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Evaluación del factor de capacidad de disipación de energía de edificios altos de muros industrializados delgados y esbeltos

Resumen

En respuesta al crecimiento poblacional y la demanda de vivienda se ha observado en la actualidad un incremento significativo de construcción de edificios con sistema de muros industrializados, debido a la reducción en tiempos y costos de construcción frente a otros sistemas constructivos y su aprovechamiento de espacios, no obstante, esta misma practica ha impulsado el uso de muros delgados, en algunos casos con ausencia de confinamiento. Este hecho ha alarmado a la comunidad académica en todo el mundo debido a que en sismos recientes como los ocurridos en Chile (2010), Nueva Zelanda (2011) y Turquía (2010), se evidenció una respuesta desfavorable de edificios de muros con sistemas de muros con características similares e incluso mejores de las encontradas en la Ciudad de Bucaramanga. Debido a esta preocupación se han realizado numerosas investigaciones con el fin de estudiar la respuesta de este sistema estructural ante eventos sísmicos de gran magnitud. En este trabajo, se analizó una base datos de 26 edificios localizados en zona de amenaza sísmica alta, principalmente en la ciudad de Bucaramanga, a partir de los macro parámetros de cada uno de los edificios, y finalmente se obtuvo la curva de capacidad para dos de ellos, con base en su configuración, cargas aplicadas y detallado de refuerzo. A partir de los resultados obtenidos, se identificó la necesidad de revisar algunos aspectos normativos, como el factor de capacidad de disipación de energía, R. ya que el uso de factores inapropiados que sobre estimen la capacidad de la estructura, puede conducir a diseños estructurales con bajos niveles de seguridad. A partir de las características identificadas de los macro parámetros de los edificios localizados en zonas de amenaza sísmica alta, se obtuvieron funciones de distribución de probabilidad para los principales parámetros geométricos y mecánicos que controlan el comportamiento sísmico de los edificios. A partir de estas funciones y por medio de una metodología simplificada de análisis estático no lineal, se desarrollaron curvas de capacidad para edificios con alturas entre 15 y 20 niveles, a partir de las cuales fue posible determinar el coeficiente de capacidad de energía y sobre resistencia de cada caso. Los resultados obtenidos muestran que los coeficientes de disipación obtenido en este trabajo son inferiores a los considerados por el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, 2010) haciéndose necesaria una re-evaluación de las consideraciones de diseño establecidas para esta tipología de estructura, teniendo en cuenta que se podría estar sobreestimando la capacidad de las edificaciones.