Efecto de la bidireccionalidad sísmica en edificios de concreto armado con ejes no ortogonales - Bustinza Oviedo, Zinthia Fabiola (2025)
El Perú se encuentra en una zona altamente sísmica y es sumamente afectada por los sismos, lo que ocasiona movimientos simultáneos en edificaciones siendo necesaria un análisis bidireccional. En la práctica actual de diseño estructural en el país, según la Norma Técnica E.030, las fuerzas sísmicas se consideran de manera independiente en cada una de las dos direcciones ortogonales. Sin embargo, los movimientos sísmicos producen dos componentes horizontales que actúan simultáneamente y pueden cambiar de dirección en cualquier momento, generando variaciones que pueden ser significativas en cualquier dirección a la estructura. Esta investigación realiza el análisis de los efectos del comportamiento sísmico bidireccional en edificios de concreto armado con ejes no ortogonales en modelos 3D de edificios de 5, 10 y 20 pisos, con asimetría en planta y evaluados mediante diferentes métodos: Análisis Tiempo-Historia Lineal (THL), Análisis Modal Espectral (AME) y la Regla 100/30, considerando ángulos de incidencia sísmica entre 0° y 360° en incrementos de 15° para identificar donde las respuestas son máximas, además se utilizan siete registros sísmicos con dos componentes (EW-NS), representando tanto sismos severos como moderados. Finalmente, se concluye que el Análisis Modal Espectral (AME) subestima el desplazamiento de entrepiso en un 54% en comparación con el Análisis de Tiempo Historia Lineal (THL), y la Regla 100/30 lo subestima en un 61%. Además, tanto el AME como la Regla 100/30 subestiman el cortante basal y los esfuerzos en columnas en un 26% respecto al análisis de Tiempo-Historia, mientras que, en placas y vigas, la subestimación alcanza el 37% para ambos métodos. Estas diferencias críticas se presentan en el modelo de 10 pisos; para los demás parámetros mencionados, la subestimación es aproximadamente del 25% en el caso del AME y del 27% para la Regla 100/30, tanto en los modelos de 5 como de 20 pisos. Estas subestimaciones resaltan la necesidad de aplicar el análisis bidireccional. La investigación no solo identifica las limitaciones de la Norma Técnica E.030 en este aspecto, sino que también refuerza la importancia de utilizar el Análisis Tiempo Historia Lineal (THL) para edificaciones calificadas importantes y así obtener respuestas más certeras a la realidad.