Tésis
Aplicación del análisis estático no lineal (pushover) a una edificación de siete niveles con sistema de marcos rígidos especiales.
Autor
Brenda Melania Palada Barahona
Gabriela María Coello Morales
Resumen
En el presente trabajo de tesis se aplicó el análisis estático no lineal pushover a un edificio de siete niveles de uso habitacional con tipología de marcos rígidos especiales, suelo tipo S1 y ubicado en San Pedro Sula, Cortés, Honduras. El propósito es determinar si el diseño de la edificación cumple con los requerimientos mínimos de desempeño indicados en los estándares FEMA-440 y ATC-40, utilizando como base del diseño el Código Hondureño de la Construcción. Para el desarrollo de las simulaciones se utilizó el software Etabs 2016 para el análisis estático y modal espectral, posteriormente se utilizó el software Etabs 2019 para el desarrollo de la curva pushover.
Para el edificio analizado se realizaron dos simulaciones, el modelo 1 consto de columnas de 0.50x0.50m, vigas de cimentación 0.50x0.30m y vigas de entrepiso de 0.60x0.30m y 0.70x0.35m con diafragma rígido de losa monolítica. A este modelo se le aplico el análisis estático y el análisis modal espectral dinámico. Una vez diseñados sus elementos se le aplico el análisis pushover en ambos sentidos y al revisar los puntos de desempeño, estos no cumplieron.
Para lograr que el edificio cumpliera con sus objetivos de desempeño se mejoró su configuración mecánica aumentando las secciones de las columnas del primer entrepiso a 0.65x0.65m, también se aumentó la sección de las vigas de cimentación a 0.50x0.60m. Con estos cambios se observó una menor formación de rotulas plásticas y un mejor comportamiento de la edificación cumpliendo con los objetivos de desempeño del ATC-40, FEMA-440 y la sectorización de la curva acorde a Visión 2000. El procedimiento realizado para pushover en Etabs, fue validado manualmente siguiendo los procedimientos indicados en el ATC-40 para la metodología de Coeficientes de Desplazamiento (DCM) y Método de Capacidad Espectral (CSM)
Finalmente se realizó un análisis exploratorio de resultados para definir cuál de las hipótesis establecidas se aceptaba, siendo en este caso la alterna donde confirmamos que si hay una relación directamente proporcional entre el desplazamiento en el dominio inelástico en el diafragma superior del edificio y los valores de ductilidad en el sismo de colapso. Posteriormente se concluyó en base a resultados. In the present thesis work, the non-linear static pushover analysis was applied to a residential seven story building with sway special type of frame, S1 soil and located in San Pedro Sula, Cortés, Honduras. The purpose is to determine if the building design meets the minimum performance requirements indicated in the FEMA-440 and ATC-40 standards, using the Honduran Construction Code as a basis for the design. The software used for static and dynamic analysis was Etabs 2016 and for the pushover curve was Etabs 2019.
For the analyzed building, two simulations were carried out, model 1 consisted of 0.50x0.50m columns, foundation beams 0.50x0.30m and story beams of 0.60x0.30m and 0.70x0.35m with a monolithic slab for rigid diaphragm. Static and dynamic analysis were applied to this model. Once its elements were designed, the pushover analysis was applied in both directions to check the performance points, with this simulation it turns out that the points were out of the limits and did not meet performance points.
To achieve that the building met its performance objectives, its mechanical configuration was improved by increasing the sections of the columns of the first story to 0.65x0.65m, the section of the foundation beams was also increased to 0.50x0.60m. With these changes, less formation of plastic hinges and better behavior of the building was observed, complying with the performance objectives of ATC-40, FEMA-440 and the sectorization of the curve according to Vision 2000. The procedure carried out for pushover in Etabs, was validated manually following the procedures indicated in ATC-40 for the Displacement Coefficients (DCM) and Spectral Capacity Method (CSM) methodology.
Finally, an exploratory analysis of the results was carried out to define which of the established hypotheses was accepted, in this case being the alternative where we confirmed that if there is a directly proportional relationship between the displacement in the inelastic domain in the upper diaphragm of the building and the values of ductility in the collapse earthquake. It was later concluded based on results.