Análisis no lineal del reforzamiento de un edificio de hormigón armado

Abstract

El presente trabajo de título se centra en el análisis del reforzamiento sísmico de un edificio de hormigón armado de la década de los 80’s, ubicado en el distrito de San Borja, Lima, Perú. La estructura, propiedad de una empresa del sector de salud, se encuentra operativa y brinda servicios clínicos de diversa complejidad, la cual tendrá modificaciones arquitectónicas. Producto esto, se observó la falta de planos estructurales y una deficiente estructura sismorresistente, representando un riesgo significativo ante un evento sísmico.

En primera instancia, se realiza un análisis no lineal estático de la estructura original con el fin de cuantificar la capacidad de la edificación, en específico se obtuvo una relación Corte Basal/Peso Sísmico del 9.5% para una deformación de techo máxima del 0.50% en la dirección longitudinal. Para la dirección transversal se obtuvo una relación Corte Basal/Peso Sísmico del 16.5% para una deformación de techo máxima del 0.37%. Cabe mencionar, que durante este proceso se realizó de forma paralela un análisis de vibraciones ambientales, el cual reveló periodos de vibración disímiles a los obtenidos en análisis tipo modal del modelo generado.

En consecuencia, se calibra un segundo modelo no lineal que considera las unidades de albañilería presentes en fachadas y divisiones interiores, con el objeto de compatibilizar periodos, resultando en una relación Corte Basal/Peso Sísmico del 11.2% para una deformación de techo máxima del 0.38% en la dirección longitudinal. Para la dirección transversal se obtuvo una relación Corte Basal/Peso Sísmico del 19.2% para una deformación de techo máxima del 0.32%.

Por otro lado, el tercer modelo consistió en analizar la estructura considerando la propuesta inicial de reforzamiento sísmico propuesto por la empresa Pedrasa Ingeniería Estructural, considerando la intervención con Buckling Restrained Braces (BRB’s) en el eje longitudinal y modificaciones en elementos estructurales en dos ejes transversales para control de irregularidad torsional en planta. Respecto a los resultados, se obtuvo una relación Corte Basal/Peso Sísmico del 59.7% para una deformación de techo máxima del 0.56% en la dirección longitudinal. Para la dirección transversal se obtuvo una relación Corte Basal/Peso Sísmico del 37.8% para una deformación de techo máxima del 0.42%.

Finalmente, durante las distintas etapas del trabajo de título se presentaron problemas asociados a la modelación, los cuales requirieron soluciones específicas adaptadas a las características y necesidades de cada etapa del proceso. Estas dificultades resaltaron la importancia de una toma de decisiones efectiva. Por otro lado, respecto a los resultados obtenidos a partir del análisis de la estructura reforzada, se observó un comportamiento estructural no satisfactorio, por lo que es imperativo evaluar otras alternativas de reforzamiento, las cuales están en fase de estudio por parte de la empresa y no serán abordadas en este documento.