Existe la idea de que un edificio estructurado en base a muros presenta un mejor
comportamiento frente a un sismo y es más económico que un edificio estructurado en
base a marcos. Es por esto que el objetivo general del presente Trabajo de Título es
comparar en cuanto a vulnerabilidad sísmica y costo, edificios estructurados con marcos y
muros de hormigón armado, con el fin de determinar qué tipo de estructuración resulta
más conveniente y cuantificar las diferencias entre una u otra.
Se analizaron en total cinco edificios, tres estructurados en base a muros y dos en
base a marcos. Estos cinco edificios se encuentran emplazados en la Zona Sísmica 2 en
un suelo de fundación Tipo II, y poseen como característica común el tener la misma
superficie y distribución de elementos estructurales en planta, diferenciándose además del
tipo de estructuración, en el número de pisos y subterráneos y en la calidad del hormigón.
Entre los cinco edificios se estableció una comparación de resultados del análisis sísmico
en cuanto a períodos de vibración, cortes y momentos por piso, y deformaciones, y
adicionalmente se realizó un estudio del Perfil Bío-Sísmico (Ref. 4) de cada edificio.
Para realizar el análisis comparativo de vulnerabilidad sísmica y costo se
diseñaron de acuerdo a las disposiciones de la Norma Chilena NCh433.Of96 (Ref. 10) y
del Código de Diseño ACI318-95 (Ref. 1) el edificio de muros y el edificio de marcos de 20
pisos y 3 subterráneos, por lo que ambos cumplen con el escenario normativo. El análisis
de vulnerabilidad se llevó a cabo aplicando el método no-lineal “Demanda-Capacidad” a
ambos edificios, y para tal efecto, se determinaron las curvas de Capacidad mediante el
procedimiento incremental conocido como “Pushover”, y las curvas de Demanda a partir
de los espectros de pseudo aceleración empleados en el análisis normativo. En tanto,
para el estudio de los costos de obra gruesa se realizó una cubicación de hormigón, acero
y moldaje para cada edificio, lo que permitió obtener cuantías y valores de costos totales
de obra gruesa.
Con este estudio fue posible concluir que aunque ambas estructuraciones
arrojaron un valor de ductilidad global igual a uno, el análisis de las curvas de capacidad,
la energía disipada y los mecanismos de falla, permitió deducir que el edificio de muros
presenta un mejor desempeño que el edificio de marcos frente a la acción sísmica. Con
respecto al análisis de costos obra gruesa se obtuvo que el costo total del edificio de
muros representa un 88% del costo total del edificio de marcos, diferencia que se debe
principalmente a que la cantidad de acero del edificio de muros corresponde a un 63% de
la cantidad de acero del edificio de marcos. Se deduce que la estructuración de muros es
más conveniente que la estructuración de marcos, en el ámbito de comportamiento frente
a un sismo porque presenta menor vulnerabilidad, y también en el ámbito económico, ya
que presenta un costo total de obra gruesa menor, aunque la ventaja del edificio de
marcos es el mejor aprovechamiento del área en planta para su uso.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103139 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Droguett López, Antonieta Paz |
| Contributors | Larraín Vial, Alfonso, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Civil, Massone Sánchez, Leonardo, Guendelman Bedrack, Tomás |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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