Evaluación del desempeño sísmico de estructuras de madera frente a réplicas.

Abstract

Al ocurrir un evento sísmico de gran magnitud las estructuras quedan con valores de resistencia y rigidez inferiores a los valores iniciales con los que fueron diseñadas, por lo que las réplicas (sismos de menor magnitud que ocurren luego de un evento sísmico principal) pueden aumentar los daños de las estructuras, provocando incluso el colapso. Esto puede ser evitado si se diseñan estructuras con niveles de resistencia que permitan una distribución uniforme de daño en cada uno de los pisos. Los muros de corte que componen las estructuras de madera son los que resisten principalmente la carga sísmica horizontal que recibe el edificio, por lo que analizar el comportamiento de los muros de corte permite una descripción adecuada del comportamiento de la estructura en general. Para esta investigación se modelaron estructuras de madera considerando el comportamiento global de los muros de corte de cada piso, obteniendo un modelo numérico que permite analizar el desempeño que tendrá la estructura frente a diversos eventos sísmicos. En esta investigación se modelaron edificios de madera de 5 y 6 pisos, diseñados para variados niveles de resistencia basal α, los que fueron analizados considerando diversos escenarios compuestos por un evento principal y una o dos réplicas. El análisis de estas estructuras se realizó en función de las deformaciones entrepisos (drift) que se generan al ocurrir un movimiento sísmico, adoptando un criterio conservador donde un drift menor al 1 % indica que no hay daño estructural y un drift mayor al 3 % supone el colapso del edificio. Con lo anterior y los resultados obtenidos se verifica que se generan drifts menores al 3 % en las estructuras con resistencia α ≥ 0.4 para los casos donde ocurre un sismo principal y dos réplicas, considerando como evento principal un registro sísmico chileno real de magnitud entre 7.7 y 8.8 o un registro sísmico compatible con el espectro de diseño de la NCh433. Además, se verifica que al diseñar estructuras con una distribución de resistencia adecuada, que permita una distribución uniforme de daño en la altura de las estructuras, las réplicas no generan un aumento considerable del drift máximo obtenido con el sismo principal.