Volumen 26 (3) año 2021

Artículo 12.-

INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA Y SU INFLUENCIA EN LA RESPUESTA SISMICA DE EDIFICIOS DE CONCRETO ARMADO

Genner Alvarito Villarreal Castro, Cristhoffer Tito Aguila Gómez

RESUMEN

En la investigación se desarrollan los conceptos fundamentales que permiten interpretar y entender el análisis dinámico con interacción suelo-estructura y su influencia en la respuesta dinámica de edificios regulares de concreto armado. Se explica de forma detallada los métodos de subestructura y FEMA 440 que evidencian la interacción suelo-estructura en los modelos de edificaciones, a través de la modelación del suelo por constantes elásticas en la base y mediante la reducción del espectro de diseño respectivamente. Se presenta un conjunto de fórmulas para calcular la rigidez dinámica y el amortiguamiento de fundaciones de tipo superficial (Losa de fundación). Para el cálculo con el método del FEMA 440 se expone una serie de pasos estructurados que permiten incluir la interacción suelo-estructura dentro del espectro de diseño sin modificar la simplificación que habitualmente emplean muchos ingenieros calculistas de empotrar la base de los modelos estructurales. Haciendo uso de estos métodos se evalúa el comportamiento dinámico de edificaciones de 4, 8 y 12 niveles, cada uno de ellos apoyado en un estrato de arena densa y un estrato de arcilla blanda. El análisis dinámico empleado corresponde a lo indicado en la norma técnica E030 del Perú. Con base en los modelos estructurales, en los resultados se presentan periodos de vibración, fuerzas cortantes en la base, deformaciones máximas de piso y derivas de piso de cada edificio con cada método propuesto, y se realiza una comparación con un grupo de control que corresponde al criterio de mantener los apoyos con una rigidez infinita en los modelos estructurales. Luego del análisis se evidencia variaciones que permiten concluir que considerar el análisis dinámico por interacción suelo-estructura si tiene una influencia en la respuesta dinámica de estructuras de edificación. Esta variación se hace más evidente a medida que se tiene mayor porcentaje de degradación del terreno ante la ocurrencia de un evento sísmico.

Artículo 13.-

PROCEDIMIENTO BASADO EN CONFIABILIDAD Y COSTOS ESPERADOS PARA ELEGIR LA MEJOR ALTERNATIVA DE REPARACIÓN PARA ESCUELAS DAÑADAS POR SISMO.

Alejandra Guadarrama, David De León

RESUMEN

En México se han desarrollado estándares para nuevas estructuras, pero los criterios y pautas de reparación no se han afinado tan bien como los estándares para nuevas estructuras. En este trabajo se exploran tres de las recomendaciones de reparación incluidas en la guía técnica de rehabilitación sísmica de la infraestructura física educativa de México para tres escuelas ubicadas en áreas de alta amenaza sísmica, que sufrieron daño durante el sismo del 19 de septiembre de 2017, evaluando la confiabilidad de la rehabilitación a través de una formulación de riesgos y resiliencia. Para ello se calculan las probabilidades de falla y costos esperados en el ciclo de vida para cada escuela. Se analizan los estados límite de falla y de servicio en función de la amenaza sísmica de cada sitio. Se evalúan algunas alternativas de esquemas y niveles de reparación para reducir la probabilidad de falla global. El costo esperado en el ciclo de vida se calcula en términos de las posibles consecuencias de la falla, como posibles muertes, la pérdida de contenido, las reparaciones y el costo de pérdida asociado con la transferencia de actividades a otras instalaciones mientras se repara o reconstruye la escuela. Las probabilidades de falla de las escuelas estudiadas se redujeron de 0.032 a 0.0029, de 0.041 a 0.0028 y de 0.026 a 0.0026 donde las probabilidades reducidas son el promedio de las que resultan para las 3 alternativas de reparación. El procedimiento permitió identificar que el modo de falla dominante fue el de flexión y que la alternativa de reparación con ángulos de acero fue la mejor en reducción en probabilidad de falla y en costo esperado en el ciclo de vida.

Artículo 14.-

VULNERABILIDAD SÍSMICA DE EDIFICIOS EDUCACIONALES. COMPARACIÓN DE DOS MÉTODOS CUALITATIVOS. CASOS DE ESTUDIO.

Nery F. Pizarro, Miguel E. Tornello, Nelson D. Agüera, Gustavo Gioacchini

RESUMEN

Los edificios educativos construidos antes de la normativa vigente deben ser evaluados, de acuerdo con su vulnerabilidad sísmica, debido a su gran importancia para la sociedad. Los resultados obtenidos permitirán a las autoridades brindar una respuesta programada para la adaptación sismorresistente de aquellos edificios que lo requieran. El presente trabajo evalúa, por medio de dos métodos cualitativos, el nivel de la seguridad sismorresistente de cuatro colegios situados en el Centro-Norte de la provincia de Mendoza, Argentina. zona de elevado riesgo sísmico. El trabajo considera los resultados del método que determina un Índice de vulnerabilidad adecuado a los edificios educacionales para luego compararlos con la metodología de “Determinación Visual Rápida” “RVS” del FEMA P-154. Los resultados se compararon mediante una regresión para darle una mejor validez. Los resultados encontrados muestran compatibilidad con uno de los niveles de aplicación del FEMA P-154.

Artículo 15.-

NUEVAS FUNCIONES DE CEINCI-LAB PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE PÓRTICOS DE ACERO CON ARRIOSTRAMIENTOS EXCÉNTRICOS

Brian Cagua, Roberto Aguiar, Julia Pilatasig, Alejandro Bonilla

RESUMEN

En este artículo se presenta la metodología de análisis y diseño de un pórtico de acero con diagonales excéntricas en forma de V invertida (Chevrón), con el elemento de enlace en el centro. Se ilustra el procedimiento de análisis y diseño mediante el Sistema de Computación CEINCI-LAB y se describe una explicación detallada de las nuevas funciones. Mediante estas funciones el usuario puede realizar análisis sísmico y estático paso a paso, con ello, se puede entender el procedimiento de cálculo. Se ilustra un ejemplo de prediseño de un pórtico de acero con diagonales excéntricas, en el cual, se realiza el análisis sísmico para obtener desplazamientos, derivas y cortante de piso. Además, se verifica la estabilidad de la estructura ante volteo. Se realiza un análisis estático con los estados y combinaciones de carga de la Norma Ecuatoriana de Construcción 2015 (NEC-15), esto permite definir la demanda “D” en los elementos. Se calcula la capacidad “C” de elementos y se presenta de manera gráfica la relación “D/C” para que el usuario pueda verificar que este factor sea menor a 1. Finalmente, se realiza el análisis por capacidad de la estructura para definir el diseño.