Análisis sísmico dinámico espectral en SAP2000 de un edificio de Hormigón de cuatro plantas altas con normativas NEC 2015

Abstract

Las oscilaciones excesivas o prolongadas en edificaciones producidas por los sismos originan daños importantes en los elementos tanto estructurales como no estructurales. Estas vibraciones deben ser disipadas de lo contrario llegaran a producir el colapso de la estructura y por consiguiente la pérdida de vidas humanas. Para tener un adecuado control estructural se ha desarrollado investigaciones que implican ductilidad en las estructuras sin pérdida de resistencia, en países desarrollados como Japón y Estados Unidos basados en la reducción de fuerzas dinámicas originadas por el motor de combustión interna en la estructura de los vehículos se han desarrollado disipadores de energía tanto para edificios de altura considerable como para puentes. Entre las alternativas para disminuir la vulnerabilidad se han establecido sistemas de control llamados pasivos, activos, híbridos y semiactivos.1 A nivel de Sudamérica uno de los países con mayor registro histórico de terremotos y tsunamis de gran intensidad es Chile pues se encuentra ubicado en una zona de subducción de placas, por este motivo las normas que regulan el diseño y construcción de edificaciones son muy estrictas. Quedando en evidencia en el terremoto del 27 de febrero del 2010 la remoción de masa como un fenómeno geofísico muy recurrente. 2 En nuestro país a partir 10 de enero del 2015 se estableció como obligatorio el uso de la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC 2015 para el análisis y diseño de edificaciones sismo resistentes, considerando como Filosofía de diseño precautelar la vida de las personas que habitan estas edificaciones e incluso disminuir y controlar los posibles daños en las estructuras 3 El objetivo del presente trabajo es elaborar el Análisis Dinámico Espectral de la estructura de un edificio de cuatro plantas altas en el programa SAP2000. La zona tiene un factor de Z=0,35 y qu =1 kg/cm2. La Unidad Académica de Ingeniería Civil facilitó los planos arquitectónicos subidos por el docente a cargo de la catedra de Estructuras II dentro del periodo lectivo 2015-2016. Inicialmente se realiza una cuantificación de cargas por medios de los factores establecidos por la norma NEC-2015, luego utilizando el código ACI por medio de coeficientes de factores de aproximación calculamos los momentos que determinaran las sección de los elementos tanto para, vigas y columnas de la edificación y con el método indicado en este código se calculó el peralte de la losa nervada. Con los elementos establecidos por la norma tales como importancia, uso de la edificación se determina el periodo fundamental para definir el espectro de respuesta elástico e inelástico. Para finalizar se controla que las derivas de cada piso deben ser menores a 0,02; obteniendo: momentos flectores, cortantes de cada elemento y de la base de la estructura para determinar la geometría de final de la cimentación.