Volumen 25 (4) año 2020

Artículo 17.-

UN PROCEDIMIENTO SIMPLE E INTUITIVO PARA IDENTIFICAR ACELEROGRAMAS TIPO PULSO

Sebastián Panella, Carlos Frau, Miguel Tornello.

Resumen

Los movimientos sísmicos cercanos a fallas se caracterizan frecuentemente por intensos pulsos de velocidad y desplazamiento de períodos relativamente largos que los distinguen claramente de los movimientos de suelo típicos de campo lejano. Los movimientos con grandes pulsos de velocidad pueden afectar negativamente el desempeño sísmico de las estructuras. Para comprender la influencia de los movimientos cercanos a fallas en la respuesta estructural, se han desarrollado diversos estudios para identificar registros sísmicos impulsivos. El presente artículo revisa brevemente estos estudios y presenta un nuevo procedimiento simple y eficiente para identificar acelerogramas tipo pulso; el procedimiento se basa en un nuevo parámetro llamado “longitud desarrollada de la historia de tiempo de velocidad”. El procedimiento se aplica a una serie representativa de registros, los resultados muestran una buena eficiencia para identificar registros sísmicos impulsivos, de fácil reproducción y con muy bajo costo computacional; permite también una clasificación de registros sísmicos impulsivos según diferentes rangos.

Artículo 18.-

METODOLOGÍA PARA EVALUAR LA PELIGROSIDAD SÍSMICA DEL ÁREA URBANA Y RURAL DE LA CIUDAD DE AMBATO EN FORMA DETERMINÍSTICA

Roberto Aguiar, Paola Serrano.

Resumen

La microzonificación sísmica del área urbana de la ciudad de Ambato fue realizada en 2018, en forma probabilística y en forma determinística. Esta última forma de cálculo es la que se presenta en la primera parte del artículo; para el efecto se consideraron 3 fallas geológicas y 3 ecuaciones de movimientos fuertes.
Por lo tanto , pensando en incorporar el área rural que aproximadamente es cuatro veces el área urbana, se han incorporado 4 fallas geológicas más y 3 nuevos modelos de atenuación. De tal manera que la Metodología de cálculo de la peligrosidad sísmica en forma determinística del área urbana y rural de Ambato considera 7 fallas geológicas y 6 ecuaciones de movimientos fuertes. Es un trabajo preliminar que tiene el carácter de exploratorio ya que hacen falta estudios de geofísica, geotécnica y geológicos en el área rural.

Artículo 19.-

DISEÑO BASADO EN DESPLAZAMIENTOS PARA EL REFUERZO DE ESTRUCTURAS CON DISIPADORES HISTERÉTICOS

Cristian Otto Bay, Gustavo Luis Palazzo.

Resumen

En zonas de alta peligrosidad sísmica existen estructuras que pueden requerir un refuerzo estructural para mejorar su desempeño. Una alternativa para realizar estos refuerzos es la incorporación de sistemas pasivos de energía. Este trabajo tiene por objeto proponer un método de diseño basado en desplazamientos, de bajo costo computacional y fácil implementación, para estructuras reforzadas con sistemas de disipación pasiva de energía del tipo histerético, con el objetivo de alcanzar un nivel de desempeño adecuado. La metodología se aplica a un edificio característico de la provincia de Mendoza (Argentina) de la década del 70. Primero se diseñan los dispositivos y posteriormente se contrasta el método propuesto con análisis dinámico no lineal según los requerimientos de la norma americana ASCE/SEI 7-16. Para la excitación sísmica se eligen dos grupos de siete registros representativos de la zona de emplazamiento, los cuales son escalados por ajuste de amplitudes y ajuste espectral. En base a la consideración de varios parámetros de respuesta se muestra la eficiencia del procedimiento de diseño propuesto.

Artículo 20.-

TRANSITANDO DEL DISEÑO SÍSMICO PARA PREVENCIÓN DE COLAPSO HACIA EL DISEÑO SÍSMICO RESILIENTE

Arturo Tena Colunga

Resumen

El diseño sismorresistente de estructuras en zonas de alto riesgo y peligro sísmicos representa una enorme responsabilidad que los ingenieros civiles debemos asumir con profesionalismo, ética y sensibilidad social para servir a nuestra sociedad como se merece, haciendo el trabajo de calidad que la sociedad espera de nosotros. Dentro de este proceso, las hipótesis que se hacen en el análisis de estructuras y una razonable o correcta interpretación de los resultados obtenidos para la toma de decisiones en el diseño son de gran importancia, entre otros factores relevantes asociados al proceso del diseño sismorresistente per se. En este artículo el autor presenta su visión profesional y reflexiona sobre la conveniencia que los ingenieros civiles del siglo XXI, de cara al futuro, abandonen la escuela de diseño sismorresistente mundial vigente, que data de los años sesenta y setentas y cuyo objetivo último es diseñar para un estado límite de prevención de colapso para el sismo máximo creíble o probable o “sismo de diseño”, en aras de fomentar e implantar criterios de diseño sismorresistente resiliente en reglamentaciones futuras.

Artículo 21.-

VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA FRECUENCIA NATURAL DE LOSAS MACIZAS DE CR APOYADAS EN DOS DIRECCIONES

Gelacio Juárez Luna, Omar Caballero.

Resumen

En este trabajo se realiza un estudio paramétrico de las variables que influyen en la frecuencia natural fundamental en losas de concreto reforzado en dos direcciones. Las variables que se estudiaron son: las condiciones de apoyo, tableros vecinos, módulo elástico, espesores de losa, peralte de vigas principales, ancho de columnas y la inclusión de vigas secundarias y terciarias. Los modelos numéricos se realizaron en el programa de análisis estructural SAP2000. Las losas y muros se mallaron con elementos finitos tipo lámina, las vigas y las columnas se mallaron con elementos viga-columna, en los que se consideró un comportamiento del material homogéneo e isótropo. Se revisó la susceptibilidad ante vibraciones excesivas debidas al caminar de personas en treinta tableros con base en los intervalos de frecuencia recomendados en la normatividad de diseño vigente. De este estudio paramétrico, se concluyó que los tableros apoyados sobre vigas son más susceptibles a problemas de vibración que los tableros apoyados sobre muros. El incremento del módulo elástico, espesor de la losa y vigas secundarias y terciarias tienen influencia mínima en la frecuencia natural. Los incrementos del peralte de las vigas principales de la longitud larga y del ancho de columnas tienen mayor influencia en la magnitud de la frecuencia natural de losas de concreto en dos direcciones.

Artículo 22.-

METODOLOGÍAS SIMPLIFICADAS, PRESCRIPTIVAS, POR DESEMPEÑO Y RESILIENCIA, EN EL ESTUDIO DEL RIESGO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS INFORMALES

Paola Villalba, Byron Guaygua, Galo López, Jéssica Verduga.

Resumen

En la parroquia de Alóag perteneciente al cantón Mejía, alrededor del 90% de las viviendas son construidas en hormigón armado de manera informal, “auto construidas”. Se evaluaron 20 estructuras que representan las configuraciones geométricas y estructurales típicas de la zona en un radio de 430 metros, donde se utilizaron dos metodologías simplificadas, FEMA 154 y GNDT.
Se realizó un análisis lineal considerando cuatro escenarios, tipos de suelo y diferentes niveles de amenaza. Los periodos y derivas se comparan con los resultados en las evaluaciones anteriores, obteniendo mayores aproximaciones con en la metodología GNDT.
Se determinó puntos de desempeño en dos edificaciones representativas, verificando los objetivos de rehabilitación que alcanzan de acuerdo con la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC utilizando un análisis estático no lineal. Adicionalmente, se realizó un análisis por resiliencia, a través de la utilización de la metodología FEMA P58 con el software PACT, llegando a determinar su clasificación de acuerdo con el sistema de valoración USRC (United States Resiliency Council).
Finalmente se muestran los resultados post reforzamiento en las dos estructuras, obteniendo que con inversiones menores al 5% del costo total de las mimas se alcanzan desempeños adecuados para el sismo de diseño.
Palabras clave: Ductilidad limitada, USRC (United States Resiliency Council), PACT (Herramienta FEMA p58), objetivos de rehabilitación, resiliencia.

Artículo 23.-

DIAGRAMAS DE FLEXIÓN, CORTE Y CARGA AXIAL EN PÓRTICOS CON CARTELAS DE HORMIGÓN

Roberto Aguiar, Alejandro Bonilla, Jorge Romero.

Resumen

Para ilustrar la forma de cálculo de los diagramas de momento, corte y carga axial de pórticos con cartelas, se empieza el artículo presentando como se hallan estos diagramas en pórticos con elementos de sección constante, lo cual se lo hace de dos formas, la primera a partir de las ordenadas de la elástica y la segunda mediante equilibrio. La forma de encontrar los diagramas se lo desarrolla para el modelo de análisis 3, en que se considera a una viga con cartelas compuesta por tres elementos, que son: la cartela izquierda; la viga central de sección constante y la cartela derecha. Se obtienen las funciones de forma para el caso de la cartela derecha, ya que para la cartela izquierda se lo presentó en Aguiar y Bonilla (2020, 3) y para la viga de sección constante se tiene en Aguiar (2020). Las funciones de forma constituyen el Problema Complementario. Para la solución del Problema Primario ante carga uniforme distribuida, se resuelve la viga empotrada-empotrada, para los dos casos: cartela a la izquierda y cartela a la derecha, de esta manera se hallan las ecuaciones de cálculo del cortante y del momento. El desarrollo numérico se indica en el Anexo 1, para no distraer la atención del lector. La solución total es la suma del Problema Primario y Complementario, teniendo en cuenta la convención de signos con que se trabaja. Tanto para pórticos con elementos de sección constante como para pórticos con cartelas, se han desarrollado nuevas funciones que han sido incorporadas al sistema de computación CEINCI-LAB las mismas que se describen la entrada de datos para el caso de sección constante y como son similares los datos para vigas con cartelas, en estas se indica con un poco más de detalle que hacen las nuevas funciones. Como aplicación se encuentran los diagramas en un pórtico con columnas circulares y vigas con cartelas, aplicando las nuevas funciones de CEINCI-LAB y los resultados se comparan con los que se obtienen con el programa SAP 2000 o con ETABS.