Tesis
Evaluación de desempeño sísmico de un edificio aporticado de hormigón armado usando el método actualizado del espectro de capacidad FEMA 440
Autor
Cabrera Cajamarca, Johnny Eduardo
Sánchez Beltrán, Jorge Damián
Institución
Resumen
Cuenca es una ciudad mediana, asentada sobre una zona de moderada a severa peligrosidad sísmica. La sismicidad histórica de la región da cuenta de al menos un sismo causante de daños severos en la ciudad(febrero de 1913; magnitud estimada: 7). Este contexto de peligrosidad y el hecho de que el patrimonio edificado de la ciudad (en particular el del centro histórico) no cuenta con las debidas provisiones de sismorresistencia, da lugar a un panorama de vulnerabilidad sísmica preocupante.
En relación con el patrimonio edificado de la ciudad, durante los años setenta y ochenta, fueron típicos los edificios aporticados de hormigón armado de baja altura. En este contexto, este trabajo se centró en la evaluación sísmica de un edificio aporticado de cuatro pisos con características (geometría global, dimensiones de miembros y cuantías de refuerzos) representativasde los edificios existentes en la ciudad. El edificio propuesto se concibió con planta totalmente simétrica.
La evaluación sísmica se realizó siguiendo los lineamientos del método del espectro de capacidad propuesto por el manual FEMA 440, basado en análisis pushover. El modelo propuesto cae dentro de los modelos de inelasticidad concentrada, considerando únicamente el comportamiento inelástico a flexión de las vigas y columnas. El programa Ruaumoko fue la herramienta utilizada para la modelización y el análisis pushover, y el elemento multispring, la base de conformación de tales miembros.
A partir del edificio prototipo planteado, se consideraron cuatro casos de estudio en función de las resistencias de los materiales y del modelo histerético global. Los resultados principales obtenidos de la aplicación del método de espectro de capacidad FEMA 440 fueron las demandas máximas de desplazamiento de los casos estudiados, las cuales se comparan y discuten. Se hizo especial énfasis en la obtención de las curvas fuerza-desplazamiento de las vigas y columnas y en la implementación del método de espectro de capacidad FEMA 440. Cuenca is a medium city located on an area susceptible of moderate to severeseismic movement. The historical seismicity of the region reveals at least one earthquake that caused serious damage in the city (February 1913; estimated magnitude: 7). This dangerous context and the fact that the built heritage of the city (in particular the historical center) is not provided with the appropriateearthquake-resistancesupplies, creates a scenery of seismic vulnerability.
In relation with the built heritage of the city, during the seventies and eighties, porticoedbuildings of reinforced concrete of low-rise were very popular. In this context, this projectfocuses on the seismic evaluation of a four-storyporticoedbuilding of representative features (global geometry, dimensions of members and amounts of reinforcement) of the existing buildings in the city. The proposed building was conceived with fully symmetrical floor.
The seismic evaluation was conducted taking into account the guidelines of the capacity spectrum method proposed by the FEMA 440 manual, based on a pushover analysis. The model proposed is in line with the inelasticity concentrated models, considering only the inelastic behavior to the bending of beams and columns. The Ruaumoko program was the tool used for modeling and the pushover analysis, as well as the multispring item, the basis of the conformation of such members.
Beginning with the prototype building, there were considered four cases of study according to the resistance of the materials and the hysteretic global model. The main results obtained from the application of the capacity spectrum method FEMA 440 were the maximum displacement demands of the cases studied, these are compared and analyzed. Special emphasis was placed on the collection of bends force-displacement of beams and columns, and the implementation of the capacity spectrum method FEMA 440. Ingeniero Civil Cuenca