Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
Análisis de vulnerabilidad sísmica y propuesta de reforzamiento de una edificación indispensable elaborando un análisis no lineal estático aplicando la metodología del ASCE/SEI 41-17
Seismic vulnerability analysis and proposal for strengthening an essential building by developing a static nonlinear analysis applying the ASCE/SEI 41-17 methodology
Registro en:
instname:Universidad Militar Nueva Granada
reponame:Repositorio Institucional Universidad Militar Nueva Granada
Autor
Moyano Sarmiento, Oscar Andrés
Institución
Resumen
En este documento se muestra la aplicación de la metodología ASCE/SEI 41-17 en una edificación existente de uso indispensable ubicada en la ciudad de Pasto, seleccionada entre 21 construcciones calificadas siguiendo los parámetros establecidos por el FEMA P-154 y el FEMA P-155, a la cual mediante un análisis no lineal estático de plastificación progresiva se evaluó su vulnerabilidad sísmica obteniendo su curva de capacidad, para posteriormente proponer la mejor alternativa de reforzamiento y dar cumplimiento al objeto de desempeño planteado. Lo anterior con el fin de mostrar los beneficios de aplicar dicha metodología y definir con certeza las variables de diseño que no son claras en su implementación en el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10. Contenido
Pág.
Resumen xii
Abstract xiii
1. Capítulo 1. Introducción 14
1.1 Planteamiento del problema 16
1.2 Justificación 18
1.3 Objetivos 19
1.3.1 Objetivo general 19
1.3.2 Objetivos específicos 19
1.3.3 Alcance 20
2. Capítulo 2. Antecedentes y estado del arte 21
2.1 Antecedentes 21
2.2 Estado del arte 24
3. Capítulo 3. Marco de referencia 28
3.1 Marco conceptual 28
3.2 Marco teórico 31
3.2.1 FEMA P-154 y FEMA P-155 31
3.2.2 Capacidad de la estructura 31
3.2.3 Modelo matemático 32
3.2.4 Objetivo de desempeño 37
3.2.5 Calculo objetivo de desempeño 40
3.2.6 Desplazamiento objetivo para edificios sin diafragma rígido 42
3.2.7 Consideraciones del análisis estático no lineal 42
3.2.8 Curva idealizada fuerza – desplazamiento 44
4. Capítulo 4. Metodología 45
4.1 Selección y diagnóstico de la edificación existente 45
4.2 Diseño por desempeño de la edificación existente basado en la metodología ASCE/SEI 41-17 47
4.3 Alternativa de reforzamiento aplicando el diseño por desempeño de la edificación basado en la metodología ASCE/SEI 41-17 48
4.4 Elaboración y comparación del presupuesto frente al análisis lineal estático aplicado por el NSR-10 49
5. Capítulo 5. Desarrollo 50
4 50
5.1 Identificación edificaciones esenciales 50
5.1.1 Características generales de la estructura 61
5.1.2 Descripción del sistema estructural 61
5.1.3 Materiales y Parámetros de diseño según la AIS 610-EP-17 61
5.1.4 Parámetros de microzonificación sísmica 62
5.1.5 Avaluó de cargas y espectro sísmico 64
5.1.6 Modelación computacional 66
5.1.7 Análisis dinámico lineal 70
5.2 Diseño por desempeño de la edificación existente basado en la metodología ASCE/SEI 41-17 72
5.2.1 Definición del caso de carga no lineal 73
5.2.2 Asignación rotulas plásticas 74
5.2.3 Pushover y curva de capacidad en dirección X 80
5.2.4 Pushover y curva de capacidad en dirección Y 84
5.2.5 Cálculo de derivas 88
5.3 Alternativa de reforzamiento aplicando el diseño por desempeño de la edificación basado en la metodología ASCE/SEI 41-17. 89
5.3.1 Modelación computacional reforzamiento 90
5.3.2 Análisis dinámico lineal reforzamiento 91
5.3.3 Asignación rotulas plásticas reforzamiento 93
5.3.4 Pushover y curva de capacidad en dirección X reforzamiento 95
5.3.5 Pushover y curva de capacidad en dirección Y reforzamiento 99
5.3.6 Cumplimiento de los índices de vulnerabilidad reforzamiento 103
5.4 Comparaciones alternativas de reforzamiento análisis lineal y análisis no lineal 103
6. Capítulo 6. Conclusiones 107
Referencias 111 This document shows the application of the ASCE / SEI 41-17 methodology in an existing building of indispensable use located in the city of Pasto, selected among 21 buildings evaluated following the parameters established by FEMA P-154 and FEMA P-155, to which through a Static nonlinear analysis of progressive plasticization was evaluated for its seismic vulnerability obtaining its capacity curve, to later propose the best reinforcement alternative and comply with the proposed performance objective. The foregoing in order to show the benefits of applying this methodology and define with certainty the design variables that are not clear in their implementation in the NSR-10. Maestría