Análisis de Reforzamiento Sísmico del Edificio de Docentes Nº1 de la Universidad Técnica de Manabí

  • Lincoln Javier García Vinces Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo
  • Jorge Palacios Rodríguez Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo
  • Alejandra Monserrate Mendoza Palacios Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo
  • Julio César Rodríguez Solórzano Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo

Resumen

Este estudio nació debido a lo observado en el edificio de docentes post terremoto del 16 de abril del 2016, observándose falencias en su estructura. El propósito de desarrollar esta investigación tiene que ver con optar por un reforzamiento idóneo para el edificio con el propósito de que sea capaz de disipar la energía de los sismos, previo a esta investigación se contó con un análisis, el que demostró que el edificio no cumplía con los requerimientos de diseño sismorresistente que exigen los códigos modernos. Para esto, el principal objetivo de esta investigación es proponer dos alternativas de reforzamientos sísmico del edificio de docentes Nº1 de la Universidad Técnica de Manabí. Para cumplir el objetivo de esta investigación se plantearon dos sistemas de reforzamiento: uno es el de muros de cortes y el segundo es de pórticos arriostrados concéntricamente en V invertida, ambas estructuras fueron modeladas en el software Etabs, se analizaron las propiedades dinámicas de las estructuras con el fin de evaluar las variaciones de esfuerzos globales y desplazamientos de piso. Se efectuaron dos tipos de análisis sísmicos, estático y dinámico (modal espectral) se empleó el espectro de diseño que plantea la norma correspondiente a un suelo tipo “D” y además el espectro del sismo del 16 de abril con el fin de identificar el tipo de reforzamiento más eficiente que puede implementarse y ejecutarlo por medio de las especificaciones técnicas suscritas en las normas vigentes. De esta investigación se puede concluir principalmente que: i) Los máximos valores de desplazamiento de piso se los encontró al usar el espectro de diseño del sismo del 16 de abril, este se dio en la estructura reforzada con muros de corte. ii) Los esfuerzos globales fueron relativamente mayores al emplear el espectro de diseño del sismo del 16 de abril, esto se dio al analizar las estructuras con su reforzamiento. iii). La estructura presentó un periodo natural de 0.36 s, al usar los muros de corte a comparación de los pórticos arriostrados concéntricamente en V invertida que se obtuvo un valor de. 0.23 s. Se recomienda el uso de los muros de corte como reforzamiento ya que aportan mayor rigidez lateral además de que son más económicos, de esta manera se prolongará la vida útil de esta estructura.
 
Palabras clave: Espectros de Diseño, Microzonificación Sísmica, Análisis Sísmico, Análisis Modal Espectral, Periodo Natural, Rigidez Lateral.
 
Abstract— This study was born due to observations made in the building of teachers after the earthquake of April 16, 2016, observing flaws in its structure, the purpose of developing this research has to do with opting for an ideal reinforcement for the building in order to be ableto dissipate the energy of earthquakes, prior to this research was an analysis , which demonstrated that the building did not meet the sism-resistant design requirements required by modern codes. For this, the main objective of this research is to propose two alternatives of seismic reinforcements of the teaching building No.1 of the Technical University of Manabí. To meet the objective of this research, two reinforcement systems were developed: one is that of shear wall and the second is of concentrically inverted V-portico, both structures were modeled in the Etabs software, the dynamic properties of the structures were analyzed in order to evaluate variations in global efforts and floor displacements. Two types of seismic analysis were carried out, static and dynamic (spectral modal), the spectrum design proposed by the norm for a type “D” soil was used, in addition to the spectrum of the April 16 earthquake in order to identify the more efficient type of reinforcement that can be implemented and executed by means of the technical specifications subscribed in the current regulations. From this research it can be mainly concluded that: (i) The maximum floor displacement values were found when using the spectrum design of the April 16 is, this was given in the structure reinforced with shear wall. (ii) Global efforts were relatively greater in using the sism spectrum design of April 16, this was given by analyzing the structures with their strengthening. iii). The structure had a natural period of 0.36 s, using the shear wall compared to the concentrically inverted V-portico that a value of. 0.23 s. It is recommended to use the shear wall as reinforcement as they provide greater lateral stiffness in addition to being more economical, in this way the life of this structure will be extended.
Keywords: Spectrum design, Seismic Microzoning, Seismic Analysis, Spectral Modal Analysis, Natural Period, Lateral Stiffness

Citas

Aguiar, R., & Bravo, Y. M. (2016). Análisis de los edificios que colapsaron en Portoviejo durante el terremoto del 16 de abril de 2016 Analysis of buildings that collapsed.

Crisafulli, F. J. (2013). Diseño sismorresistente de construcciones de acero. Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina.

Goel, R. K. y Chopra, A. K. (1993). Análisis de código sísmico de edificaciones sin localizar centros de rigidez. Revista de ingeniería estructural, 119 (10), 3039-3055.

Maldonado Mora, D. and J. Durán Fernández (2013). Metodologías para la evaluación y reforzamiento estructural de edificios de hormigón armado mediante muros de corte y fibras de carbono, QUITO/PUCE/2013.

Norma Ecuatoriana de la Construcción. (2015). Peligro Sísmico/Diseño Sismo Resistente. Código: NEC-SE-DS, Quito, Ecuador.

Palacios, J., Zevallos, M., García, L., Villacreses, C., & Menéndez, E. (2019). REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL CON MUROS DE CORTE, DE EDIFICIO DE LA FACULTAD DE FILOSOFIA Y LETRAS DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ. Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, 24(2), 201-222.

Paz, M. (2002). Dinámica Estructural. Barcelona, España: Reverté, S.A.

Roberto Aguiar, M. Zevallos. (2016). REFORZAMEINTO DE ESTRUCTURAS CON DISIPADORES DE ENERGIA, TERREMOTO DE ECUADOR DEL 16 DE ABRIL DE 2016 (Primera ed.). (I. P. IPGH, Ed.)

Zárate, G., Ayala, G., & García, O. (2003). Método sísmico estático para edificios asimétricos: revisión de enfoques. Revista de Ingeniería Sísmica, (69), 25-44.
Publicado
2021-07-01
Sección
Artículos