Análisis estructural y reforzamiento de un edificio irregular con disipadores histeréticos

Abstract

La presente tesis estudia y analiza la respuesta sísmica de un edificio irregular de acuerdo al reglamento Nacional de Edificaciones E0.30, en caso de un sismo es necesario que la edificación disipe la energía inducida por sus principales elementos estructurales. Para disminuir los daños que puedan causar los sismos es posible realizar un análisis con la inclusión de dispositivos de disipación de energía el cual es el objetivo principal de esta investigación. Se tomó en cuenta la configuración estructural de la edificación para realizar un análisis de la estructura existente con las propiedades convencionales del concreto armado según el Reglamento Nacional de Edificaciones, por medio de dicho análisis se obtienen las distorsiones de cada entrepiso las que deben cumplir con las distorsiones mínimas según la normatividad, con ello se determina las irregularidades que presentan, para luego equiparlo con los disipadores pasivos de energía Tipo TADAS y SLB, estos disipadores son colocados sobre los arreglos Chevron, tanto los disipadores TADAS, SLB y los perfiles de cada arreglo Chevrón son predimensionados según el requerimiento sísmico de cada entrepiso. Para tal análisis se elabora el modelo matemático tridimensional del edificio irregular de 16 pisos y 8 sótanos tomado como ejemplo práctico en el software ETABS v.16. Se realiza el análisis tiempo historia de la edificación irregular con la inclusión de disipadores de energía, para ello se considera tres registros sísmicos, el de Lima del 17 de octubre de 1966 en la dirección N08E, de Ancash del 31 de mayo de 1970 en la dirección N82W y de Lima del 03 de octubre de 1974 en la dirección N82W. Los resultados que se obtienen tanto del análisis inicial se compararon con el análisis tiempo historia verificando que las utilizaciones de los disipadores sísmicos de energía disminuyen las distorsiones de cada entrepiso, los desplazamientos y los esfuerzos en la base de la edificación, con lo que se demuestra que la aplicación de estos dispositivos son un método efectivo de reforzamiento para estructuras como la estudiada.

This thesis studies and analyzes the seismic response of an irregular building according to the National Building Regulation E0.30, in case of an earthquake it is necessary that the building dissipates the energy induced by its main structural elements. To reduce the damage that may cause earthquakes it is possible to perform an analysis with the inclusion of energy dissipation devices which is the main objective of this investigation. The structural configuration of the building was taken into account to carry out an analysis of the existing structure with the conventional properties of the reinforced concrete according to the National Building Regulations, through this analysis the distortions of each mezzanine are obtained which must comply with the minimal distortions according to the regulations, this determines the irregularities that present, then equip it with passive energy dissipaters Type TADAS and SLB, these dissipators are placed on the Chevron arrangements, both the TADAS, SLB and the profiles of each arrangement Chevron are pre-dimensioned according to the seismic requirement of each mezzanine. For this analysis, the three-dimensional mathematical model of the irregular building of 16 floors and 8 basements is taken as a practical example in the software ETABS v.16. The analysis of the time history of the irregular building is carried out with the inclusion of energy dissipaters, for which three seismic records are considered, that of Lima on October 17, 1966 in the N08E address of Ancash on May 31, 1970 in the address N82W and Lima on October 3, 1974 at address N82W. The results obtained from the initial analysis were compared with the time history analysis, verifying that the use of the seismic energy dissipaters reduces the distortions of each mezzanine, the displacements and the efforts at the base of the building, which is demonstrated that the application of these devices are an effective method of reinforcement for structures such as the one studied.