Analisis parametrico del comportamiento sismico no-lineal de una estructura de hormigon reforzado

Abstract

La zona metropolitana de Bucaramanga goza de un estudio de Microzonificación sísmica donde se sugieren espectros de diseño para zonas con suelo en roca, rígido y rellenos; llamados espectros de Zona 1, Zona 2 y Zona 3. Sin embargo los diseños estructurales para edificios en concreto reforzado son ejecutados con la demanda sísmica establecida por la Norma Colombiana de Diseño Sismo-Resistente NSR-98. Con el fin de hallar la cantidad extra de acero en vigas y columnas bajo la solicitación de flexión y compresión que representa diseñar estructuras con la demanda sísmica propuesta por la Microzonificación, se establece una estructura representativa de las existentes en Bucaramanga para vivienda con 12 pisos y aporticadas. A partir de esta estructura base son generadas una irregularidad en planta y otra en altura para un total de 3 modelos con diferente geometría los cuales son sometidos al espectro por NSR-98 y por Zona 2, variando la demanda sísmica. Esto resulta en seis diseños estructurales. A las estructuras generadas se les aplica un análisis estático no lineal con curva pushover con la metodología propuesta por el documento ATC-40, sometiendo cada modelo a los espectros de la Microzonificación; obteniendo un nivel de comportamiento estructural. Como producto de los análisis se encuentran cantidades extras de acero con un costo muy ínfimo haciendo viable el aplicar los estudios de Microzonificación al diseño estructural, y niveles de comportamiento estructural aceptables para los espectros de Zona 1 y 2. El espectro de Zona 3 representa una demanda sísmica exigente y edificaciones en esta zona no deben diseñarse con la demanda sísmica por NSR-98.