Comparación de la Respuesta Sísmica de un Edificio de Hormigón Armado Estructurado con Muros Mecedores Postensados y con Muros Monolíticos

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Escuela de Ingenieria Civil

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El presente trabajo estudia un edificio prototipo de 8 pisos estructurado con un sistema mixto de hormigón armado compuesto por muros rectangulares interiores y marcos perimetrales. El edificio se diseñó como una estructura monolítica convencional (hormigonada en sitio), siguiendo las especificaciones de la norma chilena Nch433 Of.96 mod2012 (que incluye los Decretos Supremos 60 y 61) y el Reglamento ACI318-08, vigentes en la actualidad en Chile. Además, se diseñó la estructura como una estructura con uniones híbridas tipo PRESS (Precast Structural Seismic System), siguiendo los requisitos de la Norma NZS3101:2006, el Manual de diseño PRESSS propuesto por investigadores neozelandeses, y cumpliendo con los requerimientos sísmicos de la norma chilena NCH433 Of.96 mod2012. Para el diseño del edificio híbrido, se utiliza el método de diseño directo por desplazamientos (DDBD), utilizando un drift de diseño de 2%. Con el propósito de estudiar las respuestas globales y locales del edificio diseñado con ambos sistemas, se realizaron análisis no-lineales en una de las direcciones principales de la estructura en planta. Se describe la calibración utilizada para determinar las reglas de histéresis utilizadas en los elementos en ambas estructuras (convencional e híbrida). Con el análisis incremental se estimó el desplazamiento de fluencia del sistema para ambos casos, concluyendo que ambos son muy similares entre sí. Se realizó una serie de análisis dinámicos no-lineales (NLDA) utilizando cinco movimientos sísmicos registrados en Chile y en el extranjero. Se evalúa la respuesta global del edificio para ambos sistemas en términos de desplazamientos de techo en el tiempo, las deformadas de las estructuras en los instantes de máximo desplazamiento de techo, y los desplazamientos relativos de entrepiso. Para ambos sistemas se revisa el comportamiento momento-rotación o momento-curvatura en la base de los muros, una viga y la base de una columna, según corresponda. Además, se presentan las envolventes de corte y momento de los muros y una columna, obtenidos en cada caso. Los resultados muestran que al utilizar uniones híbridas existe un leve aumento en los esfuerzos de corte, momento, y desplazamiento máximo en los muros, pero estos son previstos de manera efectiva al aplicar un diseño basado en desplazamientos, de manera que se cumple con los supuestos del diseño. Con la estructura híbrida se logra controlar disminuir los desplazamientos residuales que experimentaría la estructura luego ser sometida a cada registro, dadas sus propiedades de auto-centrado brindadas por el acero postensado.

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Auspiciador

Palabras clave

NORMA NCH 433, ESTRUCTURAS, HORMIGON -- PREFABRICADOS

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