. Los sistemas modernos de protección sísmica como aisladores de
base permiten este propósito; sin embargo, el uso de estos dispositivos en edificios de
tipologías especiales, como el caso de edificios con demandas de torsión resulta necesario
estudiar para comprobar su efectividad en la protección de los edificios.
La norma técnica de aislamiento sísmico E.031, permite el uso de aisladores de base en
edificios con irregularidad torsional; no obstante, en la actualidad no existe estudios que
evidencien, si el uso de aisladores de base en edificios con demandas de torsión, dentro de
los límites que acepta la norma técnica E.031 permite un adecuado desempeño sísmico de
la superestructura.
El objetivo principal de este trabajo es demostrar si los sistemas de aislamiento sísmico
protegen adecuadamente los edificios con problemas de torsión, mediante el estudio de un
caso. Se diseñó un edificio aislado de 5 pisos ubicado en la zona costera del Perú, con
irregularidad torsional, el diseño se realizó de acuerdo a los requerimientos de las normas
peruanas. Luego se realizó el análisis dinámico incremental (IDA) para 7 pares de registros
sísmicos representativos de terremotos de subducción de la costa peruana. Se obtuvieron
relaciones entre la máxima aceleración del suelo (PGA) y las rotaciones inelásticas en
columnas del primer nivel, también se relacionó a las derivas de entrepiso. Para el modelo
no lineal del edificio se utilizó los lineamientos del ASCE/SEI-41-13, 2014.
Para valores de PGA de 0.25g todos los elementos están en el rango elástico y para el valor
de 0.675g (sismo con periodo de retorno de 2475 años) los valores de los giros inelásticos
en los elementos estructurales alcanzan el 26% del umbral de daño correspondiente a
ocupación inmediata. Al emplear la relación daño-deriva sugerida por HAZUS para
edificios convencionales los resultados indican que el edifico habría superado el umbral de
daño moderado sin superar el umbral de daño extensivo. Esta aparente contradicción con
los resultados de las rotaciones inelásticas en los elementos se debe a que la relación dañoderiva
sugerida por HAZUS corresponde a edificios de base fija diseñados con factores de
reducción de fuerzas sísmica.
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Desempeño de edificios aislados con torsión en la superestructuraEsquivel Zavala, Cristhian 10 June 2024 (has links)
La torsión es una de las principales causas de daño y colapso de estructuras afectadas por
sismos severos. El aislamiento sísmico constituye una alternativa para mejorar el
comportamiento sísmico de estructuras con torsión. Se ha estudiado el comportamiento
sísmico de edificios aislados con torsión, evaluando la respuesta de desplazamientos,
utilizando modelos elásticos. Solo en los últimos años se han usado modelos no lineales tanto
para el sistema de aislamiento como para la estructura, junto con el análisis dinámico
incremental (IDA).
El objetivo de esta investigación es contribuir a la seguridad sísmica de edificios peruanos con
aislamiento sísmico que presentan torsión en la superestructura. Para ello, se llevó a cabo el
análisis IDA de un edificio aislado de concreto armado con torsión en la superestructura,
considerando la no linealidad de los elementos estructurales y del sistema de aislamiento.
Se utilizaron 4 valores de excentricidad de masa unidireccional (5%, 10%, 15% y 20%) y un
sistema de aislamiento simétrico. Se consideraron 4 niveles de intensidad sísmica
(PGA=0.20g, 0.25g, 0.45g, 0.675g), con acelerogramas representativos de la sismicidad de
la costa peruana y un suelo muy rígido. Se obtuvieron rotaciones inelásticas, derivas de
entrepiso, aceleraciones y desplazamientos con el fin de cuantificar el daño. La evaluación
del desempeño sísmico se realizó utilizando los estados límite de daño del ASCE/SEI 41-17
y HAZUS-MH MR4.
Los resultados mostraron que para el sismo muy raro (Tr=2475 años) y para todas las
excentricidades, los elementos estructurales alcanzarían el desempeño de ocupación
inmediata y los elementos no estructurales superarían el umbral de daño leve.
Para todos los valores de PGA y excentricidades del 15% al 20% las aceleraciones en la
azotea incrementaron en alrededor del 30% y 40% respecto a la excentricidad del 10%. Para
el sismo muy raro y una excentricidad del 20%, los desplazamientos de la plataforma de
aislamiento incrementaron en 25% respecto a la excentricidad del 10%.
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