Diseño estructural y evaluación sísmica mediante análisis no lineales estático y cronológicos del Hotel Paradise ubicado en Jamundí, Valle del Cauca

Abstract

El objetivo del presente texto consiste en realizar análisis lineal estático, diseño estructural y posteriormente evaluación del desempeño sísmico de una estructura mediante análisis no lineal estático y no lineal cronológico. Se realizó para un edificio de 10 pisos, ubicado en Jamundí Valle del Cauca, que corresponde a zona de amenaza sísmica alta, se determinó un sistema estructural combinado compuesto por pórticos resistentes a momento y muros de concreto reforzado y una cimentación tipo profunda con pilotes, pertenece al grupo de ocupación residencial, se encuentra en el subgrupo 3 que corresponde a hoteles y está localizado en suelo tipo D. En primer lugar, se selecciona el material y sistema estructural que se adecue mejor al proyecto, se determinan las cargas de la estructura, se realiza análisis lineal estático para obtener las fuerzas con las cuales se realizará el diseño y se analizan algunos resultados obtenidos tales como: modos de vibración, participación de la masa e índice de estabilidad, se evalúa el cumplimiento de derivas de la edificación y se verifican resultados mediante métodos aproximados. Seguidamente, se realiza el diseño estructural de vigas, columnas, muros, vigas de acople, diafragma y cimentación, la cual está compuesta por dados, pilotes y vigas de amarre. A continuación, se realiza análisis no lineal estático de la estructura teniendo en cuenta las recomendaciones de la normativa ASCE 41-17, se realizan tres modelos en los que se considera no linealidad del material, no linealidad del material y geométrica y no linealidad del material y geométrica incluyendo flexibilidad de la cimentación, se generan curvas pushover para evaluar la ductilidad del sistema y se calcula el punto de comportamiento, desplazamiento en el cual se evalúa el desempeño sísmico de la estructura, se revisa la aplicabilidad del método y se comprueba en este punto el diseño a cortante de los elementos. Luego, se realiza análisis no lineal cronológico, en el que se somete a la estructura a siete señales las cuales son escaladas según los requisitos de la norma colombiana NSR 10, los resultados finales consisten en el promedio de la respuesta máxima de cada señal y también se verifica nuevamente el diseño a cortante de los elementos. Finalmente, se calcula el presupuesto de la estructura y se concluye con respecto a los resultados de los análisis realizados.

The objective of this text is to carry out static linear analysis, structural design, and evaluation of the seismic performance of a structure by static non-linear and chronological non-linear analysis. It was carried out for a ten-story building in Jamundí Valle del Cauca, which belongs to a high level of seismic, a combined structural system composed of moment-resistant frames and reinforced concrete walls and a deep-type foundation with piles, was determined. It belongs to the residential occupancy group, is in subgroup 3, which corresponds to hotels, and is located on type D soil. In the first place, there is choosing the material and structural system that best suits the project, loads of the structure are determined, and a linear static analysis is carried out to obtain the forces with which the design will be carried out. Some results obtained such as vibration modes, mass participation, and stability index, compliance with building drifts are evaluated and results are verified by approximate methods. Moreover, the structural design of beams, columns, walls, coupling beams, diaphragm, and the foundation is carried out, which is made up of pile caps, piles, and tie beams. Then, a static nonlinear analysis of the structure is carried out taking into account the recommendations of the ASCE 41-17 standard, three models are made: nonlinearity of the material, the nonlinearity of the material, and geometric and nonlinearity of the material and geometry including flexibility of the foundation, next, pushover curves are generated to evaluate the ductility of the system and the behavior point is calculated, it is the displacement in which the seismic performance of the structure is evaluated, the applicability of the method is reviewed and it is verified in this point the shear design of the elements. Finally, a chronological non-linear analysis is carried out, in which the structure is subjected to seven signals which are scaled according to the requirements of the Colombian standard NSR 10, the final results consist of the average of the maximum response of each signal and also the shear design of the elements is verified again. Finally, the budget of the structure is calculated and it is concluded to the results of the analyzes carried out.