Análisis y diseño sísmico por desempeño de edificios de muros estructurales

Abstract

En este trabajo se elaboró una herramienta computacional para el análisis y diseño sísmico por desempeño de edificios construidos con muros estructurales, basada en un análisis estático no lineal, partiendo de los conceptos básicos del método de análisis de los desplazamientos y considerando la tipología presentada por Lamar (1978), quien identifica las expresiones para la rigidez de cada muro estructural sometido a cualquier estado de fuerzas sísmicas, tomando en cuenta la rigidez axial, la rigidez a flexión y la rigidez torsional, caracterizadas por los esfuerzos derivados mediante los desplazamientos provocados por dicho estado de fuerzas. En este trabajo se le agrega a la rigidez del muro el efecto de corte que no fue tomado en cuenta en la formulación mencionada, debido a que en una estructura compuesta por muros estructurales es importante el efecto de la fuerza cortante en su comportamiento estructural. El método estático no lineal utilizado, consiste en determinar la curva de capacidad de la estructura aplicando la técnica del “Pushover”, aplicando patrones predeterminados de cargas laterales a la estructura. Estas cargas laterales se aplican en forma estática y se incrementan paso a paso hasta que se alcanza el desplazamiento de comportamiento en un punto característico, en este caso en el techo del edificio (δt), demandado por el sismo ó hasta que la estructura presente un mecanismo de falla. Las cargas laterales se determinan mediante la aplicación de la Norma Antisísmica COVENIN 1756-01. El enfoque del diseño por desempeño de los muros está basado en tres diferentes niveles de desempeño presentados por Priestley y Kowalsky (1998): ocupación inmediata (sin daño en los elementos estructurales), control de daño (daño reparable de la estructura) y protección a la vida (estabilidad ante cargas verticales de modo que existan rutas de evacuación). El diseño final de los muros estructurales es basado por la Norma Venezolana COVENIN-MINDUR 1753-85, y por expresiones de otros investigadores en el área. El lenguaje de programación que se utilizó fue FORTRAN 90, el cual permitió una programación modular y estructurada del problema planteado.