Respuesta sísmica de una edificación con sistema de muros estructurales de 8 niveles con aislamiento basal

Abstract

Como resultado de la aplicación de tensiones sísmicas a las edificaciones con material convencional de concreto, la rotura de elementos estructurales es un problema frecuente. Entre estos componentes se incluyen estructuras como columnas, vigas, losas y otros componentes similares. Mediante la aplicación del sistema de muros estructurales con apoyos de material de caucho de alto amortiguamiento. Se prevé que esta estructura esté sometida a esfuerzos sísmicos de acuerdo con la Norma Peruana E-030, y también se diseñará de acuerdo con las normas de la Norma Peruana E-031. La estructura proyectada es un centro de salud de ocho pisos y una superficie de cubierta de 211,815 metros cuadrados, según lo establecido en el plan de zonificación del código E.030. Está se encuentra ubicado sobre suelo tipo S2 en la Zona 3 y sirve como estructura propuesta. El proyecto de investigación considera un diseño transversal aplicado, sin incluir trabajos de experimentación. El primer marco consistió en el predimensionamiento de las partes estructurales, seguido de una evaluación dinámica con espectro de una estructura con cimentación fija. En los pasos posteriores, se pudo incluir una interfaz de nivel de los dispositivos de aislamiento correspondientes. Este estudio demuestra que la estrategia de aislamiento influye en el diseño arquitectónico. Esto contrasta con la investigación sobre bases fijas. En el modo 1, la vibración contada por un periodo de tiempo es fundamental para la estructura rígida que tendrá un periodo de tiempo de 6,09 segundos, según la investigación. Alternativamente, la instalación de mecanismos de aislamiento dentro de la estructura resulta en un tiempo de 1,736 segundos cuando los dispositivos funcionan al unísono. Esto representa una ganancia del sesenta y cinco por ciento, posible gracias a la flexibilidad horizontal del dispositivo aislado de la actividad sísmica. Se descubrió que las fuerzas de corte sobre la base se reducían en un 66% en el sentido del eje X, y en la dirección Y, la reducción era del 67%. Este fue el caso tanto para bases fijas como aisladas, y se determinó que el parámetro de que modifica la respuesta del diseño sísmico de la estructura era, de hecho, 6. Esto se observó tanto para las bases verticales como para las horizontales. Esta disminución en las fuerzas cortantes fue la más significativa observada. Una cimentación expandida permitió que la estructura se desplazara 38,0423 centímetros en el sentido X-X, comparando con el valor de la base que esta fija, que medía 2,9126 centímetros, la estructura de aislamiento sísmico alcanzó un desplazamiento de 33,1782 centímetros en una sola dirección. Por otro lado, la edificación implementada con una base fija registró una distorsión de 2,5356 cm a lo largo del eje Y-Y. La mayor flexibilidad horizontal contribuye a la eficiencia de los aisladores. Frente a las estructuras de base fija, los aisladores de alto amortiguamiento tipo HDRB con bases extendidas reducen la deriva en un 65 % se observó un aumento del 62 % en las direcciones Y-Y y X-X. Además, la estructura cumple con las restricciones legales de deriva, así como con la clasificación de los elementos de aislación sísmica que están descritas en el código E.031. De acuerdo con lo establecido en las especificaciones indica que la deriva máxima admisible es de 3,5 por 1000. Se cree que el uso de aisladores aumenta tanto la continuación de la vibración de la estructura como la cantidad de desplazamiento que experimenta. Esto se asocia al hecho de que la estructura experimenta un mayor desplazamiento. Es posible que la flexibilidad de los aisladores sea el que permita el aumento del periodo de duración de la vibración, así como del aumento del desplazamiento. Esto se debe principalmente a los hallazgos de nuestro estudio, que indican que los dispositivos de aislamiento presentan una gran versatilidad en su uso.